Содержание
Оглавление
Введение 4
Теоретическая часть 6
Теория процесса 6
Аналитический обзор рассматриваемого процесса 8
Краткий обзор существующего аппаратурного оформления процесса 9
1 Выпарные аппараты со свободной циркуляцией 9
2 Выпарные аппараты с естественной циркуляцией 11
2.1 Выпарные аппараты с центральной циркуляционной трубой 13
2.2 Выпарные аппараты с подвесной нагревательной камерой 15
2.3 Выпарные аппараты с выносными циркуляционными трубами 16
2.4 Выпарные аппараты с выносной нагревательной камерой 17
2.5 Выпарные аппараты с вынесенной зоной кипения 18
3 Прямоточные (пленочные) аппараты 19
3.1 Роторные прямоточные аппараты 21
4 Аппараты с принудительной циркуляцией 22
4.1 Выпарные аппараты с тепловым насосом 23
Обоснование выбора типа аппарата 25
Технологическая часть 26
1 Технологическая схема 26
2 Материальный расчет 27
3 Тепловой расчет 29
4 Аппаратурный расчет 42
5 Механический расчет 48
6 Гидравлический расчет 50
Заключение 54
Список использованных источников 5
Выдержка из текста
Диоксид титана является самым распространенным белым пигментом, что определяется особенностями его физических свойств (высокой преломляющей и рассеивающей способностью). Мировое производство диоксида титана на 2012 год составило около 5,3 млн тонн [1]. За последние 10 лет этот показатель увеличился более чем на 20 %. 60 % произведенного в мире диоксида титана используется в лакокрасочной промышленности, где постепенно вытесняются из производства краски на основе цинка, бария и свинца. Около 12 % диоксида титана используется как пигмент при производстве бумажных изделий и 20 % расходуется на производство пластмасс. Основными потребителями TiO2 в мире являются США и страны Западной Европы. В России потребляется 70-80 тыс. тонн TiO2 в год, что составляет 1,5 % от мирового уровня. Общая мощность отечественных предприятий – 10,06 тыс. тонн в год [2].
Сырьем для получения диоксида титана являются (%): титановые шлаки – 37, ильменитовый концентрат – 33, синтетический рутил – 16, природный рутил – 14 [3]. При этом используются две технологические схемы – хлорный и сульфатный методы, последний из которых наиболее распространен. Суть сульфатного метода заключается в получении растворов сульфатов титана путем обработки титаносодержащих природных материалов серной кислотой, очистке их от примесей железа, гидролиза и последующей термообработки гидратов диоксида титана. Концентрирование раствора и гидролиз сульфатов титана осуществляется кипячением раствора в выпарных установках.
Актуальность работы определяется растущей потребностью в производстве диоксида титана и металлического титана, недостаточной мощностью отечественных предприятий для обеспечения нужд страны, а также широкой распространенностью сернокислотного метода его получения, необходимым элементом технологической линии которого является выпарная установка
Список использованной литературы
1 Мировой рынок титана [Электронный ресурс] // Cmmarket.ru: мировые товарные рынки. – М., 2013. Режим доступа: http://www.cmmarket.ru/markets/tiworld.htm (Дата обращения: 14.10.16)
2 Мировой рынок диоксида титана: по материалам «Института исследования товародвижения и конъюнктуры оптового рынка» («ИТКОР») [Электронный ресурс] // ОАО «ЯрегаРуда». – 2007. – Режим доступа: http://www.yaregaruda.ru/ru/node/49 (Дата обращения: 15.10.16)
3 Мировой рынок диоксида титана: информационный бюллетень МЭР РФ [Электронный ресурс] // Информационное агентство MetalTorg.Ru. – 2010. – Режим доступа: http://www.metaltorg.ru/analytics/publication/index.php?id=3646 (Дата обращения: 20.10.16)
4 Химия и технология редких и рассеянных элементов: ч. 2 / И.В. Шахно и др.; под ред. К.А. Большакова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1978. – 360 с.
5 Хазин, Л.Г. Двуокись титана. – 2-е изд., испр. и доп. – Л.: Химия, 1970. – 176 с.
6 Техническая двуокись титана и ее получение из измененного ильменита сернокислотным методом: монография / Я.В. Горошенко и др. – Киев: Наукова думка, 1968. – 95 с.
7 Процессы и аппараты химической технологии [Электронный ресурс]. – Невинномысск, 2010. – Режим доступа: http://paht.vector-study.ru/ (Дата обращения: 27.10.16)
8 Дытнерский, Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов. – 2-е изд. в 2 кн. – М.: Химия, 1995. – 400 с.
9 Касаткин, А.П. Основные процессы и аппараты химической технологии. – 7-е изд. – М.: Госхимиздат, 1961. – 831 с.
10 Справочник химика: т. V. В VII томах / Под ред. Б.П. Никольского и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1968. – 972 с.
11 Расчет выпарных установок: учебное пособие / Л.Н. Кузнецова, Л.И. Селянина, С.И. Третьяков. – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2004. – 72 с.
12 Аппараты выпарные трубчатые вертикальные общего назначения: каталог-справочник / Сост. А.В. Герасименко, Е.М. Ковалев. – М.: ЦИНТИХимнефтемаш, 1965. – 52 с.
13 Справочник сернокислотчика / Под ред. К.М. Малина. – 2-е изд., доп. и перераб. – М.: Химия, 1971. – 744 с.
14 Технология серной кислоты: учебное пособие / К.М. Малин, Н.Л. Аркин, Г.К. Боресков, М.Г. Слинько. – М.: Госхимиздат, 1950. – 570 с.