Специальные технологические схемы газификации и аппаратурное оформление. Технологическая схема и аппаратурное оформление процесса. Разработка ресурсо- и энергосберегающих технологий переработки древесных материалов, сопровождающихся выделением парогазовой

Принципиальная технологическая схема не дает представления об оснащении в котором происходят технологические процессы, его расположение по высоте, а также о транспортных средствах, используемые для перемещения сырья, полупродуктов и готовой продукции. На аппаратурно -технологической схеме в определенной последовательности (по ходу производства) изображают все оборудование, которое обеспечивает ход технологических процессов и связанное с ним другое заводское оборудование (например транспортное), а также элементы самостоятельного функционального назначения (насосы, арматура, датчики и т. п.).

Схема должна содержать: а) графически упрощенное изображение оборудования в взаимосвязанной технологической и монтажной связи; б) перечень всех элементов схемы (экспликацию); в) таблицу точек замера и контроля параметров процесса; г) таблицу условных обозначений коммуникаций (трубопроводов).

Экспликацию размещают над основной надписью (на расстоянии не меньшее 12 гг от нее) в виде таблицы, которую заполняют сверху вниз по форме, изображенной на рис. 2.

Рис. 2. Экспликация элементов аппаратурно-технологической схемы.

В графе “Обозначение” приводят соответствующие обозначения элементов схемы. Возможные два варианта обозначений. Для первого все элементы схемы обозначают целыми числами. Для второго – буквами, например: пресс шнековый – ПШ, насос – Н и т. п.. При наличии в схеме нескольких элементов одной названия к буквенному обозначению прибавляют числовой индекс, которые вписывают из правой стороны после буквенного, высота числового индекса может равняться высоте буквы, например: бродильные аппараты БА1, БА2, …БА10. Для арматуры и приборов высота числового индекса должна равняться половине высоты букв, например: В32 (вентиль запорный второй), КП4 (кран пробный четвертый).

Рис. 1.

Обозначение элементов схемы для аппаратов, машин и механизмов проставляют непосредственно на изображениях оборудования или рядом с ними; для арматуры и контрольно-измерительных приборов (КИП) – только рядом с их изображением.

В графе “Название” приводят название соответствующего элемента, а в графе “Количество” цифрами обозначают количество единиц соответствующих элементов схемы.

В графу “Примечание” заносят марку или короткую характеристику элемента схемы.

Все оборудование на схеме чертят сплошными тонкими (0,3-0,5 гг), а трубопроводы и арматуру – сплошными основными в два-три раза толщими линиями.

Все оборудование на схеме показывают условно соответственно приведенных графических обозначений. В случае отсутствия в методических указаниях условного графического обозначения на определенное оборудование схематично изображают его конструктивный контур, показывая при этом основные технологические штуцеры, люки, вход и выход основного продукта.

Разведение трубопроводов изображается схематично: они должны отходить от основных магистральных трубопроводов, показанных также схематично низшее или высшее оснащение, представленного на схеме.

Условные обозначения трубопроводов изображенные на рис. 3.

Рис. 3. Условные обозначения трубопроводов

Жидкие и твердые вещества обозначают сплошной, а газ и пар – контурными равносторонними стрелками.

Движение основного продукта по всей схеме показывают сплошной линией – от сырья к готовой продукции. При этом основной поток продукта изображают утолщенной линией.

Коммуникации для других веществ, в отличие от продуктовых, целесообразно изображать не сплошной линией, а с разрывом через каждые 20-80 мм; в этих промежутках проставляют цифровые обозначения, принятые для того или другого вещества.

Возможное изображение коммуникаций линиями определенного цвета, но с обязательным дублированием цифровыми обозначениями.

В стандарте принятые цифровые обозначения для 27 веществ. Если в схеме надо показать трубопроводы для веществ, не приведенных в стандарте, то на изображении соответствующей коммуникации проставляют цифру, начиная с 28 и дальше.

Условные изображения и обозначение трубопроводов, принятые на схеме, должны быть расшифрованы в таблицы условных обозначений по форме, изображенной на рис. 4.

Таблицу размещают в левому нижнему кованые листа.

Рис. 4. .

На каждом трубопроводе возле места его отвода (подведение) от (к) магистрального или места его подключения (отключение) к (от) аппарата или машины проставляют стрелки, которые указывают направление движения потока.

Технологические схемы выполняют на листах бумаги для черчений форматов А0, А1, А2, А3, А4. Дополнительные форматы получаются увеличением сторон основных на величины, кратные размерам 297 и 210 гг формата А4.

Основную надпись размещают в правому кованые листа и выполняют по форме, приведенной на рис. 5.

Рис. 5. Форма основной надписи.

Размещение дополнительной графы (размером 70(14 гг) для повторной записи обозначения документу показан на рис. 6.

Составление аппаратурно-технологической схемы начинают с нанесения на листы бумаги для черчений (удобнее миллиметрового) тонкими горизонтальными линиями уровней с нанесением пометок по высоте этажей производственных помещений. Потом чертят соответствующие условно-графические обозначения технологического оснащения, в том числе вспомогательного (хранилища, сборники, мерники, уловители, канализационные приемщики, отстойники, насосы, компрессоры, огнезаградители, специальные транспортные средства и т. п.).

Рис. 6. Размещение основной надписи и дополнительной графы на листах: 1 – основная надпись; 2 – дополнительная графа.

Размещение оборудования на схеме обязательно должно отвечать его этажному размещению, поскольку оно связано с наличием транспортных средств. Графически изображая условные обозначения оснащения, масштаба не придерживаются, но сохраняют определенную пропорциональность.

На черчении аппаратурно-технологической схемы должны быть изображенные материальные трубопроводы, предупредительная и задвижная арматуры, которые имеет существенное значение для правильного и безопасного ведения технологического процесса. На аппаратах и трубопроводах обозначают все контрольно-измерительные и регулировочные приборы (исполнительные механизмы и датчики), а также места отбора проб, нужных для обеспечения надлежащего контроля и управления технологическим процессом.

Точка измерения параметра обозначается кругом с порядковым номером внутри (например 5 – температура, 6 – давление).

Указанные на оборудовании и трубопроводах места установление приборов для измерения и контроля температуры, давления, затраты рабочей среды и т. п. вносят в таблицу (рис. 7).

Арматура и КИП, которое их устанавливают на оборудовании, должны быть показаны на схеме соответственно их соответствующей действительности расположения и изображенные соответственно условным графическим изображением.

Рис. 7. .

Начало технологического процесса изображается на листы обязательно по левую сторону, а конец – по правую сторону, хотя расположение оснащения в производственном помещении не всегда отвечает этим условиям. Оборудование на схеме размещают за основным продуктовым потоком.

В случае компонования оборудование на нескольких параллельных линиях (например в случае составления схемы разлива вина у бочки и бутылки) схему подают в двух параллельных уровнях (чтобы не растягивать), но с указанием одной и той самой пометки уровня пола. Если производство многостадийное, аппаратурно-технологической схемы чертят для каждой стадии в отдельности соответственно технологической схеме производства.

В аппаратурно-технологической схеме нет потребности чертить всю параллельно работающую аппаратуру, например приемочные бункера, бродильные аппараты, фильтры и т. д. Чертят количество аппаратов, необходимую для полное представление последовательности технологических процессов. При этом в перечня элементов схемы обязательно указывают общее количество единиц оборудования одного назначения.

В случае изображения на схеме однотипного оборудования следует отметить специфику его использования и обозначить разными индексами или номерами, например центрифуга для виноматериала и центрифуга для дрожжевого осадка. Размещать изображения оборудования надо по возможности компактно, но с учетом нужных интервалов для продуктовых коммуникаций, подведенных к аппаратам машин в тех точках, где они подведены в действительности. Линии трубопроводов показывают на схеме горизонтально и вертикально параллельно линиям рамки листа. Изображение коммуникаций не должны перекрещивать изображение аппаратуры. Если возникает взаимное перекрещение изображений, делают обведения.

За большой длины линии продуктовой коммуникации между отдельными аппаратами ее в исключительных случаях можно прервать. При этом на одном конце прерванной линии указывают, к какой позиции на схеме эта линия должна быть подведена, а на противоположном конце – от какой позиции она подводиться. Горизонтальный или вертикальный уровень разрыва сохраняются.

На линиях коммуникаций, которые показывают введение сырья в производство или отвод готовой продукции и отходов, делают надпись, которая указывает откуда поступает или куда подводиться тот или другой продукт. Например, на линии, которая обозначает подведение спирта, пишут “Из спиртохранилища”; на линии, которая обозначает выход продукции “На состав готовой продукции” и т. п.

В дополнении приведен пример аппаратурно-технологической схемы получения белых столовых виноматериалов.

После разработки операционной схемы приступают к составле­нию принципиальной технологической схемы, которая, по сути, являет­ся аппаратурным оформлением операционной. Ее можно рассматривать как состоящую из ряда технологических узлов. Технологическим узлом называют аппарат (машину) или группу аппаратов с обвязочными тру­бопроводами и арматурой, в которых начинается и полностью заканчи­вается один из физико-химических или химических процессов.

В технологические узлы входят такие объекты, как сборники, мер­ники, насосы, компрессоры, газодувки, сепараторы, теплообменники, ректификационные колонны, реакторы, котлы-утилизаторы, фильтры, центрифуги, отстойники, дробилки, классификаторы, сушилки, выпар­ные аппараты, трубопроводы, арматура трубопроводов, предохрани­тельные устройства, датчики и приборы контроля и автоматизации, ис­полнительные и регулирующие механизмы и устройства.

Абсолютное большинство указанных аппаратов и машин выпус­кается промышленностью и стандартизовано. Сведения о типах выпус­каемых машин и аппаратов, их конструкциях и характеристиках можно получить из различных справочников, каталогов изделий заводов, изда - ний отраслевых и информационных институтов, рекламных материалов и отраслевых научно-технических журналов.

Но прежде чем составить технологическую схему, необходимо уточнить ряд задач, которые решаются на данном этапе работы. Это, прежде всего, обеспечение охраны труда и техники безопасности. По­этому в технологической схеме должны предусматриваться средства предотвращения превышения давления (предохранительные клапаны, взрывные мембраны, гидрозатворы, аварийные емкости), системы соз­дания защитной атмосферы, системы аварийного охлаждения и т. д.

На этапе синтеза технологической схемы решается вопрос об уменьшении затрат на перекачку продуктов. Необходимо максимально использовать самотек для транспортировки жидкостей из аппарата в ап­парат. Поэтому уже здесь предусматривается необходимое превышение одного аппарата над другим.

На данном этапе определяется набор тепло - и хладоносителей, ко­торые будут использованы при осуществлении процесса. Стоимость единицы тепла или холода зависит от наличия на предприятии энерго­носителя и его параметров. Самыми дешевыми хладоагентами являются воздух и оборотная промышленная вода. Экономически выгодно основ­ное количество тепла передать этим дешевым хладоносителям и только остаточное тепло снимать дорогими хладоагентами (захоложенная вода, рассол, жидкий аммиак и т. и.). Самыми дешевыми теплоносителями являются топочные газы, но они не транспортабельны.

Для составления принципиальной технологической схемы на лис­те миллиметровки сначала проводят линии коллекторов подачи и выво­да материальных потоков, теплоносителей и хладоагентов, оставив в нижней части листа свободной полосу высотой 150 мм, где позднее бу­дут размещены средства КИПиА. Рекомендуется линии газовых коллек­торов проводить в верхней части листа, а жидкостных - в нижней. После этого на плоскости листа между коллекторами располагают ус­ловные изображения аппаратов и машин, необходимых для выполнения операций, в соответствии с разработанной операционной схемой. Ус­ловные изображения машин и аппаратов не имеют масштаба. Расстоя­ние между ними по горизонтали не регламентируется, оно должно быть достаточным для размещения линий материальных потоков и средств контроля и автоматизации. Расположение условных изображений по вертикали должно отражать реальное превышение аппарата над другим без соблюдения масштаба. Размещенные на плоскости листа условные изображения машин и аппаратов соединяют линиями материальных по­токов и подводят линии хладагентов и теплоносителей. Нумерация по­зиций аппаратов и машин производится слева направо.

Особое внимание при проектировании технологической схемы следует уделять обвязке ее отдельных узлов. Пример такой обвязки приведен на рис. 5.3. Здесь показан узел абсорбции компонента газовой смеси жидкостью. Нормальная работа узла абсорбции зависит от посто­янства температуры, давления и от соотношения количества газа и аб­сорбента. Соблюдение этих условий достигается установкой следую­щих приборов и арматуры.

На линии подачи газа (I): диафрагма расходомера, пробоотборник, бобышка для замера давления и бобышка для замера температуры.

На линии выхода газа (II): диафрагма расходомера, пробоотбор­ник, бобышка для замера температуры, бобышка для замера давления, регулирующий клапан, поддерживающий постоянное давление «до се­бя», т. е. в абсорбере.

На линии подачи свежего абсорбента (III): диафрагма расходоме­ра, или ротаметр, пробоотборник, бобышка для замера температуры, ре­гулирующий клапан, связанный с регулятором соотношения газа и аб­сорбента.

На линии вывода насыщенного абсорбента (IV): диафрагма расхо­домера или ротаметр, бобышка для замера температуры, регулирующий клапан, связанный с регулятором уровня жидкости в нижней части аб­сорбера.

При разработке технологической схемы следует иметь в виду, что регулирующие клапаны не могут служить запорными устройствами. Поэтому на трубопроводе должна быть предусмотрена запорная арма­тура с ручным или механическим приводом (вентили, задвижки), а для отключения регулирующих клапанов - обводные (байпасные) линии.

Вычерченная схема является предварительной. После проведения предварительных материальных и тепловых расчетов в разработанной технологической схеме должны быть проанализированы возможности рекуперации тепла и холода технологических материальных потоков.

В процессе проектирования в технологическую схему могут вно­ситься и другие изменения и добавления. Окончательное оформление технологической схемы производится после принятия основных про­ектных решений по расчету и подбору реакторов и аппаратов, по выяс­нении всех вопросов, связанных с размещением и расположением аппа­ратов проектируемого производства.

Так, иногда при подборе оборудования приходится сталкиваться с тем, что некоторые его виды либо не выпускаются в России, либо нахо­дятся на стадии освоения. Отсутствие какой-либо машины или аппара­тов нужной характеристики, изготовленных из конструкционного мате­риала, устойчивого в данной среде, зачастую вызывает необходимость в изменении отдельных узлов технологической схемы и может послужить причиной перехода на другой, экономически менее выгодный метод по­лучения целевого продукта.

Технологическая схема не может являться окончательной, пока не проведена компоновка оборудования. Например, по первоначальному варианту предполагалась передача жидкости из аппарата в аппарат са­мотеком, который не удалось осуществить при разработке проекта раз­мещения оборудования. В этом случае необходимо предусмотреть уста­новку дополнительной передаточной емкости и насоса, наносимых на технологическую схему.

Окончательная технологическая схема составляется после разра­ботки всех разделов проекта и вычерчивается на стандартных листах бумаги в соответствии с требованием ЕСКД.

После этого составляется описание технологической схемы, кото­рая снабжается спецификацией. В спецификации указывается количест­во всех аппаратов и машин.

Резерв оборудования выбирается с учетом графика проведения планово-предупредительного ремонта и свойств технологического про­цесса.

Описание технологической схемы является частью расчетно­пояснительной записки. Целесообразно описывать схему по отдельным стадиям технологического процесса. В начале следует указать, какое сырье подается в цех, как оно поступает, где и как хранится в цехе, ка­кой первичной обработке подвергается, как дозируется и загружается в аппараты.

При описании собственно технологических операций кратко со­общается о конструкции аппарата, способе его загрузки и выгрузки, указываются характеристики протекающего процесса и способ прове­дения (периодический, непрерывный), перечисляются основные пара­метры процесса (температура, давление и др.), методы его контроля и регулирования, отходы и побочные продукты.

Описываются принятые способы внутрицеховой и межцеховой транспортировки продуктов. В описании должны быть перечислены все изображенные на чертеже схемы, аппараты и машины с указанием при­своенных им по схеме номеров.

Анализируется надежность разработанной технологической схемы и указываются способы, применяемые для повышения ее устойчивости.

Технологическая схема - это фиксированные тем или иным способом последовательность и перечень технологических операций, которые надо выполнить, чтобы превратить исходное сырье в готовый продукт. Цель составления схемы заключается в наглядном представлении последовательности технологического процесса производства.

Простейшей схемой является векторная . В ней изображают каждую операцию простыми геометрическими фигурками с соответствующими разъяснительными надписями и стрелками, однако не отражают аппараты, в которых осуществляется процесс, транспортные средства, не указывают использование воды, пара, хладагентов, отходов производства.

Наиболее целесообразным является изображение аппаратурно-техноло-гической схемы , в которой рисунками воспроизводятся в основных чертах контуры той машины, на которой будет выполняться та или иная операция.

Вычерчивают аппаратурно-технологическую схему, начиная с приемки сырья и заканчивая хранением готовой продукции, строго соблюдая поточность процесса.

Схема чертится слева направо либо сверху вниз, что определяется направлением технологического производственного потока. В производственном здании завода расположение оборудования не всегда отвечает данному требованию. Ввиду этого при составлении технологической схемы необходимо отвлечься от взаиморасположения аппаратуры в здании предприятия и на листе располагать оборудование по ходу производственного потока.

Оборудование вычерчивается на технологической схеме в виде контура, напоминающего изображаемый объект, в произвольно выбранном масштабе, однако с соблюдением относительных размеров (пропорциональности), с указанием основных конструктивных особенностей (рубашками, змеевиками, мешалками и т.п.).

Вычерчивается только то количество единиц одноименной аппаратуры (например, бродильных аппаратов), которое необходимо для полного представления последовательности технологических процессов (чаще всего изображают одну единицу оборудования независимо от того, сколько фактически получилось при расчете).

Изображение машин и аппаратов следует размещать с интервалами, необходимыми для подвода и отвода различных коммуникаций.

Основной продуктовый поток, начиная с сырья, показывается на протяжении всей схемы сплошной утолщенной линией. Он подводится и отводится в те точки, которые предусмотрены конструкцией оборудования. На входе и выходе стрелками в виде равносторонних треугольников обозначается направление движения продукта. Коммуникации не должны пересекать изображение оборудования.

При большой протяженности продуктовой коммуникации ее можно прервать и на одном конце прерванной линии написать, что и к какой позиции по схеме должно быть отведено, а на другом конце разрыва - что и от какой позиции подведено. Например: «сусло от поз. 25, дрожжи к поз. 70».

Кроме основной продуктовой коммуникации, на схеме изображают подводы воды, пара, диоксида углерода, хладагента и пр., расходуемые на технологические нужды.

На коммуникациях, показывающих ввод сырья в производство, отвод готовой продукции, отходов, делаются надписи, указывающие, откуда поступает сырье и куда удаляется тот или иной продукт или отход. Например: «хмель из склада», «дробина на реализацию».

Аппаратурно-технологическая схема снабжается спецификацией оборудования, содержащей следующие данные: номер аппарата на схеме и его наименование, основная характеристика аппарата (объем, масса, поверхность, габаритные размеры, основной материал для изготовления аппарата) и количество аппаратов.
Аппаратурно-технологическая схема должна быть нарисована на отдельном листе; все аппараты, представленные в ней, должны быть пронумерованы сквозной нумерацией, слева - направо, по часовой стрелке, вкруговую.
Аппаратурно-технологическая схема обладает большой маневренностью и позволяет вести работу по различным вариантам в зависимости от качества перерабатываемого сырья.
Аппаратурно-технологическая схема (рис. XII.1) состоит из плавителя 1 шнекового типа, плавление в котором происходит за счет циркуляции растворов через кожухотрубный подогреватель 3, питаемый паром низкого давления. Расплавленная суспензия поступает в сгуститель 2, из которого сгущенную часть направляют на разделение в центрифугу 4, слив частично используют как теплоноситель в процессе плавления, а частично его направляют на вторую стадию высаливания.
Аппаратурно-технологическая схема отличается от изложенной выше наличием специальных теплообменников для обеспечения плавления мирабилита. Обогрев выполняет вода, охлаждающая пары спирта в конденсаторе и нагревающая далее плавильную суспензию.
Аппаратурно-технологическая схема этого процесса включает: емкость с мешалкой для выделения в осадок сульфата натрия; сгуститель, барабанный вакуум-фильтр для отделения твердой фазы и ее промывки; дистилляционной колонны для отгонки органического растворителя.
Аппаратурно-технологическая схема состоит из двух виброэкстракторов высотой 6 м с 16 тарелками и трех экстракторов-сепараторов. Исходный раствор полисульфона поступает в виброэкстрактор. Экстрагентом является промывная вода, поступающая со второго виброэкстрактора противотоком к раствору. В каждой ступени экстрактора-сепаратора происходит экстракция раствора и разделение на рафинат и экстрагент. Очищенный раствор полисульфона в хлорбензоле поступает на высажде-ние.
Типовая аппаратурно-технологическая схема состоит из трех схем-контуров: схемы-контура движения жиров; схемы-контура движения водорода и схемы-контура движения катализатора. На практике все эти схемы объединены в единую взаимосвязанную технологическую схему гидрогенизации. Ниже приводится описание каждой схемы-контура.
Данная аппаратурно-технологическая схема может быть частично изменена в зависимости от конкретных условий. Если, на-лример, кислотное число жировой смеси не превышает 0 5 мг КОН, - смесь не подвергают щелочной рафинации.
Аппаратурно-технологическая схема получения комплексных NP - и NPK-удобрений, предусматривающая раздельную аммо-низацию азотной и фосфорной кислот и включающая стадию сушки готового продукта, практически аналогична технологической схеме получения фосфатов аммония с использованием аммонизатора-гранулятора (рис. VII-3), но отличается от нее включением оборудования, предназначенного для получения плава нитрата аммония, и узлом подачи хлорида калия в процесс.
Аппаратурно-технологическая схема процессов окисления, алкилирования, конденсации, изомеризации мало отличается от приведенных схем реакционных аппаратов. Аппараты могут лишь отличаться материалом, конструкцией мешалки, типом теплоносителя.
Аппаратурно-технологическая схема установки ТОР построена аналогично схеме других плазмохимических установок, показанных на рисунках 4.20, 4.24, 4.29. Процесс денитрации на установке ТОР осуществляли следующим образом.
Аппаратурно-технологическая схема производства нитроэмалей и нитрогрун-товок приведена на рис. 4.6. Нитрооснову получают по схеме (см. рис. 4.1) получения нитролаков, описанной выше (с. Пигментные пасты получают диспергированием полуфабрикатных пигментных паст на бисерной мельнице, в шаровой мельнице или на краскотерочной трехвалковой машине.
Аппаратурно-технологическая схема производства нитроэмалей и нитрогрун-товок приведена на рис. 4.6. Нитрооснову получают по схеме (см. рис. 4.1) получения нитролаков, описанной выше (с. Пигментные пасты получают диспергированием полуфабрикатных пигментных паст на бисерной мельнице, в шаровой мельнице или на краскотерочной трехвалковой машине. Кроме того, применяют суховальцованные пасты пигментов (СВП), изготовляемые обычно на предприятиях, производящих коллоксилин - Пол учение СВП. Сухие пигменты замешивают с обводненным коллоксилином, дибутилфталатом и стабилизатором. Затем густую высоковязкую массу вальцуют на двухвалковых фрикционных вальцах, обогреваемых водяным паром.
Аппаратурно-технологические схемы производства микро-фильтров на основе волокон и волокнистых (волокнисто-пленочных) материалов весьма разнообразны и зависят от вида используемого сырья и состава композиции. Это могут быть целлюлозные материалы, материалы из химических волокон или ВПС, в которых используются анизометричные частицы только одного типа. Композиционные материалы могут представлять собой объемные смеси волокнистых (волокнисто-пленочных) частиц различной природы и смеси волокнистых частиц или слоистые структуры.

Аппаратурно-технологическая схема биологической очистки включает биокоагулятор, первичный отстойник, аэротенки-смесители, вторичные отстойники, гравийно-песчаные фильтры, ершовый смеситель и контактный резервуар для дезинфекции гипохлоритом натрия, илоуплотнитель, дегельминтизатор для обеззараживания осадков.
Современные аппаратурно-технологические схемы производства удобрений позволяют совмещать несколько стадий процесса в одном аппарате. Так, стадию смешения компонентов часто аппаратурно объединяют со стадией гранулирования.
Аппаратурно-технологическая схема получения гексафторида урана. Аппаратурно-технологическая схема восстановления гексафторида урана включает узлы подачи реагентов, измерения и регулирования их расхода; реактор восстановления; аппаратуру для обеспыливания газов и извлечения из них фтористого водорода, горелку для сжигания водорода и систему охлаждения и затаривания тетрафторида урана. Для подачи гексафторида урана в реактор контейнеры, в которых он транспортируется, нагревают до определенной температуры. Для этой цели необходимо использовать по меньшей мере два контейнера, чтобы после опорожнения одного из них немедленно начать подачу гексафторида в реактор из второго контейнера.
Аппаратурно-технологическая схема переработки полигалита Жилянского месторождения на бесхлорное калийно-азотно-магниевое удобрение (нитрокалимаг) представлена на рис. III. Полигалитовая руда после молотковой дробилки / с крупностью 5 - 10 мм поступает в стержневую мельницу 2, куда одновременно подают в заданном соотношении оборотный раствор.
Аппаратурно-технологическую схему работающего или проектируемого предприятия, цеха или участка необходимо представлять в таком виде, чтобы с ее помощью можно было оценивать, анализировать и рассчитывать основные показатели технологического процесса, потоки основных и вспомогательных материалов, основное и вспомогательное технологическое оборудование, обнаруживать узкие места в производстве продукции, энергетические затраты.
В аппаратурно-технологическую схему входят узлы отгонки метиленхлорида с примесями других летучих веществ; отстаивания; ректификации для выделения из органической фазы метиленхлорида; нейтрализации; фильтрования; выпаривания; прокаливания и сжигания; сорбционной очистки дистиллята выпаривания.

К аппаратурно-технологическим схемам после материального расчета и подбора оборудования составляется спецификация оборудования.
На аппаратурно-технологической схеме вычерчивается все без исключения технологическое оборудование. Аппараты изображаются упрощенно и наносятся на схему в масштабе. Каждый аппарат на аппаратурно-технологической схеме изображается в виде не слишком подробного эскиза, который все же должен отражать принципиальные особенности работы аппарата.

При оформлении аппаратурно-технологических схем следует руководствоваться рядом условных обозначений, принятых в практике проектирования промышленных предприятий.

После составления аппаратурно-технологической схемы и материального расчета производят расчет и подбор технологического оборудования. Целью расчета является выявление основных конструктивных размеров оборудования, типа и количества установленных аппаратов.
Разработаны три варианта аппаратурно-технологической схемы производства димонофосфата кальция с максимальным использованием оборудования действующих цехов производства фосфорсодержащих удобрений.
Нитрооснову получают по аппаратурно-технологической схеме получения нитролаков (см с. После смешения полуфабрикатов и типизации лак подвергают очистке на центрифугах типа СГО-100. После высыхания лак образует эластичную пленку с высоким глянцем. Его применяют для окраски кож в черный цвет.
Нитрооснову получают по аппаратурно-технологической схеме получения нитролаков (см. с. После смешения полуфабрикатов и типизации лак подвергают очистке на центрифугах типа СГО-100. После высыхания лак образует эластичную пленку с высоким глянцем. Его применяют для окраски кож в черный цвет.
Схема обезвоживания мирабилита способом плавления - выпаривания. В работе приводится аппаратурно-технологическая схема, по которой мирабилит, полученный охладительной вакуум-кристаллизацией, поступает в реактор для плавления. Теплоносителем служит расплав, нагреваемый за счет теплообмена на стадии конденсации паров органического растворителя.
На рис. 3.2 приведена аппаратурно-технологическая схема получения эмалей и грунтовок с применением краскотерочных машин.
Аппаратурно-технологическая схема производства хлористого магния в шахтной электропечи. На рис. 32 приводится аппаратурно-технологическая схема производства хлористого магния в шахтных электропечах.
На рис. 31 дана аппаратурно-технологическая схема фильтрации шламовой пульпы.
Схема фазовых полей системы Na2O - Al2O3 - Na2O - Fe203 - 2CaO - SiO2.| Схема спекания боксито-содоизвестковой шихты. На рис. 53 показана примерная аппаратурно-технологическая схема спекания боксито-содоизвестняковой шихты. Исходная шихта из мешалки по напорному распределительному трубопроводу через форсунку подается в трубчатую вращающуюся печь, где спекается. Полученный спек из печи пересыпается в барабанный холодильник, охлаждается в нем и транспортером подается на дробление. Дробилка спека работает в замкнутом цикле с грохотом.
Схема водоочистной установки УВ-05. На рис. 7.4 представлена упрощенная аппаратурно-технологическая схема водоочистной установки УВ-05. Расход электроэнергии составляет 1 - 1 2 кВт - ч на 1 м3 очищенной воды.
В 1958 - 1959 гг. аппаратурно-технологическая схема была проверена в лабораторных условиях.

В зависимости от конъюнктуры спроса аппаратурно-технологическая схема действующего катализаторного производства первой очереди завода позволяет выпускать цеолиты ЛаХ, Лес.
Аппаратурно-технологическая схема стадий окислительного обжига шихты и выщелачивания спека. На рис. 7 представлена одна из аппаратурно-технологических схем стадий окислительного обжига шихты и выщелачивания спека.
Схема последовательного варианта комбинированного способа Байер - спекание. Другим недостатком последовательного варианта Байер - спекание является громоздкость аппаратурно-технологической схемы из-за двустадийной переработки сырья.
В производстве полупроводниковых материалов, как это видно из аппаратурно-технологических схем получения элементарных полупроводников (см. рис. 3.1 и 3.3), применяется большое количество различных аппаратов. Многие из них, особенно на переделе получения поликристаллических полупроводников, относятся к аппаратам общей химической технологии. Это ректификационные колонны, скрубберы, конденсаторы, абсорберы и др. Принципиальные конструктивные схемы этих аппаратов относительно просты и не требуют особого пояснения. Наиболее ответственными в общей цепи аппаратов являются установки для получения конечной продукции - монокристаллов полупроводников.
Таким образом, в течение 7 месяцев с.г. в комплексе отработана аппаратурно-технологическая схема переработки галито-ланг-бейнитового остатка на поваренную соль для диафрагменного электролиза и сульфатные соли и магния, что позволит значительно сократить сроки освоения мощности производства и обеспечить достижение проектных технико-экономических показателей.
Структурно-технологическая схема переработки ТПБО. На рис. 8.36 представлена структурно-технологическая, а на рис. 8.37 - принципиальная аппаратурно-технологическая схема переработки ТПБО.
С целью удешевления процесса очистки воды необходимо стремиться к максимальному упрощению аппаратурно-технологической схемы и ее автоматизации, а также использованию аппаратов большой единичной мощности и дешевых реагентов при минимальном расходе последних.
Схема процесса получения тетрафторида урана. Из описания схемы, в которой указаны лишь наиболее важные узлы аппаратурно-технологической схемы, можно сделать вывод о сложности производства, описываемого лишь двумя химическими уравнениями.

На первых этапах развития газификации аппараты, применяемые в этом процессе, имели сравнительно высокий плотный слой топлива и неподвижную колосниковую решетку. Шлак выгружали вручную, вследствие чего производительность газогенераторов была невелика. Воздушное дутье подавали за счет естественной тяги, поэтому получаемые газы характеризовались невысокой теплотой сгорания, а сам процесс газификации имел очень ограниченное распространение. Широкое промышленное применение этот метод получил в первой четверти XX в. благодаря разработке газогенераторов с вращающейся колосниковой решеткой. Это позволило механизировать трудоемкий процесс удаления шлака и повысить производительность аппаратуры. Газогенераторы такого типа широко использовались в большинстве промышленно развитых стран вплоть до 60-х годов, обеспечивая практически полностью потребность в технологических, энергетических и бытовых горючих газах.

Схема газогенератора с вращающейся решеткой изображена на рис. 1.

На катках 2, движущихся по рельсовой опоре 1, установлена металлическая чаша 3, вращающаяся от привода 13. В центре чаши располагается колосниковая решетка 5 из чугунных пластин с отверстиями, имеющая форму шатра. Чаша 3 заполнена водой, предназначенной для охлаждения поступающего в нее шлака, кроме того, она служит гидравлическим затвором, изолирующим внутреннее пространство аппарата от атмосферы. В воду, находящуюся в чаше, погружена нижняя часть 4 («фартук») шахты 7 газогенератора. Глубина погружения «фартука» определяет допустимое давление в аппарате. Шахта опирается на фундамент с помощью опор, расположенных в ее средней части (на рисунке не показаны). Шахта имеет в верхней части устройство 10 для загрузки топлива, штуцер 9 для вывода газа (газослив), футеровку 8 и водяную рубашку 6. На колосниковой решетке находится плотный слой топлива, высота которого почти достигает штуцера 9. Снизу по трубопроводу подают дутье. Для более равномерного распределения дутья по сечению верхний колосник решетки (называемый «головкой», или «чепцом») располагают не в ее центре, а несколько смещая в сторону. В слое топлива, прилегающем непосредственно к колосниковой решетке, происходит его сгорание, в результате чего развиваются высокие температуры и выделяется тепло, требуемое для газификации. Это так называемая зона окисления. Полученный здесь поток раскаленных газообразных продуктов сгорания поступает в верхние слои топлива (в зону восстановления), где происходят основные реакции газификации, приводящие к образованию целевых продуктов (СО, Н 2 , СН 4). Вследствие сильной эндотермичности реакций образования оксида углерода и водорода газы охлаждаются до 300-500 °С и затем поступают в верхние слои, где за счет их тепла происходят полукоксование (сухая перегонка) и подсушка топлива. В этой зоне выделяются смола и летучие продукты, а также вся влага, содержащаяся в топливе, т. е. здесь происходит подготовка топлива к газификации. Шлак, остающийся на колосниковой решетке, при ее вращении опускается вниз, охлаждается в чаше с водой и выводится из аппарата в приемник 12. В рассмотренном газогенераторе происходило периодическое налипание шлака на стенки. Его удаляли вручную при помощи металлических штанг, пропускаемых сквозь шуровочные отверстия 11. При переработке спекающихся топлив для предотвращения слипания непрерывно перемешивали слой топлива мешалкой, способной одновременно перемещаться и в вертикальной плоскости. Для газификации молодых топлив, имеющих большой выход летучих, зону подготовки выполняли высотой 4-5 м (она называлась «швельшахтой»).

До середины XX в. большое распространение имел процесс получения водяного газа в аппаратах периодического действия. Водяной газ, представляющий собой в основном смесь СО и Н 2 с небольшой примесью других компонентов, широко использовали для энергетических целей, как сырье для синтеза аммиака и искусственного жидкого топлива, для бытовых нужд, а также для таких высокотемпературных процессов, как резка и сварка металлов. Основная особенность используемых для этой цели газогенераторов- отсутствие водяного затвора (вместо него установлен сухой шлакоудалитель). Зольная чаша была заменена герметичным кожухом с одним или двумя бункерами, из которых шлак периодически удаляли. Необходимое тепло получали, продувая через слой топлива воздух (фаза горячего дутья), благодаря чему развивались высокие температуры (850-900 °С). Затем в газогенератор подавали перегретый до 600-700 °С водяной пар, который, взаимодействуя с раскаленным топливом, образовывал целевой продукт-водяной газ (фаза холодного дутья). После снижения температуры до ~650 °С прекращали подачу пара и возобновляли воздушное дутье. Продолжительность фазы горячего дутья составляла ~1 мин, холодного ~3 мин.

В 20-х годах некоторое распространение получили безрешетчатые газогенераторы с плотным слоем топлива и жидким шлакоудалением. Это позволяло перерабатывать высокозольные топлива.

Рассмотренные способы газификации твердого топлива в плотном слое при атмосферном давлении в настоящее время почти утратили промышленное значение из-за невысокой производительности реакционной аппаратуры. Единственным вариантом такого процесса, достаточно широко используемым в промышленности, является газификация горючих сланцев. Как известно, при переработке сланцев образуется большое количество ценной смолы, для отгонки которой газогенератор снабжают высокой швельшахтой. Под ней расположена зона газификации полукокса, предназначенная для получения газа, который, поднимаясь в швельшахте, выполняет функцию внутреннего теплоносителя. Нижняя часть аппарата (рис.2) имеет вращающуюся чашу 1, заполненную водой, и колосниковую решетку 2, над которой располагается зона газификации полукокса, опускающегося из швельшахты 4. Ввиду высокой зольности полукокса тепло, выделяющееся при его газификации на воздушном дутье, обеспечивает лишь 60 % тепла, необходимого для полукоксования сланца в швельшахте. Поэтому в швельшахте размещена топка 5, в горелке 6 которой сжигают некоторую часть обратного газа (очищенного от паров смолы). Дымовые газы через дюзы 7 поступают в слой топлива и смешиваются с газообразными продуктами, поднимающимися из зоны газификации. Парогазовая смесь выводится из аппарата через газослив 9, а полукокс опускается в зону газификации.

Наиболее распространена в настоящее время газификация крупнозернистого топлива в плотном слое методом Lurgi, осуществляемым при повышенном давлении. Этот метод применяется на заводах разных стран мира, на которых эксплуатируется более 60 газогенераторов Lurgi. Ранее было показано, что увеличение давления позволяет существенно повысить теплоту сгорания получаемого газа за счет протекания реакций метанирования. Эти реакции экзотермичны, благодаря чему при Р = 2,8-3 МПа можно сократить потребность в кислороде на 30-35 %. Кроме того, одновременно возрастает производительность газогенератора (пропорционально давлению) и повышается КПД газификации.

В газогенераторе Lurgi (рис. 3) исходный уголь (размер частиц 5-30 мм) из бункера 2 периодически загружают в шахту 7 газогенератора, снабженную водяной рубашкой 12. При помощи охлаждаемого вращающегося распределителя 5 и перемешивающего устройства 6 топливо равномерно распределяется по сечению аппарата Парокислородное дутье подают под вращающуюся колосниковую решетку 11, на которой находится слой золы, способствующий равномерному распределению газифицирующего агента. При вращении колосниковой решетки избыточное количество золы с помощью ножей 8 сбрасывают в бункер 14. Образующийся в аппарате газ проходит скруббер 10, где предварительно очищается от угольной пыли и смолы (в случае необходимости смолу можно возвратить в шахту газогенератора). Вращение распределителя 5 и колосниковой решетки 11 осуществляется от приводов 4 и 9. В шахте газогенератора поддерживают давление ~3 МПа, поэтому, чтобы обеспечить безопасную загрузку топлива и выгрузку золы, каждый из бункеров 2 и 14 снабжают двумя конусообразными затворами (1, 3, 13 и 15). При загрузке топлива в бункер 2 затвор 1 открыт, а затвор 3 закрыт. Для передачи топлива в шахту затвор 1 закрывают, по обводной газовой линии соединяют бункер с шахтой газогенератора (для выравнивания давления) и открывают затвор 3. Перед следующей загрузкой топлива в бункер 2 закрывают затвор 3, сбрасывают газ в линию низкого давления, продувают бункер азотом или водяным паром, а затем открывают затвор 1. Аналогично осуществляют выгрузку золы из бункера 14. Типичный газогенератор Lurgi имеет диаметр 4 -5 м, высоту 7-8 м (без бункеров) и производительность по углю 600-1000 т в сутки. Наряду с отмеченными выше достоинствами метода Lurgi следует указать, что в этом процессе приходится компримировать кислород, а не конечный газ, что значительно проще в технологическом отношении. Недостатки метода Lurgi:

Жесткие ограничения по размерам частиц – не менее 5 мм (так как при большом содержании мелочи снижается производительность аппарата);

Наряду с газификацией происходит термическое разложение топлива с образованием продуктов полукоксования, которые необходимо извлекать из газа и перерабатывать;

Низкая степень разложения водяного пара (30-40 %), вследствие чего остальное его количество при охлаждении газа конденсируется с образованием химически загрязненной воды, требующей тщательной очистки.

Рис 1. Газогенератор с вращающейся колосниковой решеткой:

1 – рельсовая опора, 2 – каток, 3 – чаша; 4 – «фартук», 5 – колосниковая решетка;6 – водяная рубашка, 7 – шахта, 8 – футеровка, 9 – газослив, 10 –загрузочное устройство, 11 – шуровочное отверстие; 12 – шлакоприемник, 13 – привод

Рис. 2. Газогенератор для переработки сланцев:

1 – чаша, 2 – колосниковая решетка, 3 – зона газификации, 4 – швелъшахта, 5 – топка, 6 – горелка, 7 – дюзы, 8 – футеровка, 9 – газослив, 10 – загрузочное устройство,11 – шуровочное отверстие, 12 – привод, 13 – каток, 14 – шлакоприемник

Рис.3. Газогенератор Lurgi:

1, 3, 13, 15 – затворы, 2, 14 – бункеры, 4, 9 – приводы, 5 – распределитель угля, 6 – перемешивающее устройство, 7 – шахта, 8 – ножи, 10 – скруббер, 11 – колосниковая решетка, 12 – водяная рубашка