I. Tính thiết bị phản ứng
2. Chọn máy nén
Hỗn hợp khí C2H2 cĩ thể tích lưu lượng V = 259 m3/phút.
Ta chọn máy nén thiết kế K- 350- 60-1 [6 - 495], loại máy nén này cĩ năng suất 350 m3/phút, áp suất nén 7,5 at ;số vịng quay 8600 vịng/ phút, cơng suất mơ tơ 2000 kw. Khối lượng 25 tấn, động cơ điện đơng bộ với điện giảm tốc.
- Chọn b phụ trộn C2H2 cĩ kích thước D = 1 m, H = 1,5 m - Thiết bị trộn CH3COOH: D = 1 m, H = 1,5 m.
- Thiết bị trao đổi nhiệt ống trùm: D = 2,5 m, H = 3,8 m. - Thiết bị bốc hơi: D = 1,5 m, H = 2,8 m.
- Cyclon: Lấy 2 tổ hợp Cyclon D = 1,5 m, H = 3 m.
- Mỗi tổ hợp gồm 6 Cyclon loại 2H15 cĩ d = 0,8 m và h = 2,65 m. - Thiết bị làm lạnh: chọn 3 thiết bị cĩ đường kính D = 1,5 m, H = 3 m. - Thiết bị phân riêng: Chọn 3 thiết bị cĩ đường kính D=0,6 m, H = 1,2m. - Thiết bịđun nĩng: Chọn 01 thiết bị cĩ ống chùm cĩ D = 1 m, H = 2 m.
- Tháp chưng luyện:
http://www.ebook.edu.vn 49 Ta cĩ cơng thức : tb tb V D ω π × × × = 3600 4 (II - 181) Trong đĩ:
+ Vtb: Lượng hơi (khí) trung bình đi trong tháp, m3/h. + wytb: Tốc độ hơi (khí) trung bình đi trong tháp , kg/m3 . Tại nhiệt độ 730C và áp suất 1at ta cĩ : 02 , 3 346 4 , 22 273 86 = × × = VA ρ (kg/m3) Ta cĩ : 3246,332 02 , 3 922 , 9803 = = tb V (m3/h) Ta chọn w = 0,6 m/s, ta cĩ : 39 , 1 6 , 0 3600 12 , 3 332 , 3246 4 D = × × × = (m) Ta chọn tháp cĩ D = 1,4 m và H = 12 m. - Thiết bị ngưng tụ VA: D = 1,2m, H = 2m. - Thùng chứa sản phẩm thơ: Hình trụ cĩ D = 2,3m, L = 4m. - Thùng chứa VA sản phẩm: D = 2,1m, L = 4m.
- Thiết bị ngưng tụ etliden axetat: D = 0,5m, H = 1m. - Thùng chứa etyliden axetat: D = 1m, L = 2m.
PHẦN III: THIẾT KẾ XÂY DỰNG
I.Xác định địa điểm xây dựmg và thiết kế tổng mặt bằng nhà máy [13] 1. Nhiệm vụ và yêu cầu
a. Nhiệm vụ
Thiết kế tổng mặt bằng nhà máy là một nhiệm vụ quan trọng. Nhiệm vụ
của nĩ là nghiên cứu, phân tích tổng hợp mọi số liệu của dự án để đưa ra các giải pháp bố trí trên thực địa một khu đất cụ thể đã lựa chọn làm cơ sở.
b. Yêu cầu
- Phải phù hợp với dây chuyền cơng nghệ sản xuất, phù hợp với quy hoạch của nhà máy, đảm bảo khả năng phát triển của nhà máy tạo điều kiện cho sản
http://www.ebook.edu.vn 50
xuất của các phân xưởng khác trong tương lai. Bố trí giao thơng trong và ngồi nhà máy sao cho thuận tiện. Đảm bảo an tồn vệ sinh cơng nghiệp và thuận lợi trong xây dựng.
2. Cơ sởđể xác định địa điểm xây dựng
- Xác định địa điểm xây dựng một cách hợp lý sẽ tạo điều kiện tốt cho giai
đoạn chuẩn bị đầu tư là cơ sở phát triển sản xuất và kinh doanh của nhà máy trong giai đoạn trước mắt cũng như định hướng lâu dài.
- Địa điểm xây dựng được lựa chọn phải phù hợp với quy hoạch lãnh thổ, quy hoạch vùng, quy hoạch cụm kinh tế cơng nghiệp. Tạo điều kiện tối đa cơng suất của nhà máy và khả năng liên kết sản xuất của nhà máy với các nhà máy lân cận.
- Phải gần với các nguồn cung cấp nguyên liệu cho sản xuất và gần nơi tiệu thụ của nhà máy. Gần các nguồn cung cấp năng lượng như: điện, nước, khí nén, …Như vậy sẽ hạn chế tối đa các chi phí vận chuyển, gĩp phần hạ giá thành sản phẩm và thúc đẩy sự phát triển của nhà máy.
- Đảm bảo khả năng cung ứng cơng nhân trong quá trong quá trình xây dựng nhà máy cũng như trong quá trình hoạt động sau này.
- Phù hợp và tận dụng tối đa hệ thống giao thơng bao gồm đường bộ,
đường sắt, đường sơng, đường biển và kể cảđường khơng.
- Việc thốt nước dễ dàng, khơng ảnh hưởng đến nguồn nước sạch của các khu dân cư xung quanh.
- Khu đất phải cĩ kích thước và hình dạng thích hợp cho việc xây dựng trước mắt cũng như tương lai. Do vậy khu đất phải đáp ứng những yêu cầu sau:
+ Khu đất phải cao ráo, tránh ngập lụt trong mùa mưa bão, cĩ mực nước ngầm thấp tạo điều kiện tốt cho việc thốt nước thải và nước mặt dễ dàng.
+ Khu đất phải tương đối bằng phẳng cĩ độ dốc tự nhiên tốt nhất là vào khoảng 0,5÷1 % để hạn chế tối đa kinh phí cho việc san lấp mặt bằng vì chi phí này khá lớn trong tồn bộ chi phí xây dựng.
+ Khu đất được chọn lựa khơng được nằm trên các vùng cĩ mỏ khống sản hay vùng địa chất khơng ổn định như hiện tượng động đất, sĩi mịn hay cát chảy… cường độ chịu lực là 1,5÷2,5 kg/cm2. Nên xây dựng trên nền đất sét, đất
http://www.ebook.edu.vn 51
đá mỏng hay đất đồi để giảm tối đa chi phí cho việc gia cố nền mĩng của các hạng mục cơng trình nhất là các hạng mục cơng trình cĩ tải trọng tĩnh và tải trọng động lớn.
- Khi chọn lựa khu đất thì phải xem xét mối quan hệ mật thiết giữa khu dân cư đơ thị và khu cơng nghiệp để hạn chế tối đa ảnh hưởng xấu của mơi trường cơng nghiệp đến các khu dân cư, các khu di tích lịch sử hay danh lam thắng cảnh thì nhà máy phải đáp ứng được các yêu cầu sau:
+ Phân xưởng bố trí cách khu dân cư xung quanh tối thiểu 300 m. Phân xưởng xây dưng ở ngoại vi thành phố hoặc ở trong khu cơng nghiệp liên hợp.
+ Địa điểm xây dựng phải ở cuối hướng giĩ chủ đạo so với khu dân cư và phải cĩ vùng cây xanh bảo vệ hướng giĩ chủ yếu để hạn chế tối đa những ảnh hưởng xấu.
+ Khu đất phải ở vùng hạ lưu sơng (nếu cĩ) cách bến dùng nước của khu dân cư hơn 500 m. Nước thải phải xử lý trước khi thải ra sơng. Tĩm lại căn cứ
vào các yêu cầu trên ta sẽ quyết định chọn địa điểm xây dựng cho phân xưởng VA trong nhà máy cĩ yêu cầu sử dụng sản phẩm này.
3. Địa điểm xây dựng
Từ các cơ sở trên ta chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất VA tại khu kinh tế mở Dung Quất – Quảng Ngãi. Nơi đây sẽ cĩ nhà máy lọc dầu dự kiến sẽ đi vào hoạt động vào năm 2009. Địa điềm này cĩ nhiều yếu tố thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy cũng như phát triển nhà máy sau này như:
- Mạng lưới giao thơng: Hướng đơng cách biển 6 km với độ sâu và rộng rất thuận tiện các tàu trọng tải lớn cập cảng và cĩ thể cĩ nhiều tàu cập cảng để ăn hàng 1 lần. Hướng nam là mạng lưới giao thơng quốc gia cả đường bộ và đường sắt. Hướng bắc giáp khu kinh tế mở Chu Lai- Quảng Nam. Vì vây về mặt giao thơng sẽ rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên vật liệu về nhà máy cũng như
việc vận chuyển sản phẩm của nhà máy đi tiêu thụ.
- Hơn nữa khi nhà máy lọc dầu đi vào hoạt động sẽ cung cấp nguyên liệu cho nhà máy hoạt động sẽ giảm chi phí vận chuyển nguyên vật liệu cho nhà máy.
http://www.ebook.edu.vn 52
- Khu cơng nghiệp này là khu đất cao ráo, khơng bị ngập lụt, độ dốc tự
nhiên của khu đất khơng lớn, nĩ khoảng 1% và với nền đất sét kết hợp với nền
đất đá ong nên đảm bảo độ chịu tải trọng cao.
Với địa hình của nhà máy là giáp với biển và hướng giĩ chủ đạo là hướng giĩ Tây Nam vì vậy các chất khí bụi độc hại của nhà máy sã ít ảnh hưởng đến các khu dân cư chung quanh.
4. Tổng mặt bằng nhà máy
Nhà máy sản xuất VA chiếm một diện tích khá lớn trong đĩ bao gồm liên hợp các phân xưởng cĩ mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Sản phẩm của phân xưởng này là nguyên liệu cho phân xưởng kia, vì vậy địi hỏi các phân xưởng phải được phân bố một cách hợp lý phù hợp với mối liên hệ của các phân xưởng. Điều kiện làm việc trong nhà máy cĩ những cơng đoạn địi hỏi rất khắt khe về chế độ cơng nghệ. Mặt khác sản phẩm của nhiều quá trình dễ cháy nổ
nên cần đặc biệt chú ý và tuyệt đối đảm bảo an tồn chống cháy nổ trong các phân xưởng sản xuất và trong tồn nhà máy.
Giữa các phân xưởng sản xuất phải cĩ khoảng cách đảm bảo an tồn và thuận lợi cho quá trình lưu thơng của dịng người, xe nguyên nhiên liệu, xúc tác, các hố chất phụ trợ và thiết bị phương tiện khác cũng phải đảm bảo lưu thơng tránh khơng để xảy ra tắc ngẽn.
Các hang mục cơng trình trong nhà máy được xây dựng thoả mãn tính chất hợp khối phục vụ cho quá trình sản xuất liên tục, đảm bảo điều kiện vệ sinh cơng nghiệp và cảnh quan mỹ quan.
Với tính chất của một nhà máy sản xuất hố chất thì việc tránh độc hại cho người cũng như cho khơng gây ơ nhiễm cho mơi trường xung quanh cần phải
được lưu ý.
Sau đây là bảng các hạng mục cơng trình
Kích thước
STT Tên cơng trình Chiều dài
(m) Chiều rộng (m) Diện tích (m2) 1 Phân xưởng chính 60 27 1620
http://www.ebook.edu.vn 53 2 Phịng bảo vệ 6 6 36 3 Nhà hành chính 30 12 360 4 Nhà cứu hoả- vận tải 18 12 216 5 Phịng quản lý, điều hành 12 9 108 6 Phịng vệ sịnh nhà tắm 12 9 108 7 Hơi trường và nhà ăn 20 12 240 8 Khu điện nước 12 6 72 9 Phân xưởng sửa chữa 30 12 360 11 Kho vật tư 30 12 360 12 Bể chứa sản phẩm phụ 12 9 108 13 Bể chứa sản phẩm chính 12 6 72 14 Bể chứa ngyên liệu 18 9 162
15 Gara ơtơ con 12 9 108
16 Nhà để xe đạp xe máy 18 12 216
17 Trung tâm nghiên cứu thí nghiệm 30 9 270
18 Xử lý nước thải 18 9 162 19 Xử lý khí thải 30 18 540 20 Phịng y tế 12 9 108 21 Khu xuất nhập sản phẩm, nguyên liệu 18 12 216 22 Khu dự trữ 720 Tổng 6162 II. Thiết kế mặt bằng 1. Nhiệm vụ và yêu cầu
Nhiệm vụ chính khi thiết kế nhà máy là:
- Đánh giá điều kiện tự nhiên của khu đất xây dựng nhà máy làm cơ sở cho các giải pháp bố trí sắp xếp các hạng mục cơng trình cân thiết của nhà máy, các biện pháp giải quyết các vấn đề khí hậu của nhà máy…Sao cho phù hợp tối đa yêu cầu dây chuyền cơng nghệ của nhà máy cũng như các nhà máy lân cận.
http://www.ebook.edu.vn 54
- Xác định cơ cấu mặt bằng, hình khối kiến trúc của các hạng mục cơng trình, định hướng các khu nhà, tổ chức mạng lưới cơng trình phục vụ cơng cộng, trồng cây xanh, định hướng phân chia thời kỳ xây dựng. Nghiên cứu khả năng mở rộng và phát triển của nhà máy.
- Giải quyết các vấn đề liên quan đến mơi trường thơng qua các giải pháp khác nhau để đảm bảo yêu cầu vệ sinh cơng nghiệp, chống ồn, chống ơ nhiễm nguồn nước và khí quyển, cũng như các vấn đề liên quan đến an tồn sản xuất như hoả hoạn hoặc các sự cố đặc biệt khác.
Yêu cầu khi thiết kế tổng mặt bằng sản xuất:
- Giải pháp thiết kế tổng mặt bằng nhà máy phải đáp ứng được mức cao nhất của dây chuyền cơng nghệ sao cho chiều dài dây chuyền sản xuất là ngắn nhất, khơng trùng lặp lộn xộn, hạn chế tối đa sự giao nhau. Bảo đảm mối liên hệ mật thiết giữa các hạng mục cơng trình với hệ thống giao thơng, các mạng lưới cung cấp kỹ thuật khác bên trong và bên ngồi nhà máy.
-Trên khu đất xây dựng nhà máy phải được phân thành các khu vực chức năng theo đặc điểm của sản xuất, yêu cầu của vệ sinh, đặc điểm sự cố, khối lượng phương tiện vận chuyển, mật độ cơng nhân…tạo điều kiện tốt nhất cho việc quản lý vận hành của các khu vực chức năng.
- Đảm bảo các yêu cầu mỹ quan của từng cơng trình, tổng thể nhà máy.
2. Những biện pháp và nguyên tắc trong thiết kế tổng mặt bằng nhà máy
Nguyên tắc phân vùng:
Đây là nguyên tắc được sử dụng trong thực tiễn thiết kế, biện pháp này chia khu đất thành các vùng theo đặc điểm sử dụng. Biện pháp này phân chia khu đất thành 4 vùng chính:
- Vùng trước nhà máy:
Đây là nơi bố trí các nhà hành chính quản lý phục vụ sinh hoạt, cổng ra vào, gara ơtơ xe máy xe đạp…Đối với các nhà máy cĩ quy mơ nhỏ hoặc mức độ hợp khối lớn thì vùng trước nhà máy hầu như được dành diện tích cho bãi đỗ xe ơtơ, xe máy, cổng bảo vệ, bảng tin và các cây xanh cảnh quan.Diện tích vùng này
http://www.ebook.edu.vn 55
tuỳ theo đặc điểm sản xuất và quy mơ của nhà máy mà cĩ diện tích từ 4÷20 % diện tích nhà máy.
- Vùng sản xuất:
Đây là nơi bố trí các nhà và các cơng trình nằm trong dây chuyền sản xuất chính của nhà máy: như các xưởng sản xuất chính, phụ, các xưởng sửa chữa và
điều hành chếđộ cơng nghệ nếu như cĩ quá trình tự động hĩa cao. Tuỳ theo đặc
điểm sản xuất và quy mơ của nhà máy mà diện tích vùng này chiếm diện tích khoảng 22÷25% tổng diện tích của nhà máy. Đây là vùng quan trọng nhất của nhà máy nên khi bố trí cần lưu ý một số điểm quan trọng sau:
+ Phải đựơc ưu tiên về điều kiện địa hình, địa chất cũng như hướng giĩ hay các yếu tố khác.
+ Phân xưởng sản xuất chính hay phụ trợ sản xuất cĩ nhiều cơng nhân nên bố trí gần phía cổng hoặc gần trục giao thơng chính của nhà máy.
+ Các phân xưởng sản xuất trong quá trình sản xuất gây ra các tác động xấu như: tiếng ồn lớn, bụi, nhiệt thải hoặc cĩ sự cố nên đặt cuối hướng giĩ và tuân thủ chặt chẽ theo quy định về an tồn phịng chống cháy nổ và an tồn vệ sinh cơng nghiệp.
- Vùng các cơng trình phụ:
Đây là nơi đặt các cơng trình cung cấp năng lượng bao gồm các cơng trình cung cấp điện, hơi, nước, than…Các cơng trình xử lý nước thải và các cơng trình bảo quản kỹ thuật khác. Tuỳ theo mức độ của cơng nghệ yêu cầu vùng này cĩ diên tích từ 14-28% tổng diện tích của nhà máy. Khi bố trí các cơng trình trên vùng này người thiết kế cần lưu ý một số điểm sau:
+ Hạn chế tối đa chiều dài của hệ thống cung cấp kỹ thuật bằng cách bố trí hợp lý giữa nơi cung cấp và nơi tiêu thụ năng lượng (khai thác tối đa hệ thống cung cấp trên khơng và ngầm dưới mặt đất).
+ Tận dung các khu đất khơng lợi về hướng hoặc giao thơng để bố trí các cơng trình phụ.
+ Các cơng trình cĩ nhiều bụi khĩi hay chất thải bất lợi đều phải chú ý bố trí trên cùng hướng giĩ chủ đạo.
http://www.ebook.edu.vn 56
Đây là khu vực để bố trí các kho tàng và bến bãi cũng như các cẩu bốc dỡ
hàng hố, sân ga của nhà máy.Tuỳ theo đặc điểm sản xuất của nhà máy mà vùng này cĩ thể cĩ diện tích chiếm khoảng 23÷37% tổng diện tích nhà máy. Khi bố trí vùng này, người thiết kế cần lưu ý một số đặc điểm sau:
+ Cho phép bố trí các cơng trình trên vùng đất khơng ưu tiên về hướng. Nhưng phải phù hợp với các nơi tập kết nguyên liệu và sản phẩm của nhà máy một cách dễ dàng cho việc xuất hoặc nhập vào.
+ Tuy nhiên trong một số trường hợp do đặc điểm và yêu cầu của dây chuyền cơng nghệ, hệ thống kho tàng cĩ thể bố trí một phần kho tàng nằm ngay