Тараз қаласындағы өнімділігі 100 мың т. натрий үшполифосфатын өндіретін цехты жобалау

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ. И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университеті

Химиялық және биологиялық технологиялар институты

Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы кафедрасы

Кадырова А. М

Тараз қаласындағы өнімділігі 100 мың т/жыл натрий үшполифосфатын өндіретін цехты жобалау

ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА

5В072000 - Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы

Алматы 2018

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ. И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университеті

Химиялық және биологиялық технологиялар институты

Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы кафедрасы

Кадырова А. М

Тараз қаласындағы өнімділігі 100 мың т/жыл натрий үшполифосфатын өндіретін цехты жобалау

Дипломдық жобаға

ТҮСІНІКТЕМЕЛІК ЖАЗБА

5В072000 -Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы

Алматы 2018

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ. И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университеті

Химиялық және биологиялық технологиялар институты

Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы кафедрасы

ҚОРҒАУҒА ЖІБЕРІЛДІ

Кафедра менгерушісі

хим. ғыл. канд, доцент

Н. М. Жунусбекова

«» 2018 ж.

Дипломдық жобаға

ТҮСІНІКТЕМЕЛІК ЖАЗБА

Тақырыбы: «Тараз қаласындағы өнімділігі 100 мың т/жыл натрий үшполифосфатын өндіретін цехты жобалау»

Мамандығы 5В072000 -Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы

Орындаған: Кадырова А. М

Алматы 2018

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ. И. Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық зерттеу университеті

Химиялық және биологиялық технологиялар институты

Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы кафедрасы

5В072000 - «Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы»

БЕКІТЕМІН

Кафедра менгерушісі

хим. ғыл. канд., доцент

Н. М. Жунусбекова

«» 2018 ж.

Дипломдық жобаға берілген

ТАПСЫРМА

Білім алушы Кадырова Асем Махамбетовна

Тақырыбы: Тараз қаласындағы өнімділігі 100 мың т/жыл натрий үшполифосфатын өндіретін цехты жобалау

Университет басшысының 2017 жылғы «16» қазанындағы №1559-б бұйрығымен бекітілген

Аяқталған жұмысты тапсыру мерзімі 2018 жылғы « » мамыр

Дипломдық жұмыстың бастапқы берілістері технологиялық регламент, диплом алдындағы практика нәтижелері, әдебиеттер

Дипломдық жұмыста қарастырылатын мәселелер тізімі:

а) әдебиеттік шолу;

б) технологиялық бөлім: таңдап алынған негізгі технологиялық жобаны ашып жазу, материалдық баланстар, бейтараптандырғыш аппаратын есептеу;

в) экологиялық, құрылыс және экономикалық бөлім мәселесін шешу;

г) еңбек қорғау бөлімі .

Сызба материалдар тізімі (міндетті сызбалар дәл көрсетілуі тиіс)

Технологиялық сызба А3 нұсқасында; негізгі аппарат А3 нұсқасында; құрылыс сызбалары А3 нұсқасында

Ұсынылған негізгі әдебиеттер:

1. Позин М. Е. Технология минеральных солей. -Л. : Химия, 1970. -1081с.
2. Технология фосфорных и комплексных удобрений /Под. ред. С. Д. Эвенчика,

А. А. Бродского. -М. : Химия, 1987. - 464с.

3. Технология неорганических веществ и минеральных удобрений. -М. : Химия, 1983. - 432с.

Дипломдық жұмысты дайындау

КЕСТЕСІ

Дипломдық жұмыс бөлімдерінің кеңесшілері мен

норма бақылаушының аяқталған жұмысқа қойған

қолтаңбалары

Ғылыми жетекші Б. К. Мустахимов

Тапсырманы орындауға алған білім алушы А. М. Кадырова

Күні «» 2018 ж.

АНДАТПА

Бұл дипломдық жобада Тараз қаласындағы 100 мың тонна/жыл натрий үшполифосфатын өндіретін цехты жобалау қарастырылған. Дипломдық жобада кәсіпорынның, бастапқы шикізаттың, натрий үшполифосфатының аралық және дайын өнімнің сипаттамасы және физика - химиялық қасиеттері, үрдістің технологиялық режимдері мен теориялық негіздемелер қарастырылған. Сонымен қатар жобаланып отырған цехтың құрылыс бөлімі мен цехтардың атқаратын функциялары көрсетілген. Үрдістің материалдық балансы есептелген және негізгі аппарат бейтараптандырғыштың диаметрлері, көлемінің есептелуі қарастырылған.

Сонымен қатар дипломдық жобада қауіпсіздік және еңбек қорғаудың негізгі сипаттамалары, цех жұмысы жағдайында болатын қолайсыз жағдайлардың алдын алу және құрал - жабдықтарды қолдану сипаттамалары көрсетілген.

Жобада техникалық және экономикалық есептеулер, жұмыс істейтіндердің жалақысы, ғимараттардың амортизациясы және өнімнің өзіндік құнын калькуляциялау есептелді.

АННОТАЦИЯ

Этот дипломный проект предусматривает проектирование цеха по производству триполифосфата натрия производительностью 100 000 т/год в условиях города Тараза. В проекте степени дается описание предприятия, сырья, характеристика готового продукта и промежуточных продуктов, рассмотрены технологические режимы процесса, физико - химические свойства и теоритические основы. Так же показано строительства проектируемого цеха и его функции. Рассчитан материальный баланс процесса и вычислены объем и диаметр основного аппарата - нейтрализатора.

Так же в дипломном проекте даны основные характеристики безопасности и охраны труда, предотвращение непредвиденных ситуаций при работе в цеху и показаны правила использования технологических инструментов.

В проекте рассчитаны технико - экономические рассчеты, заработная плата работников, амортизация зданий, а так же себестоимость продукции.

ANNOTATION

This diploma project provides for the design of a workshop for the production of sodium threepolyphosphate with a capacity of 100, 000 tons/year in the city of Taraz. The draft degree describes the enterprise, raw materials, the characteristics of the finished product and intermediate products, the technological process regimes, physical and chemical properties and theoretical foundations are considered. It also shows the construction of the designed workshop and its functions. The material balance of the process is calculated and the volume and diameter of the main neutralizer are calculated.

Also in the diploma project the main characteristics of safety and labor protection, prevention of unforeseen situations when working in the shop and the rules for the use of technological tools are given.

The project calculates technical and economic calculations, employee salaries, depreciation of buildings, as well as production costs.

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

Қазіргі таңда өндірістің дамуы белгілі бір еңбек өнімінде, соның ішінде минералды тыңайтқыштарға сұраныс үнемі өсіп отырады. Натрий үшполифосфат - көп тараған тыңайтқыштардың бірі болып саналады.

Өндірістік жағдайда натрий үшполифосфатын фосфор қышқылын содамен бейтараптандыру арқылы алынып, Na ₂ О : Р ₂ О ₅ = 1, 67 қатынасы өте дәл сақталуы қажет. Соңғы өнімдегі аса сілтілі аймаққа өту кезінде Na ₄ P ₂ O ₇ мөлшері артпау керек, ал егер бейтараптандыру аз дәрежеде болса ерімейтін натрий метафосфаты (Мадрелл тұзы) түзіледі.

Натрий үшполифосфаты түрлі салаларда кеңінен қолданылады. Натрий мен магний иондары үшін жақсы комплекс түзетін агент ретінде суды жұмсарту үшін қолданылады; гигроскопиялықты, өнімнің тоқтауы; көбік түзуді жақсартады; құбырлардың тоттануын болдырмайды. Илеуге пайдаланылатын былғары және тоқыма өнеркәсібі натрий үшполифосфатын, түрлі тоқыма материалдар бояуға және маталарда кальций сабынының қалыптасуын болдырмау, т. б. вискоздық, жібек, жүн, жуу үшін қолданылады. Ол сондай-ақ цемент, метан диоксиді өндірісінде қолданған; алкилдеу, полимерлеу процестеріндегі катализатор ретінде; фотосуретте; медицинада; электролиттік процестерде; мұнай өнімдерін рафинирлеуде; сутегі асқын тотығының ерітінділерінде тұрақтандырғыш агент ретінде; синтетикалық резеңке және пластмассалық массаларда және де басқа мақсаттарда қолданылады.

Дипломдық жобада басты мақсат болып - натрй үшполифосфаты өндірісін зерттеу, шикізаттың сипаттамасын талдау, физика - химиялық қасиеттерін зерттеу, технологиялық схемасын сипаттау, негізгі және қосалқы жабдықтарды есептеу секілді натрий үшполифосфатын алудың әдістерін талдау болып келеді.

1 Техникалық - экономикалық бөлім

Натрий үшполифосфатын дайындау тәсілі негізінен фосфор қышқылы мен кальцийленген содамен, 1:2 ара қатынасында моно- және динатрий фосфаттарының тұздары ерітіндісі түзілгенге дейін бейтараптандыруға негізделген, оны ары қарай ортофосфат ерітінділерін шашыратқыш кептіргіште кептіреді, содан соң турбокальцинаторда тұздардың дегидратациясы жүргізіледі.

Натрий үшполифосфатына МЕСТ 13493-86 бойынша өндірілген өніміне қойылатын талаптар келесі 1-кестеде келтірілген.

1 Кесте - Натрий үшполифосфатына қойылатын талаптар МЕСТ 13493-86

Тау - кен өнеркәсібіне арналған техникалық үшполифосфаттың I сорты жалпы фосфор пентоксидінің (Р ₂ О ₅ ) массалық үлесімен кем дегенде 53, 5 пайыз және мышьяк 0, 1 пайыздан артық емес өндірілуі мүмкін.

Натрий үшполифосфаты (Na ₅ P ₃ O ₁₀ ) сызықты конденсирленген құрылымды фосфаттарға жатады.

Молекулалық салмағы -368 г/моль, меншікті салмағы -2, 5 т/м ³ , сусымалы салмағы (насыпной вес) - 0, 660, 8% т/м ³ , 20°C-та (форма II) ерігіштігі 50 г-ға дейін 100 мл суда.

1. 1 Натрий үшполифосфаты туралы түсінік

Натрий үшполифосфатын халық шаруашылығының көптеген салаларында кеңінен қолданады. Оның өндірісі техникалық фосфаттар өндірісінің жалпы көлемінің 70 пайызын құрайды. Натрий үшполифосфатының негізгі тұтынушылары синтетикалық жуғыш заттар өндірісі болып табылады. Натрий үшполифосфаты беттік активті заттардың жуғыш қабілетін жақсартады. Олар ластану бөлшектерін суспензиялайды және олардың жойылуын жуу және флотация кезінде жеңілдетеді, боялмаған маталар ақтығын (белизна) жақсартады, дақтардың жойылуына жақсы әсер етеді, қалдықтарды жуғыш машиналардың түбі мен қабырғаларынан жояды, көпіршіктердің пайда болуына әсер етеді және оған тұрақтандырғыш әрекетіне ықпал жасайды. Басқа фосфаттар мен бейорганикалық қосылыстарды салыстырғанда натрий үшполифосфаты синтетикалық жуғыш заттар құрамына кіретін бағалы тұздардың бірі болып саналады. Өндірістің ұлғаюымен байланысты өнімнің сапасына жоғары талаптар қойылады: негізгі зат формасының мөлшерін көбейту, қоспаларды азайту. Дүниежүзінде түйіршіктелген натрий үшполифосфатына сұраныс өсуде. Олар суда жақсы ериді, соның ішінде әсіресе Na ₅ P ₃ O ₁₀ -ІІ формасы, тасымалдауға өте оңай, әртүрлі жуғыш заттардың ылғал тартқыштығын және қатаюын азайтады. Натрий үшполифосфаты тері, тамақ өнеркәсібінде, дәрі және косметикалық препараттар жасауға да кең қолданысын табуда. Натрий үшполифосфатының көмегімен бактерицидті және фунгицидті қоспалар алады, олар мақта мен дәке (бинт) дайындалатын целлюлозды - қағазды материалдарды импрегмирациялауға жарамды болып келеді. Бұл қосылыстан тұратын ерітіндінің коррозиялық әсер етуін қауіпсіз ете отырып фармацевтикалық препараттарды консервлеуге, залалсыздандыруға және пастерлеуге мүмкіндік туғызады. Натрий үшполифосфатын стомотологияда қолданылатын залалсыздандыратын заттардың құрамында секвестрилейтін агент ретінде қолданылады. Поли және натрий үшполифосфаттар ет және ет өнімдерінің қасиеттеріне әсер етеді. Олар суды ұстау қабілетін өзгертеді, термиялық өңдеу кезінде ылғалдық жоғалуын азайтады, еттің табиғи түсін сақтауын қамтамасыз етеді. Эмульгирлеуші қасиетінің арқасында олар шұжықтың құрамын, майдың біркелкі таралуы есебінен жақсартады және басқа да жағымсыз өзгерістердің пайда болуының алдын алады. Жер бетінде натрий үшполифосфаты жылына миллион тоннадан артық жұмсалады десе де болады.

Натрий үшполифосфаты синтетикалық жуғыш заттар өндірісінде кеңінен қолданылады. Оны өндіру кезінде шығатын қалдық газдарды аулап, ауаға жібермей қайта өңдеуге болады. Өңдеуден өткен қалдық газдар зауыттың пайдасына асырылады. Натрий үшполифосфатты Тараз қаласында орналасқан ЖШС «Қазфосфат» ЖЖФЗ зауытында (ТФҚ) термиялық фосфор қышқылынан өндіреді. Натрий үшполифосфаты халық шаруашылығының көптеген салаларында қолданыс табуда, сол себептен технологиялық параметрлерін ескеріп, өнімнің сапасына қойылатын талаптарға мән бере отырып өндіріледі. Натрий үшполифосфаты адам өміріне аса қаупі жоқ. Ол денені аздап тітіркендіруі мүмкін.

1. 2 Натрий үшполифосфатының физика - химиялық қасиеттері

Натрий үшполифосфаты - ақ түсті ұнтақ. Ол фосфор қышқылының көп тараған тұздарының бірі болып келеді. Салыстырмалы молекулалық массасы - 368, 1-ге тең; ал балқу температурасы - 622ºC-ге тең. Негізгі тұтынушыларының бірі - синтетикалық жуғыш заттар өндірісі болып табылады. Оның эмпирикалық формуласы Na ₅ P ₃ O ₁₀ .

Натрий үшполифосфатының екі изомерлі формасы бар. Na ₅ P ₃ O ₁₀ - Іформа жоғары температуралы болып келеді және Na ₅ P ₃ O ₁₀ - ІІ формасы төменгі температуралы. Екі формалы изомерлердің еру жылдамдықтарында, рН айырмашылықтары өте қатты емес десе де болады, бірдей сулы ерітінді және кристаллогидрат Na ₅ P ₃ O ₁₀ *6Н ₂ О береді, химиялық қасиеттері де ұқсас десе болады. Олар рентгенограммаларында, гидратация жылуларында (І форма - 13000 ккал/кг), (ІІ форма - 1000 ккал/кг) ылғал тартқыштығында (ІІ формасы Іформаға қарағанда баяу гидратталады, екі түрі де гексагидрат түзеді), айырмашылықлар байқалады. І және ІІ формадағы натрий үшполифосфат және гексагидраттың еру жылулары, сәйкесінше 67, 5-59, 0+10, 9 кДж/моль, ІІ форма - төмен температуралы, суда өте тез ериді, ол еріген тұз концентрациясының күрт жоғарылауынан кесектердің түзілуіне және ерімей қалған тұздың бетіне кристалданатын натрий үшполифосфатының гексагидратының түзілуіне әкелуі мүмкін. Бұны болдырмас үшін ерітіндіні үздіксіз араластыруды қажет етеді. Іформа және ІІ форма түрлері оттегі мен натрий атомдарының орналасуымен ерекшеленеді, І формада натрийді тетраэдрлік, ал ІІ формада натрийді октаэдрлік оттегінің орналасуы байқалған болатын. І формалы натрий үшполифосфатындағы натрий атомының симметриялығы болмағандықтан оның тұрақтылығы төмен және еру жылдамдығы жоғарырақ болып келеді. Сол себепті қаныққан ерітінді түзіледі, тез гексагидратқа кристаллданады және түйірлер пайда болады. ІІ формалы натрий үшполифосфат баяу еритін себептен суға араластырмай қосуға болады және массаның бірігіп қалу қаупі жоқ.

Натрий үшполифосфатының негізі бөлігі синтетикалық жуғыш заттар өндірісіне жұмсалады. Сонымен қатар натрий үшполифосфатты төменде көрсетілген өндірістерде көп қолданылады:

- мата-мақта және былғары өнеркәсібінде (матаны ағарту, жүнді жуу т. с. с. ) ;

- рудаларды флотациялау, мұнай скважиналарын бұрғылауда;

- бояулар үшін активті диспергатор ретінде;

- пергидроль ерітіндісінде стабилизатор есебінде;

- қағаз өнеркәсібінде пульпаны ағарту үшін;

- синтетикалық каучук, цемент т. б. өндірістердеде көптеп қолданылады.

Ал тамақ өнеркәсібінде тұз өндірушісі ретінде ерітілген ірімшіктер, шұжық өнімдеріне пайдаланады.

Техникалық натрий үшполифосфатынан тағамдық үшполифосфат алуға болады. Техникалық НҮПФ-ты 60-70 ⁰ С температурада 17-20 пайыз сулы ерітінді алғанға дейін ерітеді. Сулы ерітіндіні насоспен напорлы жинағышқа жібереді, одан нутч-сүзгіге жібереді, мұнда ерімейтін қоспалар бөлінеді. Ағартылған ерітіндіні жинағышқа, одан кейін мәжбүрлік айналымды вакуум-буландырғыш аппаратқа жібереді. Мұнда оны 60-70 ⁰ С буландырады, бұл кезде таза гексагидраттың кристалдары бөлінеді. Кристалдардың және сұйық қалдықтың суспензиясы жинағышқа келеді, одан әрі қарай центрифугаға түседі. Сұйық қалдық жинағыштан техникалық нартий үшполифосфаты өндірісіне қайтарылады. Натрий үшполифосфатының көмегі арқылы бактерицидті және фунгицидті қоспалар алады, олар мақта мен бинттер дайындалатын целлюлозды-қағазды материялдарды импрегмирациялауға жарамды болады. Бұл қосылыстан тұратын ерітіндінің коррозиялық әсер етуін қауіпсіз ете отырып фармацевтикалық препараттарды консервлеуге, залалсыздандыруға және пастерлеуге мүмкіндік береді. Натрий үшполифосфат стрептомициндік препараттарды өңдеген кезде анестезирлейтін сұйықтар немесе майлар құрамында, қуық жолдарындағы тастың пайда болуының алдын-алатын дәрілер құрамында және стомотологияда қолданылатын залалсыздандыратын заттардың құрамында секвестрилейтін агент ретінде кеңінен қолданылады. Ампулаларды тазарту үшін құрамында натрий үшполифосфатының 30 пайызы болатын затты қолданылады. Секвестрилейтін және пептицирлейтін қасиетінің арқасында поли- және үшполифосфатының парфюмерлік және косметикалық өндірісінде кең қолданыс тапты, мысалы оларды шампуньді, қырынуға арналған пасталарды, «Пепсодент» тіс пастасын алу үшін де қолданылады. Натрий және калий үшполифосфаттары тіс ұнтағының тіс пасталарын толықтырғыштар және басқа да тісті күтуге арналған заттар құрамына кіреді. Натрийлік, калийлік және магнийлік АТФ тұздарын бет терісін күтуге арналған және шашты күтуге арналған препараттардың және әжімдердің жазуға арналған косметикалық кремдер құрамына қосады. Натрий үшполифосфаттарының және осы қосылыстардан тұратын заттарды қолдану тамақ өнімдерінің жақсы қасиеттерінің сақталуына жағымды әсерін тигізеді. Олардың өңделуін жеңілдетеді және оларға жақсы тауарлы түр беріп тұрады. Үшполифосфаттар көмегі арқылы техникалық қажеттіліктерге жұмсалатын тағамдық шикізаттың қолдану мәселесі және осы үшполифосфатты тағамдық мақсаттар үшін қолдану мәселесі өте оңай шешілуде. Бұл қосылыстар жануарларға арналған тағамдардың құрамына да қосылады.

... жалғасы

Сары фосфор өндірісінің есептеулері

Қазфосфат ЖШС туралы

Химия өнеркәсібі

Натрий үшполифосфат

Тараз қаласындағы Қазфосфат ЖШС Минералды тыңайтқыштар зауыты филиалындағы практика

Ерітіндіден натрий үшполифосфатын алу

Фосфор саласын дамытудың басымдықтары

Кезегіне 40 дана тондық қой терісін өңдіретін цехті жобалау

Адамнан тек қалдыру керек жалғыз кез келген ыдыс - аяқ жұптық сүт, және онда бірден басталады өндіру процесі кілегей

Бетон араласпасын жайғастыру

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс