Dr inż. Hieronim Piotr Janecki Wyk_mo_7 Modelowanie Dr inż. Hieronim Piotr Janecki

Kwas siarkowy Reakcję spalania siarki można przedstawić za pomocą następującego równania: Współczynnik 3,76 wynika ze stosunku objętościowego tlenu i azotu w powietrzu użytym do spalania.

siarka powietrze suszenie spalanie 850oC 40oC Para 20 atn Chłodzenie gazów w kotle Konwersja 600-420oC Chłodzenie Końcowe Do 250oC

siarka powietrze suszenie 40oC Para 20 atn H2SO4 94% Absorpcja 80oC

siarka powietrze suszenie 40oC Para 20 atn H2SO4 94% Chłodzenie 80oC – 30oC H2SO4 96%

Utlenianie SO2 do SO3 Proces polega na utlenianiu ditlenku siarki tlenem do trójtlenku w obecności katalizatora, którym jest zazwyczaj V2O5 na nośniku ceramicznym. Temperatura zapłonu katalizatora wynosi około 700 K, podczas silnie egzotermicznej reakcji temperatura może wzrosnąć do około 900 K.

Utlenianie SO2 do SO3 Ze względu na niekorzystny wpływ wysokiej temperatury na katalizator projektuje się układy wielostopniowe (co najmniej dwa stopnie) z międzystopniowym chłodzeniem gazu procesowego.

Kwas Siarkowy Z podanego równania reakcji wynika, że z 1 mola zużytego tlenu otrzymuje się 1 mol SO2. Spalanie siarki odbywa się bez zmiany objętości gazów, (jeśli porównujemy objętość powietrza przed spalaniem i gazów po spalaniu przeliczone na takie samo ciśnienie i tę samą temperaturę).

Kwas Siarkowy Gdyby siarkę spalać nie w powietrzu, lecz w tlenie, to powstałby czysty SO2. W przypadku spalania w powietrzu sumaryczne stężenie wytworzonego SO2 i nie spalonego tlenu będzie zawsze równe 21 %, czyli początkowemu stężeniu tlenu w powietrzu. Stężenie SO2 w gazach spalinowych wynosić może maksymalnie, 21 % (gdy przereaguje cały tlen wprowadzony z powietrzem).

Kwas Siarkowy Przy produkcji kwasu siarkowego nie uzyskuje się podczas spalania siarki tak dużych stężeń SO2. Po pierwsze, dlatego, że im mniej tlenu pozostaje w gazach, tym reakcja spalania zachodzi wolniej. Do jej przeprowadzenia potrzebne by były piece o dużej objętości. Po drugie, dlatego, że tlen potrzebny jest w gazach po to, aby w dalszej części instalacji przeprowadzić utlenienie SO2 do SO3, który jest bezwodnikiem kwasowym kwasu siarkowego.

Kwas Siarkowy

2SO2 + O2  2SO3 SO2 O2 Ogrzewanie substratów I stopień reakcji Chłodzenie międzystopniowe II stopień reakcji Chłodzenie produktów SO3

Schematy wstępne SO2 O2 Ogrzewanie substratów I stopień reakcji Chłodzenie międzystopniowe II stopień reakcji Chłodzenie produktów SO3

Schematy wstępne SO2 O2 Ogrzewanie substratów I stopień reakcji Chłodzenie międzystopniowe II stopień reakcji Chłodzenie produktów SO3

Schematy wstępne Do spalania siarki stosuje się obecnie dwa typy pieców: a)wtryskowe b) cyklonowe.

Schematy wstępne

Schematy wstępne Schemat technologiczny procesu, zastosowane oznaczenia P1, P2 – Półki aparatu kontaktowego, W1 - wymiennik ciepła ogrzewający strumień substratów, W2, W3 – wymienniki ciepła chłodzące gazy procesowe ciekawostka lokalnie

Bilans materiałowy procesu: Bilans w Arkuszu

Bilans energ. procesu:

Bilans procesu:

Podstawowe Procesy Elementarne etapy.... PN – 76 C-01350 Podstawowe Procesy Elementarne etapy.... Charakteryzujące się określonym zespołem przemian fizycznych lub chemicznych

Symbole graficzne aparatów Maszyn i urządzeń przemysłu chemicznego BN-72 2200-01

BN-72/2200-01 Symbole graficzne Aparatów Maszyn I urządzeń przemysłu chemicznego

2. Podstawowe elementy aparatury i armatury 2.1 naczynie otwarte

2. Podstawowe elementy aparatury i armatury 2.2 naczynie bezciśnieniowe zamknięte

2. Podstawowe elementy aparatury i armatury 2.2 naczynie ciśnieniowe

2. Podstawowe elementy aparatury i armatury 2.26 kominek

10. Urządzenia do suszenia 10.2.b suszarka próżniowa

13. Urządzenia Do krystalizacji 13.3 krystalizator skrobakowy

6 2018-08-09

Obowiązują przy sporządzaniu Projektów technicznych Schematy techniczne Obowiązują przy sporządzaniu Projektów technicznych Podają rozwinięcie w szeregu całej aparatury Uwzględnia się skalę aparatów I różnice w poziomach

Parametry rysunków są znormalizowane FORMATY SCHEMATÓW Parametry rysunków są znormalizowane

FORMATY 20 mm 5 25 297 A A 10 mm 210

FORMATY górny pas wysokości 20 mm przeznaczony jest Na tytuł i numer 5 25 297 A 10 mm 210

FORMATY dolny pas wysokości 10 mm przeznaczony jest Na datę i podpisy 297 25 A 5 210

Formaty teczkowe, składane Format zasadniczy A4 Formaty B i C Formaty teczkowe, składane Strony tytułowe identycznie jak format A przeznaczone do objaśnień

B - 560 20 mm 10 mm 297 25 B -185- -185-

C - 765 20 mm 10 mm 297 25 C -185- -185-

Formaty zredukowane do szerokości 185 mm otrzymują obrzeża 5mm Oraz oznaczenia linii składania Zewnętrzne obwódki 0,1 mm wewnętrzne 0,6 mm

Technologiczne przygotowanie produkcji Dwa etapy Wykonawcy Biura projektowe

Technologiczne przygotowanie produkcji ZTE – I etap PROJEKT techniczny II Etap Przygotowanie produkcji=ZTE Wykonawcy Biura projektowe

ZTE opracowywane są przez zespół specjalistów z różnych dziedzin Składa się z kilku części

ZTE 1- część ogólna Charakterystyka ogólna Program i asortyment Lokalizacja og. Aktywizację terenu strategiczne

2- część technologiczna Wyjściowe dane do projektowania (wielkość produkcji)

2- część technologiczna (charakterystykę surowców, metodę technologiczną, schemat i opis procesów, charakterystykę urządzeń, bilanse dane o załodze

ZTE 3-część transportowo- magazynowa Wszelkie informacje o: transporcie i magazynowaniu surowców, półproduktów środków pomocniczych i produktów końcowych

ZTE 4-część dotycząca gospodarki energetycznej Energii: Elektrycznej CIEPLNEJ MECHANICZNEJ

ZTE 4-część dotycząca gospodarki energetycznej Zawiera dane o: zapotrzebowaniu na poszczególne składniki energii

ZTE 4-część dotycząca gospodarki energetycznej Zawiera dane o: sposobie doprowadzenia energii wytwarzanej na miejscu i zakupionej

ZTE 4-część dotycząca gospodarki energetycznej Zawiera dane o: urządzeniach pobierających daną energię i charakterystykę instalacji energetycznych

ZTE 5-część sanitarno-techniczna Zawiera dane o: gospodarce wodnej w zakładzie Zapotrzebowaniu na wodę do celów technologicznych

ZTE 5-część sanitarno-techniczna Zawiera dane o: Zapotrzebowaniu na wodę do celów spożywczych przeciwpożarowych sanitarnych

ZTE 5-część sanitarno-techniczna Określa: miejsce pobierania wody Sposoby dostarczania Sieć wodną

ZTE 5-część sanitarno-techniczna Określa: instalacje kanalizacyjne Odprowadzenie i oczyszczanie ścieków

ZTE 5-część sanitarno-techniczna Opisuje: Instalacje grzewcze Instalacje - Para technologiczna Instalacje - wentylacji

ZTE 6- Plan generalny zakładu Opisuje: Położenie zakładu Ukształtowanie terenu Warunki geologiczne

ZTE 6- Plan generalny zakładu Opisuje: Bliskość osiedli Konieczność zachowania odległości (sanitarne i przeciwpożarowe)

ZTE 7- Część Arhitektoniczno - budowlana Zawiera: Dane o budynkach produkcyjnych i ich rodzaju Konstrukcji Rozmieszczeniu na terenie zakładu

ZTE Kolejność opracowywania 1- dokonanie ustaleń wstępnych ogólnych 2- Badanie i charakterystyka surowców 3- opracowanie procesu technologicznego

ZTE Kolejność opracowywania 4- opracowanie cześci budowlanej 5- instalacje transport magazynowanie

SCHEMAT POSTĘPOWANIA Opracowanie nowego procesu technologicznego w przemyśle chemicznym lub pokrewnym

SCHEMAT POSTĘPOWANIA Krok 1- Wybór koncepcji procesu t.j. Ustalenie według jakich reakcji chemicznych i z jakich surowców

SCHEMAT POSTĘPOWANIA Istotne uwagi_ Duża wydajność Duża szybkość NISKIE KOSZTY

SCHEMAT POSTĘPOWANIA Krok-2 Technologiczna koncepcja procesu wybór i uszeregowanie operacji i procesów jednostkowych

SCHEMAT POSTĘPOWANIA Krok-2 c. D. Określenie sposobu ich realizacji Ustalenie optymalnych warunków

SCHEMAT POSTĘPOWANIA Krok-2 c.d. Parametry procesu p T c t wynikające z nich Gabaryty aparatury

SCHEMAT POSTĘPOWANIA BADANIE PROCESU Rozpoczyna się w skali labo rato ryjnej Ilości surowca i produktu gotowego (g, kg)

SCHEMAT POSTĘPOWANIA BADANIE PROCESU Ćwierćtechnika półtechnika (dziesiątki kilogramów)

SCHEMAT POSTĘPOWANIA PORÓWNANIE SKALI

SCHEMAT POSTĘPOWANIA Za Sa DY TECHOLOGICZNE