Проект відділення виробництва лактатної кислоти продуктивністю 140 т/рік

Abstract

Головний об’єкт дослідження даної роботи: технологія отримання 40-% водного розчину лактатної кислоти, із врахуванням того, лактатна кислота є основним продуктом внаслідок обмінної реакції між кальцій лактатом та сульфатною кислотою. Предмет роботи: складання матеріального та теплового балансів, що дозволило визначити оптимальні витрати сировини, енергоресурсів та теплових потоків у системі; розробка ефективної технологічної схеми для отримання продукту зі стабільними показниками якості; конструювання та проектування основного апарату; компонування основного обладнання на плані цеху, із врахуванням вимог виробничої безпеки та раціонального використання простору. Мета роботи: проектування виробництва 40-% водного розчину лактатної кислоти. У першому розділі наведені теоретичні відомості, які дають змогу дізнатися більше про лактатну кислоту та усвідомити про можливі перспективи виробництва даного продукту. Другий розділ складається з опису характеристик всіх залучених речовин, які є необхідними для отримання цільового продукту відповідно до описаної технології: вихідна сировина, продукти. Третій розділ містить матеріальний баланс, який є необхідним для визначення оптимальної подачі реагентів, оцінки втрат та забезпечення сталості складу утвореного розчину, із можливістю контролю пропорцій його компонентів. Четвертий розділ описує технологічний обрахунок обладнання, який дає змогу обрати та спроектувати апарати, що є необхідними для забезпечення стабільної та ефективної роботи. У п’ятому розділі міститься тепловий баланс, який допомагає оцінити кількість тепла, яке необхідно підвести для перебігу реакцію та отримання цільового продукту, також із врахуванням розробленої схеми виробництва, у даному розділі є обґрунтування доцільності проведення рекуперації тепла із відповідними обрахунками, які свідчать про можливе зменшення споживання енергії. У шостому розділі приведений розрахунок основного апарату з перемішуючим засобом. Сьомий розділ містить будівельну частину та обґрунтування прийнятих рішень при компонуванні обладнання, із врахуванням виробничої безпеки та оптимального використання простору. Розділ охорони праці описує основні аспекти пов’язані зі забезпеченням безпечних умов для працівників та висвітлює можливі небезпеки, які можуть виникнути на даному виробництві. Економічна частина ґрунтується на відображенні доцільності отримання даного продукту, базуючись на приведених розрахунках показників, описує перспективи виведення продукції на український та міжнародний ринки.

The main object of this study is the technology of producing a 40% aqueous solution of lactic acid, where lactic acid is obtained as the primary product of an exchange reaction between calcium lactate and sulfuric acid. The subject of the work includes the calculation of material and heat balances which allowed for the determination of optimal raw material consumption, energy requirements and heat flows within the system; the design and sizing of the main process equipment. In addition, the equipment layout is planned in accordance with safety regulations and space efficiency principles. The aim of this work is to design a production system for a 40% aqueous solution of lactic acid. The first chapter presents theoretical background information that provides insight into lactic acid as a compound and explores the potential of its industrial production. The second chapter describes the properties of all substances involved in the process, including raw material and final products. The third chapter contains the material balance, which is essential for determining the optimal reactant inputs and estimation of process losses. The fourth chapter shows the process equipment calculation, enabling the selection and design of equipment necessary for efficient and reliable production. The fifth chapter contains the heat balance calculation, which helps to evaluate the amount of heat required to carry out the reaction and obtain the desired product. Moreover, this chapter also evaluates the feasibility of implementing heat recovery systems based on calculated data which demonstrate potential energy savings. The sixth chapter presents the detailed design of the main reactor equipped with an agitator. The seventh chapter reviews the equipment layout and explains solutions for equipment arrangement, focusing on industrial safety and optimal use of space. The occupational safety section describes the main measures aimed at ensuring safe working conditions and highlights potential hazards that may occur. The economic section demonstrates the feasibility of producing the product based on the calculated data and outlines the benefits of entering both national and international markets.