Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
Специальность
кафедра естественных наук
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
На тему: Совершенствование процесса фильтрации и отгонки сероуглерода с целью снижения вредности производства и повышения качества вискозного волокна
Студент-дипломник:
Научный руководитель:
Доктор наук,
Доцент кафедры
2009
Реферат
Пояснительная записка содержит 102 листа, 18 таблиц, графическая часть выполнена на 8 листах.
ВИСКОЗНОЕ ВОЛОКНО. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ. ФИЛЬТРАЦИЯ. ОТГОНКА СЕРОУГЛЕРОДА. ПАРАМЕТРЫ. РАСЧЁТЫ. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОЦЕССА. ЭКОНОМИКА.
Целью работы является совершенствование процесса фильтрации и отгонки сероуглерода с целью снижения вредности производства и повышения качества продукции.
В дипломном проекте предусмотрены:
замена дискового и рамного фильтров первой и второй фильтрации на металлокерамические, что позволит повысить скорость фильтрации уменьшить трудовые затраты, применять дешевые и доступные фильтровальные материалы и уменьшить потери вискозы при регенерации;
в качестве фильтрующего материала использование в блочном фильерном комплекте вместо хлопчатобумажной ткани нержавеющие сетки саржевого типа №450, что позволит повысить срок работы фильер и сократить потребность в их замене в 4-5 раз;
снижение температуры пластификационной ванны со (115±3) ºС до (110±3) ºС, что позволит оптимизировать процесс отгонки и конденсации сероуглерода, снизить количество выбрасываемого в атмосферу сероуглерода и удельную норму его расхода с 214,9 кг/т до 198,4 кг/т.
Разработана усовершенствованная схема производства вискозного волокна и проведена автоматизация процесса.
Проведены расчеты удельных норм расхода сырья, тепловые и энергетические расчеты, а также расчет расхода умягченной воды, сжатого воздуха, выбрано и рассчитано основное технологическое оборудование.
Предусмотрено безопасное ведение процесса.
Рассчитана технико-экономическая эффективность предложенных технических решений, приводящих к снижению производственной себестоимости с 22156,26 руб/т до 20856,93 руб/т.
The abstract
The explanatory note contains 102 sheets, 18 tables, the graphic part is executed on 8 sheets.
VISCOSE FIBRE. PERFECTION. A FILTRATION. OTGONKA SEROUGLERODA. PARAMETRI. CALKULATION. SAFETY OF PROCESS. ECONOMY.
The purpose of work is perfection of process of a filtration and otgonki serougleroda with the purpose of decrease in unhealthy conditions of work and improvement of quality of production.
In the diploma the project are stipulated:
replacement disk and ramnogo filters of the first and second filtration on ceramic-metal, that allows to raise speed of a filtration, to reduce labour expenses, to apply the cheap and accessible filtered materials and to reduce losses of viscose at regeneration;
v quality of a filtering material use in block filernom the complete set instead of a cotton fabric corrosion-proof grids sarghevogo type 450 that will allow to raise term of work filer and to reduce need for their replacement for 4-5 times;
decrease in temperature plastifikacionnoi vanni with (115±3) ºС up to (110±3) ºС, that will allow to optimize process otgonki and condensation serougleroda,what pozvolit to lower quantity throw in an atmosphere serougleroda, and also to lower specific norm of his charge about 214,9 kg / t up to 198,4 kg / t.
Automation of process of formation of a fibre is lead. Calculations of specific norms of the charge of raw material, thermal and power calculations, and also calculation of the charge umyagchennoy waters of compressed air are lead, the basic process equipment is chosen and designed. Safe conducting process is stipulated. Technical and economic efficiency of the offered technical decisions leading to decrease of the industrial cost price with 22156,26 rub/t up to 20856,93 rub/t is designed.
Содержание
1.1Литературный обзор с обоснованием выбора технического решения
1.1.1 Основные направления совершенствования способов получения вискозных волокон
1.2 Современные технологии получения гидратцеллюлозных волокон
1.3 Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции
1.4 Описание технологического процесса
1.5 Формование волокна и текстильно-отделочные операции
1.6 Основные параметры технологического процесса получения вискозного волокна
1.7 Техническая характеристика основного технологического оборудования
1.8.1 Материальные расчеты на 1 тонну волокна
1.8.1.1 Расчет удельной нормы расхода целлюлозы
1.8.1.2 Расчет нормы расхода едкого натра
1.8.1.3 Расчет нормы расхода сероуглерода
1.8.1.4 Баланс сульфата натрия
1.8.1.5 Расчет нормы расхода серной кислоты
1.8.1.6 Расчет расхода сульфата цинка
1.8.1.7 Баланс воды в осадительной ванне.
1.8.2 Теплоэнергетические расчеты
1.8.2.3 Расчёт расхода сжатого воздуха
1.8.3 Расчёт расхода электроэнергии
2. Раздел "Обеспечение безопасности жизнедеятельности"
2.2 Вредные производственные факторы
2.4 Электро-и травмобезопасность.
2.6 Тепловые излучения, микроклимат
2.7 Сосуды, работающие под давлением
3. Экологическая экспертиза проекта
Список использованной литературы
За более чем столетнюю историю химических волокон их роль в производстве материалов и изделий, необходимых для обеспечения жизни людей, стала неоспоримой. Выпуск химических волокон год от года увеличивается, и поэтому понятен интерес к перспективам их развития, появлению новых видов и возможностей замены одних видов волокон другими. [1]
На протяжении 90-х годов химические волокна получили в мире дальнейшее развитие - увеличивались объемы производства, совершенствовались их эксплуатационные свойства, создавались новые виды волокон.
Несмотря на то, что темпы роста производства основных групп химических волокон были ниже, чем в 80-е годы, объем их мирового производства к середине 90-х годов фактически превысил уровень производства натуральных волокон.
Опережающий темп роста производства химических волокон связан с увеличением численности народонаселения земного шара и возрастанием потребности в текстильных материалах.
В отличие от синтетических волокон в мировом производстве целлюлозных волокон в 90-е годы не обнаружено динамики роста. Несмотря на преимущество целлюлозных волокон в отношении возобновляемой сырьевой базы, существующие технологии их получения порождают проблему защиты окружающей среды, для чего требуются дополнительные производственные расходы. Поэтому, несмотря на имевший место вискозный бум в начале 90-х годов, в Западной Европе не создавались новые установки, а вместо этого были лишь загружены существующие мощности.
В странах Восточной Европы произошло существенное свертывание производственных мощностей, они загружены в лучшем случае наполовину. В то же время в странах Дальнего Востока планируется ввод в действие новых мощностей.
Производство натуральных волокон: хлопка, джута, льна, шерсти и натурального шелка - достигло 26-27 млн. т., и примерно столько же производится химических волокон. Производство натуральных волокон постепенно приближается к своему пределу, который оценивается в 30-35 млн. т. Следствием этого является то, что все потребление в будущем должно удовлетворяться за счет химических волокон путем постоянного наращивания их выпуска.
При анализе развития производства химических волокон необходимо учитывать ряд факторов, влияющих на этот процесс, в том числе совершенствование технологий, снижение энерго- и материалоемкости, снижение вредности производства, расширение ассортимента и появление новых видов волокон.
Вискозные волокна в настоящее время являются одним из важнейших видов сырья для текстильной промышленности [2]. Перспективы их развития, определяются тем, что они являются заменителями хлопка и используются как добавки к синтетическим волокнам. Применение вискозного волокна основывается на следующих преимуществах:
по сравнению с синтетическими волокнами: комфортность изделий - высокая гидрофильность в сочетании с мягкостью, легкость в окраске и набивки тканей и трикотажных полотен, отсутствие электризуемости, хорошая теплостойкость;
по сравнению с хлопком: широкий диапазон резки и линейной плотности, возможность окрашивания в массе, высокая технологичность переработки, большая однородность волокна и получаемой пряжи.
В первые годы 21 столетия наметилась тенденция к увеличению производства химических волокон, в том числе и вискозных волокон, что видно по статистическим данным за 2003 год по сравнению с 2002 годом [3]:
Выпуск продукции производств вискозного волокна в России составляет:
ОАО "Вискозное волокно" г. Балаково; 2002г - 10325т., 2003г - 15555 т.,
ООО "Красноярские волокна"; 2002г - 18т., 2003г - 31 т.,
ОАО "Рязанское химволокно"; 2002г - 22722т., 2003г - 23455 т.,
ОАО "Сибволокно"; 2002г - 908т., 2003г. - 2468т.
Для того, чтобы повысить качество химических волокон за счет устранения внешних дефектов, достижения равномерности и стабильности физико-химических показателей, улучшения качественных характеристик необходимо усовершенствование технологии получения волокон, что и предлагается в данном дипломном проекте.
Вискозный процесс является многостадийным, энерго- и материалоемким и пока еще вызывает существенные экологические затруднения.