Быстрый поиск

Реферат: Очистка хромсодержащих сточных вод гальванопроизводства

2) Расчет расхода серной кислоты для селективной десорбции ионов цинка, никеля и меди.

а) Расчет количества серной кислоты для приготовления 0.2 Н раствора для десорбции цинка.

Расчет произведем по формуле:

N = m*1000 / V*Э, (1)

где N – нормальность раствора;

V – объем расвора, м3;

m – масса серной кислоты, кг;

Э – количество эквивалентов серной кислоты.

Окончание приложения 8.2.

Из формулы (1) получаем:

m = 63 кг

б) Расчет количестве серной кислоты для приготовления 2Н раствора для десорбции никеля

Из формулы (1) получаем:

m = 156.8 кг

в) Расчет количества серной кислоты для приготовления 5 Н раствора для десорбции меди

Из формулы (1) получаем:

m = 1568 кг

Всего в год расходуется 268128 кг концентрированной серной кислоты

Приложение 8.3.

Расчет количества получаемых элюатов (в пересчете на 100%-ную соль)

1) Расчет количества Na2CrO4

Количество загрязнителя в год рассчитаем по формуле:

Кзагр = Q*C, (1)

где Кзагр – количество хрома-загрязнителя в год, кг;

Q – количество сточных вод, м3/год;

С – концентрация загрязнителя в сточных водах, г/м3.

Кзагр = 110.5*750*250 = 20719 кг в год

Найдем количество извлеченного чистого хрома по формуле:

Кизвл = Кзагр*α , (2)

где Кзагр – количество хрома-загрязнителя, кг/год;

α – степень очистки сточных вод, %.

Кизвл = 20719*0.99996 = 20717 кг

Найдем количество хромата натрия из пропорции:

М (Cr) = 52 г/моль

М (Na2CrO4) = 162 г/моль

162 г/моль – 52 г/моль

Х1 кг - 20717 кг

Получаем количество хромата натрия: 64540.5 кг/год.

2) Расчет количества ZnSO4

Количество загрязнителя в год рассчитаем по формуле (1):

Кзагр = 175.5*250*750 = 32906 кг

Количество извлеченного чистого цинка в год рассчитаем по формуле (2):

Кизвл = 32906*0.995 = 327442 кг/год

Найдем количество сульфата цинка из пропорции:

Продолжение приложения 8.3.

М (Zn) = 65 г/моль

M (ZnSO4) = 161 г/моль

161 г/моль – 65 г/моль

Х2 кг - 32742 кг

Получаем количество сульфата цинка: 81099 кг/год

3) Расчет количества NiSO4

Количество загрязнителя в год рассчитываем по формуле (1):

Кзагр = 5.7*250*750 = 1069 кг

Количество извлеченного чистого никеля в год найдем по формуле (2):

Кизвл = 1042 кг

Найдем количество сульфата никеля из пропорции:

М (Ni) = 59г/моль

M (NiSO4) = 155 г/моль

155 г/моль – 59 г/моль

Х3 кг - 1042 кг

Получаем количество сульфата никеля: 2737.5 кг/год.

4) Расчет количества CuSO4

Количество загрязнителя в год рассчитаем по формуле (1):

Кзагр = 8.5*250*750 = 1594 кг

Количество извлеченной меди рассчитаем по формуле (2):

Кизвл = 1562 кг

Найдем количество сульфата меди из пропорции:

М (Cu) = 64 г/моль

M (CuSO4) = 160 г/моль

160 г/моль – 64 г/моль

Х4 кг - 1562 кг

Получаем количество сульфата меди в год: 3905 кг/год.

Окончание приложения 8.3.

Поскольку эти соли реализуются в виде растворов (элюатов), то в расчете дохода от улучшения производственной деятельности (см. табл. 4.4. в п.4.2.4) берем стоимость элюатов как 30% от стоимость солей.

Приложение 5.

4.ОРГАНИЗИЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В данной дипломной работе предложен комбинированный метод очистки хромсодержащих сточных вод гальванического производства завода «Автоприбор». Схема включает в себя механическую очистку, сорбцию и ионообмен. Для этого предполагается установить решетку, скорый напорный фильтр для удаления взвешенных веществ; сорбционный фильтр для удаления нефтепродуктов и органики, электродиализатор для окисления трехвалентного хрома до шестивалентного и разложения цианидов; два ионообменных аппарата для селективной сорбции хрома (VI); двух ионообменных аппаратов для коллективной сорбции цинка, никеля и меди. Предлагаемая схема позволяет существенно сократить затраты (стоимость реагентов, плата за хранение и размещение гальваношламов, платежи за сброс недоочищенной воды в горколлектор).

Извлеченные соли хрома подлежат возврату в основное производство с целью приготовления электролитов или продаже в кожевенную промышленность. Очищенная вода направляется на водооборот.

4.1.Организационная часть

Все оборудование для сорбционной очистки будет располагаться

на свободных площадях станции нейтрализации.

Организационная структура представлена на рисунке 4.1.

В штате станции нейтрализации работает 49 человек: 4 ИТР (начальнк станции, два мастера и технолог); 4 лаборанта; рабочие (41 человек – корректировщики, аппаратчики и т.д.). Начальник станции нейтрализации находится в непосредственном подчинении у заместителя начальника энергоцеха по водопотреблению и водоотведению. В его обязанности входит обеспечить бесперебойную работу станции нейтрализации и необходимую степень очистки сточных вод.

Технолог следит за соблюдением технологии очистки.

В обязанности корректировщиков входит контроль за условиями работы в аппарате (концентрация, температура).

Главный инженер

Зам. главного инженера

Главный энергетик ОООС

Начальник энергоцеха

Заместитель начальника

энергоцеха по водопотреблению и

водоотведению

Начальник станции

нейтрализации

Технолог Мастера

Лаборанты Обслуживающий персонал

Рис. 4.1. Организационная структура управления станции нейтрализации

4.2. Экономическая часть

Объем сточных вод, поступающих на очистку на станцию нейтрализации площадки «А» Q = 750 м3/сут. Количество рабочих дней в году – 250 дней. Работа осуществляется в две смены (продолжительность смены – 7 ч).

4.2.1. Расчет капитальных вложений [74]

Цена оборудования, входящего в систему, находится по формуле:

Ц = См + Ср + Ск, (4.1)

где Ц – цена оборудования, руб.;

См – стоимость материала, руб.;

Ср – стоимость строительно-монтажных работ, руб.;

Ск – стоимость конструктивных особенностей, руб.

Стоимость материала находим по формуле:

См = Ма*Цст, (4.2)

где Ма – масса аппарата, кг;

Цст – цена тонны стали, Цст = 70 руб./кг (по данным Владгорснаба).

Стоимость строительно-монтажных работ находим по формуле:

Ср = 2/3*См (4.3)

Стоимость конструктивных особенностей аппарата находим по формуле:

Ск = 1/5*См (4.4)

1) Рассчитаем стоимость вспомогательного оборудования по формулам (4.1) – (4.3), (4.5).

а) Рассчитаем стоимость растворного бака для анионообменной колонны.

Из-за простоты конструкции растворного бака стоимостью конструктивных особенностей можно пренебречь.

Массу растворного бака находим по формуле:

Ма = S*L*ρ, (4.5)

где Мб – масса бака (аппарата), кг;

S – площадь металлического покрытия, м2;

L – толщина металлического покрытия, L = 0.004 м;

ρ – плотность стали, ρ = 7850 м3/кг

Мб = 0.004*7850*24 = 754 кг

См = 754*70 = 52780 руб.

Ср = 35187 руб.

Получаем цену бака:

Цб = 52780 + 35187 = 87967 руб.

б) Рассчитаем стоимость растворных баков для катионообменных колонн по формулам (4.1) – (4.3), (4.5).

Мб = 0.004*7850*29.5 = 926 кг

См = 926*70 = 64820 руб.

Ср = 43213 руб.

Получаем цену одного бака:

Цб = 64820 + 43213 = 108033 руб.

Так как используется три бака, то получаем:

Цб = 324099 руб.

Общая стоимость всех баков:

Цобщ = 412066 руб.

Итого стоимость вспомогательного оборудования: 500033 руб.

2) Рассчитаем стоимость сорбционного фильтра

(Dф = 0.85 м, Нф = 1.45 м)

Цена металлоконструкции рассчитается по формулам (4.1) – (4.5):

Ма = 140 кг

См = 9765 руб.

Ср = 6510 руб.

Ск = 1953 руб.

Ца = 18228 руб.

В качестве загрузки используется сорбент «Пороласт-F», стоимость килограмма которого С = 1.25 руб./кг. Плотность сорбента ρ = 800 кг/м3. Объем сорбента Vc = 0.19 м3.

Рассчитаем стоимость сорбента по формуле:

Цс = С*Vc*ρ, (4.6)

Где С – стоимость килограмма сорбента, руб./кг;

Vc – объем сорбента, м3;

ρ – плотность сорбента, кг/м3

Цс = 190 руб.

Стоимость сорбционного фильтра с загрузкой сорбента определим по формуле:

Цф = Цк + Цс, (4.7)

где Цк – цена металлоконструкции аппарата, руб.;

Цс – цена загруженного сорбента, руб.

Цф = 190 + 18228 = 18418 руб.

3) Рассчитаем стоимость электродиализатора по формуле (4.5):

Мэ.д. = 37*0.004*7850 = 1162 кг

См = 81340 руб.

Ср = 54227 руб.

Ск = 16268 руб.

Получаем стоимость электродиализатора:

Цэ.д. = 151835 руб.

4) Рассчитаем стоимость анионообменной колонны (высота колонны На.к. = 3 м, диаметр колонны Dа.к. = 1.2 м).

Цена металлоконструкции рассчитывается по формулам (4.1) – (4.5):

Ма = 0.004*7850*12.44 = 390.6 кг

См = 27342 руб.

Ср = 18228 руб.

Ск = 5468 руб.

Ца = 51038 руб.

В качестве загрузки колонны используется анионит марки АМ-п, стоимость килограмма анионита С = 70 руб./кг, плотность анионита

ρ = 1600 кг/м3, объем анионита V = 2.6 м3.

Рассчитаем стоимость анионита по формуле (4.6):

Цан = 291200 руб.

Найдем стоимость анионообменной колонны с загрузкой анионита по формуле (4.7):

Ца.к. = 51038 + 291200 = 342238 руб.

Стоимость десорбционной колонны рассчитывается аналогично:

Ца.к. = 342238 руб.

Общая стоимость двух колонн:

Цобщ. = 684476 руб.

5) Рассчитаем стоимость катионообменной колонны (высота колонны Нк.к. = 3 м, диаметр Dк.к. = 1.4 м).

Цена металлоконструкции рассчитывается по формулам (4.1) – (4.5):

Ма = 462.5 кг

См = 32375 руб.

Ср = 21584 руб.

Ск = 6475 руб.

Ца = 60434 руб.

В качестве загрузки катионообменной колонны используется катионит марки КУ-23Na, стоимость килограмма которого С = 50 руб./кг, плотность катионита ρ = 1350 кг/м3, объем катионита V = 3.2 м3.

Рассчитаем стоимость катионита по формуле (4.6):

Цк = 216000 руб.

Найдем стоимость катионообменной колонны с загруженным катионитом по формуле (4.7):

Цк.к. = 276432 руб.

Всего две колонны:

Цобщ = 552864 руб.

Все контрольно-измерительные приборы, насосы, вентилятор задействованы из существующей схемы.

Общие капитальные вложения составляют:

К = п.1 + п.2 + п.3 + п.4 + п.5 = 500033 + 18418 + 151835 + 684476 + 552864 = 1907626 руб.

4.2.2. Расчет эксплуатационных расходов [74]

1) Затраты на сырье и материалы

Таблица 4.1.