- •Содержание
- •Введение
- •Взаимодействие браннерита с гидрофторидом аммония
- •10.2.2 Взаимодействие примесей с гидрофторидом аммония
- •2.2 Аппаратурно – технологическая схема процесса
- •2.3 Обоснование выбора основного аппарата
- •3 Расчетный раздел
- •3.1 Определение степени фторирования
- •3.2 Материальный баланс
- •3.2.1 Материальный баланс процесса фторирования (материальный баланс основного аппарата)
- •3.2.2 Материальный баланс процесса растворения
- •3.2.3 Материальный баланс процесса утилизации nh4f
- •3.2.4 Материальный баланс по урану
- •3.3 Тепловая нагрузка аппарата
- •3.4 Конструктивный расчет
- •3.4.1 Определение объема аппарата
- •3.4.2 Определение высоты и диаметра аппарата
- •3.4.3 Определение параметров мешалки
- •3.4.4 Определение диаметра патрубков
- •3.5 Расчет мешалки
- •3.6 Прочностной расчет
- •3.6.1 Исходные данные для прочностного расчета
- •3.6.2 Определение характеристик аппарата
- •3.6.2.6 Коэффициенты прочности сварных швов
- •3.6.2.7 Прибавки к расчетным толщинам конструктивных элементов
- •3.6.3 Расчет элементов аппарата
- •3.6.3.1 Расчет толщины стенки корпуса из условия действия внутреннего давления
- •3.6.3.2 Расчет толщины плоской крышки
- •3.6.3.3 Расчет толщины стенки конического днища
- •3.6.4 Проверка на прочность при гидравлических испытаниях
- •3.7 Подбор фланцев
- •3.8 Подбор опор
- •4 Безопасность и экологичность работы
- •4.1 Производственная безопасность
- •4.1.1Анализ опасных и вредных производственных факторов
- •4.2Мероприятия по защите от опасных и вредных факторов
- •4.3 Организация рациональных условий жизнедеятельности
- •4.4Безопасность в чрезвычайных ситуациях
- •4.4.1Анализ возможных чс
- •Возможные причины пожаров и взрывов
- •4.4.2Мероприятия по предупреждению пожаров и взрывов в конкретных условиях
- •4.5 Экологическая безопасность
- •4.5.1Анализ воздействия разработки на биосферу
- •4.5.2 Мероприятия по защите окружающей среды
- •Заключение
- •Список литературы
3.7 Подбор фланцев
Для корпуса и всех патрубков подбираем стандартный плоский приварной фланец [5] с гладкой уплотнительной поверхностью. Конструкция фланца приведена на рисунке 4.
Рисунок 4 – Типовая конструкция фланца
В таблице 21 приведены основные геометрические характеристики фланцев.
Таблица 21 – Фланцы для корпуса аппарата и патрубков стальные плоские приварные ГОСТ 1255-67
Dy |
Dф |
Dб |
D1 |
D4 |
H |
H1 |
d |
Z |
200 |
315 |
280 |
258 |
222 |
15 |
18 |
18 |
8 |
300 |
435 |
395 |
365 |
325 |
18 |
20 |
23 |
12 |
400 |
535 |
495 |
465 |
426 |
18 |
24 |
23 |
16 |
500 |
640 |
600 |
570 |
530 |
20 |
26 |
23 |
16 |
3500 |
3650 |
3605 |
3556 |
3540 |
170 |
190 |
33 |
64 |
3.8 Подбор опор
Подбор проводим, учитывая, что нагрузка на опору равна:
,
где – масса аппарата, кг;
Рассчитываем массу аппарата, если известно, что плотность стали , плотность пульпы ρпульпы = 1500 кг/м3.
Масса аппарата равна:
Масса цилиндрической обечайки рассчитываем по формуле:
где D1н – наружный диаметр цилиндрической обечайки;
H – высота цилиндрической обечайки.
Масса конической обечайки рассчитываем по формуле:
где |
Н |
– |
Высота конического днища, Н = 3010 [10] |
Масса плоской крышки рассчитываем по формуле:
где |
Dкр |
– |
диаметр крышки, равный диаметру фланца под аппарат, Dкр =3,65м. |
Отсюда
Массу фланцев рассчитываем по следующей формуле:
,
где h – толщина фланца.
Отсюда
Массу пульпы рассчитываем по формуле:
Отсюда масса
Масса аппарата
Тогда нагрузка на опору равна
При данной нагрузке выбираем четыре стандартные опоры (лапы) для стальных сварных вертикальных цилиндрических аппаратов по ОСТ 26-665-79. Основные размеры опоры – лапы приведены в таблице 22 [5].
Таблица 22 – Основные размеры опоры - лапы
, кН | |||||||||||||
Мм |
| ||||||||||||
160 |
300 |
380 |
390 |
65 |
200 |
585 |
36 |
20 |
60 |
115 |
42 |
М36 |
На рисунке 5 представлена конструкция лапы.
Рисунок 5 – Типовая конструкция опоры – лапы
4 Безопасность и экологичность работы
4.1 Производственная безопасность
4.1.1Анализ опасных и вредных производственных факторов
Проект посвящается активации руды бифторидом аммония.
При работе на установке могут иметь место следующие опасные и вредные факторы:
Отравления ядовитыми веществами;
2. Термические ожоги;
4. Опасность возникновения пожаров;
5. Опасность механических травм.
Кроме выполнения правил по технике безопасности, необходимо соблюдать санитарно-гигиенические нормы по освещению, нормы по отоплению, метеоусловиям, вентиляции.
По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на 4 класса:
1) класс - чрезвычайно опасные (ПДКр.з.менее 0,10 мг/м3);
2) класс - высоко опасные (ПДК р.з. 0,10—1,00 мг/м3);
3) класс - умеренно опасные (ПДК р.з.1,10—10,00 мг/м3);
4) класс - малоопасные (ПДК р.з. выше 10,00 мг/м3).
Проведем оценку вредности некоторых веществ, используемых в данном производстве:
Бифторид аммония (БФА) – бесцветное, слегка гигроскопичное вещество, 2 класс опасности. ПДКр.з.= 0,5 мг/м3.
Гексафторосиликат аммония – твёрдое кристаллическое вещество, которое сублимируется при температуре выше 319оС, 3 класс опасности. ПДКр.з.= 1 мг/м3.
Фтористые соединения сильно раздражают слизистые оболочки верхних дыхательных путей, легких, желудка, кожные покровы. В присутствии большого количества фтористого соединения раздражение слизистых оболочек весьма болезненно и приводит к появлению медленно заживающих язв в полости рта, гортани и в бронхах, а также носовых кровотечений.
Фториды действуют на кожу с высокой степенью поражения, вызывая пузырьковые дерматиты, трудно заживающие ожоги и язвы. При ожоге ощущение боли наступает только при непосредственном контакте с концентрированными растворами фтористых соединений. Болезненные явления при ожогах слабыми растворами плавиковой кислоты проявляются через несколько часов.
Токсичность различных неорганических соединений фтора при попадании в пищеварительный тракт тем больше, чем выше их растворимость. Наибольшей токсичностью обладают фтористый водород и плавиковая кислота.
В производстве используются в качестве реагентов и образуются химические вещества, воздействие которых на организм человека крайне неблагоприятно.
Аммиак (NH3) – бесцветный газ с едким запахом. ПДКр.з.= 20 мг/м3.
Рассматриваемый процесс относится к опасным, в первую очередь, вследствие использования и наличия в технологических операциях токсичных, химически агрессивных газов: БФА, ГФСА, NH3.
Поэтому все правила техники безопасности, нормы производственной санитарии и личной гигиены требуют строгого соблюдения. Невыполнение их может повлечь негативные последствия, как для рабочего персонала, так и для производства в целом.
Рассматриваемое помещение характеризуется значительным тепловыделением от аппаратуры установки, а также поглощения тепла аппаратурой.
Ожог — повреждение тканей организма, вызванное действием высокой температуры или действием некоторых химических веществ (щелочей, кислот, солей тяжёлых металлов и др.). Различают 4 степени ожога: покраснение кожи, образование пузырей, омертвение всей толщи кожи, обугливание тканей. Тяжесть ожога определяется величиной площади и глубиной повреждения тканей. Чем больше площадь и глубже повреждение тканей, тем тяжелее течение ожога.
Источниками шума и вибрации являются вакуумные насосы, вращающиеся части аппаратов - шнеки, электродвигатели вентиляционных систем. В соответствии с СН2.4/2.1.8.56296 нормативный эквивалентный уровень звука в производственных помещениях не должен превышать 75 дБ А. Согласно СН2.2.4/2.1.8.56696 для общей технологической вибрации типа «а» корректированный и эквивалентный коэффициенты виброскорости 92, виброускорению 100дБ
При работе с аппаратами возможны травмы различных степеней тяжести которые могут привести к травмам и летальному исходу. Возможны ушибы, вывихи, растяжения, переломы и т.д. Также при неаккуратной работе можно повредить кожный покров, порезавшись о часть аппарата или при работе с каким либо инструментом при его починке.