Проектування обладнання технологічної лінії виробництва кристалічного хлориду магнію продуктивністю 1.8 кг/с (за розчином для випарювання)

Abstract

Основна увага приділена обладнанню для стадій зневоднення кристалічного хлориду магнію, сушіння твердого продукту, а також для вилучення твердих частинок з повітря, що виходить з сушарки. У першому розділі розглянуто фізико-хімічні властивості бішофіту, його промислову та медичну цінність, а також сфери застосування в різних галузях. Проаналізовано сучасний стан ресурсної бази бішофіту в Україні, зокрема найбільші родовища. У другому розділі було складено основну технологічну схему процесу виробництва хлориду магнію. Виконано опис та аналіз послідовності ключових стадій, зокрема випарювання, кристалізація, механічне зневоднення та термічна сушка готового продукту. В межах розділу виконано характеристику кожного технічного обладнання та подано принцип дії. Третій розділ присвячений технічним розрахункам обладнання, призначеного для зневоднення та сушіння кристалічного хлориду магнію. Зокрема, виконано розрахунок однокорпусної випарної установки з природною циркуляцією, об'ємний кристалізатор періодичної дії з мішалкою та охолоджувальною сорочкою, барабанний вакуум-фільтр та сушарки киплячого шару. Наведено в розділі четвертому економічне обґрунтування доцільності створення виробничого цеху з виготовлення технічного бішофіту в промислових масштабах. Проведено розрахунок основних показників, що визначають економічну ефективність, зокрема рентабельність. У п’ятому розділі висвітлено питання охорони праці, зокрема безпечну експлуатацію обладнання та мінімізацію виробничих ризиків. Запропоновано заходи щодо покращення безпеки працівників: вентиляція, засоби індивідуального захисту, контроль мікроклімату, електробезпека та пожежна безпека. В кінці роботи подано підсумковий аналіз та узагальнений висновок.

The primary focus is on the equipment for crystalline magnesium chloride dewatering, solid product drying, and removing solid particles from the air exiting the dryer. The first chapter examines the physicochemical properties of bischofite, its industrial and medical value, and its applications in various fields. The contemporary condition of the bischofite resource base in Ukraine is analysed, particularly the most significant deposits. The second chapter develops the central process flow diagram for magnesium chloride production. It includes the description and analysis of the key stages of the process, namely evaporation, crystallisation, mechanical dewatering, and thermal drying of the final product. Each piece of technical equipment is given a general overview, and the operating procedure is outlined. The third chapter is devoted to the technical estimations of the equipment used for the dewatering and drying of crystalline magnesium chloride. Specifically, calculations are provided for a single-effect evaporator with natural circulation, a batch-type crystalliser with a stirrer and cooling jacket, a drum vacuum filter, and a fluidised bed dryer. Chapter 4 contains an economic assessment of the expediency of developing a production complex for large-scale production of technical bischofite. Key indicators of economic efficiency, such as profitability, are calculated. The fifth section is devoted to health and safety matters, covering both the safe operation of equipment and the minimisation of occupational risks. Measures to improve worker safety are proposed: ventilation systems, personal protective equipment, microclimate control, electrical safety, and fire safety. The thesis concludes with a summary analysis and general conclusions.