Отчет по практике в АО УЗЭМИК

Введение

 

Предприятие АО УЗЭМИК – одно из крупнейших предприятий в своей отрасли. Оно имеет довольно сложную и разветвленную структуру. Состав технологического оборудования различен, он включает в себя как химические, так и механические агрегаты. Широко используется теплообменное, вентиляционное, оборудование. В технологическом процессе изготовления кордовых, вариаторных ремней используются вулканизационные котлы высокого давления. Для изготовления полуфабрикатов резиновой пластины применяются высоко моментные каландры. В соответствии с нормами экологичности и безопасности на заводе действует специальная система газоочистки.

Все вышеперечисленное оборудование требует высококвалифицированного обслуживающего персонала. Ремонтно-профилактические работы осуществляются отделом главного механика, в ведении которого состоит все технологическое оборудование предприятия. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Описание технологической схемы установки рекуперации

 

1. Общие сведения

 

Предприятие АО УЗЭМИК выпускает широкий  ассортимент резинотехнических изделий и полуфабрикатов. Основным направлением производства является изготовление резиновых и резинотканевых пневмосооружений различных конфигураций и размеров. Пневмосооружения получают путем склеивания прорезиненных тканей или пластин сырой резины. Далее в зависимости от исходного материала следует вулканизация с последующей проверкой или непосредственно проверка. Изделия, имеющие дефекты, поступают на ремонт, после которого снова проверяются. Соединение производится специальными клеевыми смесями, состав которых зависит от вида склеиваемых деталей.

Клеевые смеси, производимые цехом  №3 предприятия АО УЗЭМИК,  содержат бензин и этилацетат. Они применяются для шпредингования (промазывания) тканей. Пары бензина и этилацетата оказывают вредное воздействие на здоровье человека,  являются нервнопаралитическими веществами. Для обеспечения безопасности производства цеха оборудованы системой вытяжек. Вытяжные зонты, установленные над шпредингмашинами, улавливают испарения. Но сброс их в атмосферу экологически не безопасен и экономически не выгоден.  В связи с этим на предприятии предусмотрена специальная система газоочистки.

Газоочистка производиться на установке  рекуперации. Помимо этого установка производит из паровоздушной смеси бензин и этилацетат, который снова возвращается в производство.

До 2008 года на предприятии действовала старая установка рекуперации. Ввиду того, что изменились экологические требования, и возрос объем производства, установка перестала удовлетворять предъявляемым требованием. На работоспособность также оказывал влияние износ оборудования узлов.

 В данный момент старая  установка практически полностью выведена из строя. Взамен этого по проекту произведен монтаж новой установки с более высокими показателями производительности, безопасности и экологичности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 Описание технологической схемы

 

Газоочистная установка состоит  из двух самостоятельных ниток: очистки газовых выбросов от смеси паров бензина и этилацетата, очистки газовых выбросов от паров бензина.

По технологическим процессам  установка разделена на следующие  узлы:

-  узел газоочистки, включающий 10 адсорберов, в которых осуществляется очистка газовых выбросов от смеси этилацетата и бензина ( в 5 адсорберах) и от бензина (в 5 адсорберах) с последующим извлечением поглощенного углем продукта водным паром;

- узел рекуперации бензина с этилацетатом, где в теплообменниках-конденсаторах осуществляется конденсация и охлаждение рекуперата, поступающего из адсорберов, разделение его на водный и органический слои в сепараторе, отгонка растворенного этилацетата из водного слоя в отгонном кубе и испарение сточных вод в выпарном аппарате с получением вторичного пара на десорбцию;

- узел рекуперации бензина, где осуществляются процессы, аналогичные вышеописанным, исключая стадию отгонки;

- узел ректификации, где осуществляется осушка смеси этилацетата с бензином;

-  узел перегрузки угля, включающий оборудования для сбора, просеивания, транспортировки угля и улавливания угольной пыли.

Технологическая схема представлена в приложении А.

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Обоснование основных технических  решений

 

Основными методами очистки газовых  выбросов от вредных веществ являются методы окисления (термического и каталитического) и методы рекуперации ( абсорбция, адсорбция, конденсация).

Выбор метода очистки определяется физико-химическими свойствами компонентов, состоянием научно-технических разработок в области очистки от данных компонентов, технико-экономическими соображениями, а также возможностями предприятия (наличием площадей, энергоресурсов и.т.д).

Методы сжигания примен6яются в  тех случаях, когда нерационально или невозможно применение методов рекуперации или при малой ценности продукта. Эти методы отличаются большой энергоемкостью, однако к их достоинствам можно отнести отсутствие сточных вод и коррозии сред.

Применение метода термического сжигания целесообразно, в основном, при возможности  подачи паровоздушной смеси в качестве дутьевого воздуха в существующую на предприятии достаточно мощную котельную, способную в течение всего года принимать весь объем газовых выбросов в качестве дутьевого воздуха. В этом случае не расходуется дополнительное топливо, и не образуются дополнительные вторичные загрязнения.

Для осуществления метода каталитического  окисления требуется значительный расход природного газа: 4-5 м³ на 1000 м³ очищаемых выбросов, что составляет 1120-1400 м³/ч.

С учетом изложенного и по настоятельной  просьбе предприятия АО УЗЭМИК принят наиболее эффективный и широко распространенный метод адсорбции органических веществ на активированном угле. Этот метод позволяет адсорбировать присутствующие в газе вещества с дальнейшим их извлечением из угля и повторно использовать в качестве готовых продуктов. Использование трехфазного цикла рекуперации: адсорбция, десорбция, сушка – позволяет обеспечить 92-97% степень очистки газовых выбросов от бензина и 100% - от этилацетат.

Для улавливания паров рекомендован активированный уголь марки АР-В (ГОСТ 8703-74), динамическая активность которого по парам данного компонента составляет 4%.

Установка газоочистки состоит из двух ниток:

- рекуперация смеси этилацетат  с бензином;

- рекуперация бензина, способных работать самостоятельно независимо одна от другой.

На первую нитку поступают газовые  выбросы то 20 клеепромазочных машин  корпуса №8, содержащие бензин и этилацетат, на вторую – от 4 машин корпуса №8 и от 16 машин корпуса №5, содержащие только пары бензина.

С целью использования оборудования (при необходимости) этилацетатной нитки для очистки бензиновых выбросов проектом предусмотрена перемычка между раздающими коллекторами обеих ниток.

Для сокращения пиковых расходов пара, воды, электроэнергии в проекте разработана  общая циклограмма для всех 10 адсорберов обеих ниток газоочистки, при которой все адсорберы выводятся на режим десорбции и сушки поочередно. Управление десорберами осуществляется дистанционно со щита оператора с помощью пневмоклапанов. Диаметры подводящих пар и воду коллекторов приняты с учетом возможности автономной работы адсорберов каждой нитки по своей циклограмме, когда десорбция может проводиться одновременно в двух адсорберах (по одному в каждой нитке).

Проектом предусмотрена возможность  автоматического, дистанционного и местного управления процессами.

В бензиновой нитке оборудование, арматура, трубопроводы и воздуховоды выполнены из углеродистой стали. В этилацетатной нитке воздуховоды выполнены из углеродистой стали, трубопроводы, емкости, нестандартное оборудование на средах содержащих этилацетат – из хромистой стали. Арматура на этих участках нержавеющая, теплообменное и насосное оборудование, а также выпарной аппарат  из нержавеющей стали.

Согласно «Общим правилам взрывоопасности  для взрывоопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств» установка рекуперации разделена на блоки, категория безопасности которых – III, определена на основании расчета величин энергетических потенциалов и приведенной массы взрывоопасных веществ. На основании вышеизложенных правил для максимального снижения выбросов в окружающую среду паров бензина и этилацетата при аварийной разгерметизации блоков предусмотрено:

- дистанционное опорожнение сепараторов,  емкостей с бензином и смесью бензина с этилацетатом, емкостей с органической фракцией в аварийную емкость;

- дистанционное прекращение подачи  пара на установку;

- дистанционное отключение насосов, перекачивающих газовые прдукты и органическую фракцию («влажный» этилацетат с бензином);

- применение на трубопроводах  с этилацетатом и бензином  стальной арматуры;

- установка трех измерителей  уровня в емкостях с готовыми продуктами, органической фракцией, в аварийной емкости с сигнализацией верхнего уровня от двух уровнемеров.

На установке предусмотрен обогрев  аварийной и дренажной емкостей в зимнее время горячей водой. Самотечные трубопроводы на наружной установке выполнены со спутниками, в которых в холодный период года подается горячая вода, коллекторы дренажных и аварийных стоков выполнены сухотрубами. Также предусмотрена возможность размораживания отдельных концевых участков трубопроводов наружной установки с помощью пара.

В проекте выполнено аварийное включение резервного вентилятора (АВР). В виду того, что компоновка оборудования выполнена на сжатом «пятне» застройки, на всасывающих воздуховодах вентиляторов установлены дисковые затворы с ручным управлением, для возможности осуществления АВР они должны быть в открытом состоянии на резервном вентиляторе. Затворы  на всасывающих воздуховодах вентиляторов закрываются только при выводе на ремонт.

 

 

1.4 Узел газоочистки

 

Газовые выбросы от 20 клеепромазочных  машин корпуса №8 производства шпредингованных тканей, содержащие пары этилацетата и бензина, и от 4 машин корпуса № 8 и 16 машин корпуса № 5, содержащие пары бензина, двумя самостоятельными газоходами D_у 1800 поступают на установку очистки, проходят через фильтр-камеры  Ф101_1-2 и Ф201_1-2 соответственно, где улавливается пыль и механические примеси из помещений шпрединг-залов, и вентиляторами В103_1-4 и В203_1-4 ( по три рабочих и по одному резервному) непрерывно подаются в адсорберы А104_1-5 и А204_1-5 соответственно.

Циклограмма работы адсорберов – совместная работа для обеих ниток, составлена таким образом, что цикл адсорбции в каждом адсорбере длится 12 часов. Причем, в течение трех часов адсорбция протекает одновременно в трех адсорберах, в течение часа – в четырех и в течение восьми часов в пяти адсорберах.

В процессе адсорбции содержащийся в газовых выбросах этилацетат и  бензин улавливаются, активированным углем.

Очищенные выбросы выводятся в  атмосферу (от каждой нитки через отдельную трубу высотой 35 метров каждая).

Далее поочередно в каждом адсорбере проводится десорбция уловленных компонентов водяным паром в течение одного часа, затем, сушка угля подогретым атмосферным воздухом также в течение часа. Переключение адсорберов по циклам осуществляется дистанционно с помощью пневмоклапанов.

Десорбция поглощенных углем этилацетата  и бензина (первой нитки) и бензина (второй нитки) в первоначальный момент работы установки осуществляются свежим паром из сети предприятия, давление которого понижается регулятором с 900кПа до 50кПа.

После накопления на установке рекуперации сточных вод десорбция осуществляется вторичным паром, полученным в выпарных аппаратах Т126 и Т212 за счет выпаривания сточных вод, причем аналогичная схема позволяет проводить десорбцию полностью вторичным или полностью свежим паром, а также вторичным с добавлением свежего.

Для сушки угля используется атмосферный  воздух, который подается в адсорберы  вентиляторами В108_1-3 (два рабочих, один резервный), через калорифер Т109, где он нагревается до 80^оС водяным паром.

В период десорбции конденсат греющего пара со следами этилацетата и бензина (первая нитка) и со следами бензина (вторая нитка) самотеком стекает из нижней части адсорберов А104_1-5 и А204_1-5 в гидрозатвор Е107 и Е206 соответственно. Гидрозатвор представляет собой аппарат, совмещающий трубу - гидрозатвор и емкость – сборник конденсата. Из этих емкостей конденсат греющего пара по мере накопления дозировочными насосами Н125 и Н225 подается на расслаивание в сепараторы Е110 и Е207 соответственно.

В проекте предусмотрено заполнение адсорберов противопожарной водой в случае загорания угля. По сигналу повышения температуры на выходе из адсорбера до 130^оС автоматически закрываются клапаны на входе газовых выбросов, сушильного воздуха, выходе очищенных газов, конденсата греющего пара, паров рекуперата и автоматически открываются клапаны на переливе противопожарной воды из адсорбера. Открытие клапанов на линии подачи противопожарной воды в адсорбер осуществляется дистанционно со щита КИП. Подача воды в адсорбер прекращается автоматически по появлению жидкости в переливном штуцере адсорбера.

Циклограммой работы адсорберов предусмотрен поочередный вывод на десорбцию  адсорберов то с первой, то со второй нитки рекуперации для обеспечения перерывов между десорбциями в аппаратах А104_1-5, необходимых для заполнения и опорожнения, синхронно работающего с ними отгонного куба Е105, через который проходят пары рекуперата из адсорберов.

В случае недостаточности часового перерыва для обеспечения синхронизации стадий десорбции и отгонки органики из водного слоя, возможно изменение циклограммы с увеличением интервалов между десорбциями в аппаратах А104_1-5.

Расчетное время адсорбции при  заданной концентрации бензина в  зовых выбросах для аппаратов А204_1-5 составляет 12,7 часов, принятое практическое 12 часов.

Практическое время адсорбции  для адсорберов А104 _1-5, принятое для составления циклограммы – 12 часов, сокращено по сравнению с расчетным (при заданной концентрации органики и динамической активности угля) на 7-8 часов в целях составления единой циклограммы для всех десяти адсорберов обеих ниток газоочистки.