Дипломная работа (ВКР) — колледж, техникум на тему Аналитический контроль готовой продукции азотной кислоты по схеме УКЛ

Содержание:

Введение 3

1. Литературный обзор 5

1.1. Характеристика сырья и готового продукта 5

1.2. Технологические схемы производства азотной кислоты 10

1.3. Значение и особенности аналитического контроля готовой продукции азотной кислоты по схеме УКЛ 17

2. Технологическая часть 21

2.1. Выбор и обоснование методики аналитического контроля готовой продукции азотной кислоты по схеме УКЛ 21

2.2. Проведение измерений по выбранному методы 24

2.3. Оценка полученных результатов 27

3. Автоматизация технологического процесса 28

4. Охрана труда и окружающей среды 33

5. Экономическая часть 38

Заключение 41

Список использованных источников 43

 

Введение:

Области применения азотной кислоты весьма разнообразны. Большая часть ее (до 75—80%) расходуется на производство азотных и комплексных минеральных удобрений и разнообразных нитратов, 10—15% идет на полу-чение взрывчатых веществ и ракетного топлива, остальное количество по-требляется производством красителей, органическим синтезом и в цветной металлургии (травление).

В целом мировой рынок азотной кислоты в настоящее время является достаточно насыщенным, однако спрос на промышленные химикаты неуклонно повышается. Среднегодовой темп мирового спроса на промыш-ленные химикаты на основе азотной кислоты составляет 7%.Производство промышленных химикатов (главным образом, адипиновой кислоты, толуи-лендиизоцианатов (ТДИ) и нитробензола на базе азотной кислоты) сконцен-трировано, в основном, в Западной Европе и США, хотя в последние годы быстрое расширение их выпуска отмечалось в странах Восточной Азии. А вот в Индии быстрыми темпами (7% в год) прирастает рынок концентриро-ванной азотной кислоты.

Помимо потребления концентрированной азотной кислоты предприя-тиями оборонного комплекса, продукт используется в производстве нитро-ароматических соединений, акрилонитрильных волокон, пестицидов, ле-карств и красителей. Особенно отмечается рост потребления азотной кисло-ты для лекарственных средств и пестицидов.

Мировое производство азотной кислоты оценивается в 750-800 млн. тонн. При этом только около 15-20% азотной кислоты поступает на рынок вообще. Остальная азотная кислота используется предприятиями — проду-центами азотных удобрений, адипиновой кислоты и других химикатов. Во внешнеторговый оборот вовлекается не более 8-10 % производимой в мире азотной кислоты.

Сказанное выше определяет повышение внимания к вопросам контроля качества на всех стадиях производственного процесса азотной кислоты, что в свою очередь позволило сформулировать цель работы – определить роль и особенности аналитического контроля готовой продукции азотной кислоты по схеме УКЛ.

Объект исследования – процесс производства азотной кислоты по схеме УКЛ.

Предмет исследования – аналитический контроль готовой продукции азотной кислоты по схеме УКЛ.

Достижение цели потребовало решения следующих задач:

— провести литературный обзор по теме исследования;

— выбрать и обосновать методику аналитического контроля готовой продукции азотной кислоты по схеме УКЛ;

— провести измерения и сделать выводы;

— рассмотреть возможности автоматизация технологического процесса;

— раскрыть особенности охраны труда и окружающей среды в произ-водственных процессах;

— представить расчеты по проведенному исследованию.

Цель и задачи исследования определили структуру работы, которая представлена введением, пятью разделами основной части, заключением, списком использованных источников и приложениями.

Заключение:

Все промышленные способы получения азотной кислоты основаны на контактном окислении аммиака кислородом воздуха с последующим пре-вращением оксидов азота в кислоту путем абсорбции водой.

Основными стадиями производства являются очистка сырья, каталити-ческое окисление аммиака, утилизация тепла, очистка сточных вод от азоти-стого газа, абсорбция оксидов азота, очистка газовых выбросов.

Сырьем для производства азотной кислоты являются аммиак, воздух и вода. Вспомогательными материалами и энергоресурсами являются катали-заторы окисления аммиака и очистки выхлопных газов, природный газ, пар и электроэнергия.

Применение азотной кислоты очень разнообразно. Большая его часть (до 75-80%) расходуется на производство азотных и комплексных минераль-ных удобрений и различных нитратов, 10-15% идет на производство взрыв-чатых веществ и ракетного топлива, остальное расходуется на производство красителей, органическом синтезе и в цветной металлургии (травление).

Как отмечает в своем исследовании британское консалтинговое агентство Merchant Research & Consulting Ltd., мировой рынок азотной кис-лоты в настоящее время достаточно насыщен, однако спрос на промышлен-ные химикаты неуклонно растет. Среднегодовой темп мирового спроса на промышленные химикаты на основе азотной кислоты будет 7%.

Производство промышленных химикатов (главным образом адипино-вой кислоты, толуолдиизоцианатов (ТДИ) и нитробензола на основе азотной кислоты) сосредоточено в основном в Западной Европе и США, хотя в по-следние годы отмечается быстрое расширение их производства в странах Восточной Азия. А вот в Индии рынок концентрированной азотной кислоты быстро растет (7% в год).

Помимо потребления концентрированной азотной кислоты предприя-тиями оборонного комплекса, продукт используется в производстве нитро-ароматических соединений, акрилонитриловых волокон, пестицидов, лекар-ственных средств и красителей. Особенно увеличивается расход азотной кис-лоты на лекарства и пестициды.

Мировое производство азотной кислоты оценивается в 750-800 милли-онов тонн. При этом на рынок вообще поступает лишь около 15-20% азот-ной кислоты. Оставшаяся азотная кислота используется предприятиями по производству азотных удобрений, адипиновой кислоты и других химических продуктов. Во внешнеторговый оборот вовлечено не более 8-10 % произво-димой в мире азотной кислоты.

Фрагмент текста работы:

1. Литературный обзор

1.1. Характеристика сырья и готового продукта

Азотная кислота HNO3 – это сильная одноосновная кислота-гидроксид. При обычных условиях бесцветная, дымящая на воздухе жидкость, темпера-тура плавления −41,59 °C, кипения +82,6 °C ( при нормальном атмосферном давлении).

Сырьем для получения азотной кислоты служат аммиак, воздух и вода. Синтетический аммиак в большей или меньшей степени загрязнен примеся-ми. Такими примесями являются катализаторная пыль, смазочное масло (при сжатии поршневым компрессором). Для получения чистого газообразного аммиака служат испарительные станции и дистилляционные отделения жид-кого аммиака [7].

Атмосферный воздух, применяемый в производстве азотной кислоты, забирается на территории завода или вблизи его. Этот воздух загрязнен га-зообразными примесями и пылью. Поэтому он подвергается тщательной очистке во избежание отравления катализатора окисления аммиака. Очистка воздуха осуществляется, как правило, в скруббере, а затем в двухступенча-том фильтре.

Вода, применяемая для технологических нужд, подвергается специаль-ной подготовке: отстою от механических примесей, фильтрованию и химиче-ской очистке от растворенных в ней солей. Для получения реактивной азот-ной кислоты требуется чистый паровой конденсат.

Азотная кислота смешивается с водой во всех соотношениях. На свету частично разлагается. Валентность азота в азотной кислоте равна IV, так как валентность V у азота отсутствует. При этом степень окисления атома азота равна +5. Так происходит потому, что атом азота образует 3 обменные связи и одну донорно-акцепторную, является донором электронной пары.