Технологические свойства металлов и сплавов -зависимость от химического состава. Технологические характеристики Определение и характеристика

22. Основные технологические характеристики зданий

Для организации мсп рекомендуется применять одноэтажные здания, т.к. в этом случае облегчается установка технологического оборудования, упрощаются транспортные связи м-у цехами. Многоэтажное здание проектируют при мелком оборудовании. При выборе здания определяют след. хар-ки – высота пролета, длина пролета, сетка колонн, которая характеризуется шириной пролета и шагом колонн. Обычно здание имеет 1 или несколько пролетов. Пролет – часть здания, ограниченная в продольном направлении двумя рядами колонн. Ширина пролета – расстояние м-у осями колонн в продольном направлении. Высота пролета – расстояние от уровня пола до нижней части несущих конструкций покрытия здания.

Ширину пролета здания выбирают такой, чтобы можно было рационально разместить четное число рядов станков в зависимости от габаритных размеров и варианта размещения. Шаг колонн для большинства схем зданий принимают 12 м для внутренних рядов колонн и 6 м для колонн периметра здания. Сетка колонн для одноэтажных бескрановых зданий 12х6, 18х6, 18х12, 24х6, 24х12.

Для одноэтажных зданий, оборудованных мостовыми кранами до 50 т 18х6, 18х12, 24х6, 24х12, 30х12.

Длина пролета L = n*t, где n – число шагов, t – шаг колонн. Длина пролета определяется по длине технологической линии устанавливаемого оборудования. Длина поточных линий больше чем длина детально специализированного участка непоточного производства. Для механических цехов автомобилестроения длину поточной линии рекомендуется ограничивать до 50-60 м. При необходимости иметь большую длину поток обычно меняет свое направление.

23. Выбор оптимальной компоновочной схемы цеха поточного, крупносерийного и массового производства

В поточном и крупносерийном производстве предметно специализированные цеха имеют следующие компоновочные схемы. Мсц состоит из ряда параллельно расположенных участков механической обработки переменно или непрерывно поточных линий и линии или участка узловой сборки. Рабочее место узловой сборки размещают в конце линии механической обработки. При конвейерной общей сборке участки мехобработки и узловой сборки размещают в соответствии с последовательностью установки сб.ед. и деталей в изделии на главном конвейере, расположенном перпендикулярно линиям механической обработки после узловой сборки в конце корпуса (а) или в его середине (б). Этим обеспечивается принцип прямоточности производства. Вариант б используется при производстве изделий с большим числом коротких линий механической обработки и относительно небольшой трудоемкости общей сборки. При выборе схемы нового здания придерживаются следующих принципов:

1) промышленное здание следует проектировать с пролетами одного направления, одинаковой ширины и высоты;

2) промышленное здание должно быть прямоугольной формы.

24. Выбор оптимальной компоновочной схемы цеха поточного мелкосерийного и единичного производства

В серийном и единичном производстве применяют компоновочные схемы с размещением цеха общей сборки в отдельном пролете параллельно или перпендикулярно пролетам мех.обр. Используют непоточную стационарную сборку, поэтому взаимное размещение участков мех.обр. определяет в большей степени технологическая однородность обрабатываемых деталей и применяемых видов транспорта. Участок общей сборки необходимо оборудовать мостовым краном, чтобы обеспечить возможность выполнения сборки крупных тяжелых изделий. Кроме того один из пролетов мех.обр. в котором сосредоточено оборудование для изготовления тяжелых деталей д.б. оснащен мостовым краном. При параллельном расположении пролетов участок базовых деталей целесообразно располагать рядом с целью минимизации грузопотоков.

Нецелесообразно располагать рядом участки обработки деталей высокой и низкой точности ввиду неизбежного влияния вибраций неточного оборудования на точность изготовления ответственных деталей. Также недопустимо смежное размещение участков абразивной обработки и сборки (абразивная пыль оседает на деталях). Пожароопасные или вредные для здоровья участки должны быть изолированы от других производств перегородками и оборудованы системами очистки воздуха.


25. Предварительное определение площади цеха

При предварительной проработке компоновочной схемы общую площадь участка (цеха) Sо определяют по показателю удельной площади цеха, участка – площади, приходящейся на 1 станок или одно рабочее место. So = Sуд.о.*Сприн, где Сприн – принятое количество станков в цехе (число рабочих мест для сборки) Sуд.о. зависит от габаритных размеров применяемого оборудования и транспортных средств. Для средних станков 18…22 м^2 при наибольшем габарите 4 м, для мелких станков 14…18 м^2 1,8 м.

26. Выбор варианта расположения оборудования непрерывно-поточных и переменно-поточных линий

Последовательность размещения оборудования практически однозначно определяется последовательностью выполнения операций ТП. Задача размещения оборудования сводится к выбору варианта размещения станков относительно транспортного средства, определение числа рядов станков и общей конфигурации поточной линии.

Относительно транспортного средства:

1) продольное размещение. Планировка обеспечивает благоприятные условия для механизации и автоматизации межоперационного транспорта (конвейер), но при наличии оборудования разных габаритов планировка может получиться некомпактной

2) Поперечное расположение – обеспечивает большую компактность, но рабочее место удаляется от конвейера с деталями, сложно внедрить стружкоуборочный конвейер. Схема рациональна для использования роботов.

3) Угловое расположение используется для обеспечения большей компактности планировки.

4) Кольцевое расположение рационально для многостаночного обслуживания. Трудности по использованию межоперационного транспорта.

В зависимости от длины технологического потока и длины станочного участка применяют – однорядное или многорядное размещение станков. При этом для обеспечения прямоточности производственного процесса начало линии (зону заготовок) располагают со стороны одного проезда, а конец линии с противоположной стороны. Применяют следующие варианты размещения – однорядный, последовательное размещение, поточные линии с большим количеством станков размещают в несколько рядов, чтобы начало линии располагалось со стороны зоны заготовок, а конец с противоположной стороны, нечетное число линий.


Положение элемента в Периодической системе, т.е. строение электронных оболочек атомов и ионов, в конечном счете определяет все основные химические и ряд физических свойств вещества. Поэтому сопоставление каталитической активности твердых тел с положением в Периодической системе элементов, их образующих, привело к выявлению ряда закономерностей подбора катализаторов.


Поделитесь работой в социальных сетях

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск


Классификация технологических показателей катализаторов. Основные технологические характеристики гетерогенных катализаторов. Лабораторные методы их определения.

3.1 Классификация технологических показателей катализаторов.

В катализе наиболее плодотворны представления, учитывающие химическое соответствие катализатора и катализируемой реакции.

Положение элемента в Периодической системе, т.е. строение электронных оболочек атомов и ионов, в конечном счете определяет все основные химические и ряд физических свойств вещества. Поэтому сопоставление каталитической активности твердых тел с положением в Периодической системе элементов, их образующих, привело к выявлению ряда закономерностей подбора катализаторов.

Для общей ориентации в подборе катализаторов полезна классификация каталитических процессов по механизму действия катализаторов.

При создании нового твердого катализатора или усовершенствовании находящегося в эксплуатации катализатора необходимо учитывать следующие основные параметры для катализаторов:

Физико-механические;

Химические;

Эксплуатационно-экономические.

К физико-механическим свойствам или параметрам катализатора можно отнести пористость, насыпную плотность, истинную плотность, удельную поверхность, средний объем пор и распределение пор по радиусам, фракционный состав, размер частиц, аморфность или кристалличность, форму частиц, теплоемкость, термостойкость или водо-паротермостойкость, способность к отравлению и регенерации.

К химическим параметрам катализаторов можно отнести химический состав, содержание примесей, способность к активированию (про-мотированию, модифицированию) и отравлению ядами, образованию - сплавов, модификаций и фаз, прививке активаторов к поверхности твердых катализаторов.

Эксплуатационно-экономическими показателями или свойствами катализаторов являются активность и селективность, легкая регенерируемость от различных отложений и включений (кокса, оксидов, обратимых ядов), возможность создания простых способов синтеза катализатора в промышленном масштабе, повышенная теплоемкость, насыпная плотность, малая чувствительность к ядам, длительное время работы в реакторе без регенерации, легкость перевозок и хранения, легкость отделения от реакционной смеси, доступность сырья для производства катализатора и экологическая безвредность.

Технологические характеристики твердых катализаторов.

Подбор катализаторов для проведения промышленных процессов — задача чрезвычайно сложная. Катализаторы очень специфичны по отношению к различным химическим реакциям. Существующие теории катализа объясняют эту специфичность рядом энергетических и геометрических факторов, в результате влияния которых данный катализатор воздействует на скорость только одной реакции или очень узкой группы реакций. Не всегда еще возможен строго научный выбор конкретного катализатора для данного химико-технологического процесса, хотя теория каталитических процессов в последние десятилетия получила значительное развитие и характеризуется многими новыми достижениями.

Твердые катализаторы - это, как правило, высокопористые вещества с развитой внутренней поверхностью, характеризующиеся определенной пористой и кристаллической структурой, активностью, селективностью и рядом других технологических характеристик.

3.2 Основные характеристики твердых катализаторов.

3.2.1 Активность.

При сравнении разных катализаторов обычно выбирают более активный, если он удовлетворяет основным технологическим требованиям.

Активность катализатора — мера ускоряющего воздействия по отношению к данной реакции.

Для количественной оценки активности в промышленных условиях определяют:

— общее превращение исходного сырья;

— выход целевого продукта;

— скорость превращения определенного количества сырья в единицу времени;

— на единицу массы катализатора;

— на единичный объем катализатора;

— на единицу площади поверхности катализатора;

— на единичный активный центр, что представляет научный интерес в качестве объективного критерия сравнивания активности идентичных или разных катализаторов.

В связи с большим разнообразием каталитических процессов не существует единого количественного критерия активности. Это связано с тем, что применение различных катализаторов даже для одной и той же химической реакции может по-разному изменить ее механизм. Как правило, применение катализатора приводит к изменению и порядка реакции, и энергии активации, и предэкспоненциального множителя.

Количественным критерием активности катализатора для данной реакции может служить, например, константа скорости, измеренная для разных катализаторов в сопоставимых условиях (стандартных). Такой подход применим, если для всех сравниваемых катализаторов данной группы остается одинаковым порядок реакции.

Если каталитическая реакция имеет такой же порядок, что и некаталитическая, т. е. их константы скорости k кт и k — имеют одинаковые единицы измерения, то активность катализатора А можно определить, как отношение констант

где Е° и Е—энергии активации каталитической и некаталитической реакций, ехр - экспоненциальный множитель.

Из уравнения экспоненциальной зависимости следует, что активность тем выше, чем больше снижается энергия активации в присутствии катализатора. При этом, однако, нужно иметь в виду, что в присутствии катализатора меняется не только энергия активации, но и предэкспоненциальный множитель. Рост активности за счет снижения энергии активации сдерживается уменьшением

К о km по сравнению с К о (имеет место так называемый компенсационный эффект).

Иногда сравнивают катализаторы по скорости реакции или по степени превращения реагентов в стандартных условиях, по количеству реагентов, вступающих во взаимодействие в единицу времени на единице поверхности катализатора (производительности, или напряженности, катализатора) и т. п.

Активность катализатора для процесса, протекающего в кинетической области, определяется, прежде всего, природой реагентов и специфичностью катализаторов, т.е. активность катализатора соответствует его активности в химической реакции.

Однако в тех случаях, когда скорость химической и диффузной стадий катализа сопоставимы, активность катализатора не совпадает с активностью его в химической реакции.

Для сравнения активности катализатора в какой-либо реакции при различных условиях используют в качестве меры активности интенсивность процесса на данном катализаторе. Она выражается количеством продукта получаемого за единицу времени с одного объема катализатора.

А = G пр. / (V кат. t ) 3.2

Или с единицы веса

А уд = G пр /(G кат t ) 3.3

Сравнение активности разных катализаторов в данном процессе при данных стандартных условиях проводят по степени превращения основного вещества, а определение активности по степени конверсии.

Основные факторы, влияющие на активность катализаторов.

Концентрация катализатора – почти всегда в реакционной системе находится избыток катализатора, т.к. часть массы катализатора либо совсем не участвует в реакции, либо участвует незначительно.

Концентрация активатора или промотора – если количество активатора или промотора велико, то часть активных центров катализатора экранируется, и общая активность падает.

Концентрация исходных веществ – если они сильно отличаются от необходимых веществ по реакции, то может происходить замена лимитирующих стадий процесса, т.е. например переход из внешнедиффузионной области в кинетическую или наоборот.

Концентрация образовавшихся продуктов - обычно повышение концентрации тормозит общую скорость реакции, т.к. при этом сдвигается адсорбционное равновесие и увеличивается поверхность катализатора, занятая продуктом. Эта поверхность или выключается из дальнейшей работы катализатора, или, что еще хуже, на ней начинают протекать вторичные побочные реакции.

Сильное повышение концентрации продуктов приводит иногда к полному отравлению катализатора. Иногда эти явления происходят так быстро, что уже через 5 – 15 минут катализатор оказывается не активным и требует регенерации.

Пример: Каталитический крекинг, время пребывания 15 – 30 минут.

Концентрация примесей – примеси всегда снижают скорость реакции. Если примеси инертны, то это снижение не значительно, если это «контактные яды», то влияние их очень сильно, необходима предварительная очистка сырья.

Температура среды и давление – это влияние неоднозначное для каждой реакции по своему.

Т – оказывает значительное влияние на скорость процесса, протекающего как в кинетической, так и в диффузионной областях.

Ряд каталитических процессов проводят при повышенном давлении с целью смешения равновесия в сторону продукта.

Структурные характеристики катализаторов – общая тенденция - тонкопористые катализаторы предпочтительнее.

Молекулярная масса исходных веществ – этот фактор почти не оказывает влияния при протекании в кинетической области, незначительно – во внешнедиффузионной, и сильно – в области внутридиффузионной.

3.2.2 Селективность (избирательность) катализаторов.

Селективность особо важна для многомаршрутных параллельных реакций, а также для реакций ряда последовательных превращений.

Сложные каталитические реакции могут протекать по нескольким термодинамически возможным направлениям с образованием большого числа различных продуктов. Преобладающее течение реакции зависит от используемого катализатор, причем не всегда ускоряется процесс, термодинамически самый выгодный из нескольких возможных.

Из ряда термодинамически возможных реакций селективный катализатор должен ускорять лишь реакцию получения целевого продукта. Обычно в результате действия селективного катализатора температура целевого превращения понижается и побочные реакции тем самым подавляются.

Селективностью или избирательностью катализатора называют его способность избирательно ускорять целевую реакцию при наличии нескольких побочных.

Количественно селективность катализатора можно оценить как селективность процесса — интегральную или дифференциальную. Если одновременно протекает несколько параллельных реакций, то можно подобрать разные селективные катализаторы для каждой из этих реакций.

Например: в присутствии оксида алюминия или оксида тория этанол разлагается преимущественно на этилен и воду:

С 2 Н 5 ОН --->С 2 Н 4 + Н 2 О

В присутствии серебра, меди и других металлов практически имеет место только реакция дегидрирования спирта с образованием уксусного альдегида:

С 2 Н 5 ОН --->СН 3 СНО + Н 2

В присутствии смешанного катализатора (А1 2 Оз + ZnO ) с достаточно высокой селективностью идут реакции дегидратации и дегидрирования с образованием бутадиена:

2 С 2 Н 5 ОН --->С 4 Н 6 +2Н 2 О + Н 2 ,

Селективность зависит не только от выбранного катализатора, но и от условий проведения процесса, от области протекания гетерогенно-каталитического процесса (кинетической, внешне- или внутреннедиффузионной) и т. д.

Примером избирательного действия катализаторов является процесс окисления аммиака в процессе производства азотной кислоты.

Возможно несколько параллельных и последовательных реакций:

  1. 4 NH 3 + 3 О 2 = 2 N 2 + 6 Н 2 О + 1300 КДж;
  2. 4 NH 3 + 4 О 2 = 2 N 2 О + 6 Н 2 О + 1100 КДж;
  3. 4 NH 3 + 5 О 2 = 4 N О + 6 Н 2 О + 300 КДж;

3-я реакция идет активнее на Pt катализаторе; оксидный катализатор – 1 и 2 – одинаково.

Селективность оценивается по следующей формуле:

А – > В + С,

Где В – целевой, С – побочный.

S = ,

Общую селективность действия катализатора можно выразить отношением количества целевого продукта (В) к общему количеству целевого и побочных продуктов (С).

На селективность влияют те же параметры, что и на активность, но характер влияния параметров несколько отличается:

Селективность, как правило, снижается с увеличением времени контактов реагентов с катализатором, т.е. с понижением объемной скорости подачи сырья, особенно для тех реакций, в которых целевой продукт является промежуточным: А --- В --- С.

Объемная скорость определяет достижение равновесия в системе, направление реакций и выход продуктов.

Она представляет собой соотношение объема газовой смеси, приведенного к нормальным условиям (н.у.), проходящего в единицу времени к насыпному объему катализатора.

V = V г.с. / V кат. 3.4

Пример:

Рассмотрим системы превращения н-парафинов.

При высокой температуре и малых скоростях н-парафинов С 6 – С 8 превращаются на Pt – катализаторах, основная реакция – реакция ароматизации или дегидроциклизации н-парафинов.

При высокой температуре и средних скоростях, Pt – катализаторах, основная реакция – реакция изомеризации, н-парафины превращаются в олефины и изомеризуются. Поскольку скорость выше в 1–ом случае, то циклизация не успевает произойти.

При высокой температуре и высоких скоростях, процесс гидрокрекинга – парафины расщепляются, олефиновые радикалы насыщаются водородом и превращаются в другие парафины, но так как скорости высоки, то не изомеризовываться и не циклизовываться образовавшиеся парафины не успевают.

Температура влияет во многом как и объемная скорость на эти процессы. При высокой температуре – моноциклические А r углеводороды, при повышении температуры до 500 о С - бициклические А r углеводороды.

Взаимодействие между катализатором и средой не ограничивается влиянием катализатора на реагенты, но имеется и обратная связь между средой и катализатором. Можно говорить о каталитической активности всей системы, включающей контактную массу и реакционную смесь.

В катализаторе под влиянием среды могут изменяться: состояние поверхности; структурные характеристики контактной массы; химический состав и свойства всего объема катализатора без образования новых фаз; химический состав с образованием новых фаз.

3.2.3 Температура зажигания.

Наряду с активностью и селективностью важной технологической характеристикой является температура зажигания катализатора Тзаж.

Понятие «зажигание», означает, что при увеличении температуры выше предела, равного Тзаж, происходит резкое, скачкообразное увеличение скорости реакции. «Зажигание» может иметь место и в некаталитических реакциях.

Температура зажигания — это минимальная температура, при которой технологический процесс начинает идти с достаточной для практических целей скоростью.

Температура зажигания катализатора – это минимальная температура, при которой катализатор имеет активность, достаточную для проведения процесса в автотермическом режиме в промышленных условиях.

Этот фактор прежде всего учитывается при проведении высокотемпературных обратимых реакций в адиабатических реакторах с неподвижным слоем.

Адиабатический реактор – такая система, которая лишена возможности подвода извне или отвода его в окружающую среду.

При графическом решении системы уравнений материального и теплового балансов проточного реактора при проведении в нем экзотермической реакции. Предположим, что взаимное положение линий, описывающих уравнения материального и теплового балансов, отвечает изображенному на чертеже, т. е. линия 2 уравнения теплового баланса является касательной в точке А к линии 1 уравнения материального баланса. Тогда небольшое изменение начальной температуры на входе в реактор от Т 1 - Т до Т 1 — T приведет к скачкообразному изменению достигаемой в реакторе степени превращения от Х А;1 до Х А,2 . Это означает, что при тех же значениях объема реактора и объемного расхода реагентов через него произошло резкое возрастание скорости реакции (и одновременно скорости тепловыделения).

Следовательно, температура Т 1 и является температурой зажигания. Числовое значение Т 1 на чертеже (и соответственно положение точки А) определяется в первую очередь кинетическими особенностями реакции, влияющими на положение линии 1 уравнения материального баланса. Так как каждый катализатор характеризуется своими кинетическими параметрами, то и температуры зажигания будут различными для разных катализаторов.

Чертеж. Совместное решение уравнений материального и теплового балансов проточного реактора:

1 — линия уравнения материального баланса; 2—линия уравнения теплового баланса

С технологической точки зрения лучше использовать катализаторы с низкой температурой зажигания, что позволяет снизить энергетические затраты на предварительный нагрев реакционной смеси.

Для экзотермических реакций понятие «температура зажигания» может быть конкретизировано количественно. Чем меньше температура проведения процесса, тем меньше скорость реакции и тем меньше выделяется теплоты. При некоторой минимальной температуре (температуре зажигания) скорость выделения теплоты становится равной скорости отвода теплоты (расходу теплоты на нагрев исходной реакционной смеси и выносу теплоты с продуктами реакции). Таким образом, температура зажигания для экзотермических реакций — это минимальная температура, при которой процесс можно проводить в автотермическом режиме, без подвода теплоты извне.

Особенно важно иметь невысокую температуру зажигания катализатора при проведении обратимых экзотермических реакций, тогда невысокие температуры проведения процесса позволяют сместить равновесие реакции в сторону ее продуктов.

3.2.4 Срок службы катализатора.

Срок службы катализатора чрезвычайно сложно оценить в лабораторных условиях, т.к. каталитическая активность характеризуется многими факторами, которые трудно учесть в лаборатории, например: закоксовывание; химическое отравление; рекристаллизация, в случае использования носителя, имеющего кристаллическую структуру.

Срок службы катализатора может быть выражен:

  1. В единицах времени (например: для каталитического крекинга - несколько секунд, а синтез аммиака – несколько лет);
  2. В промежуточном времени между регенерацией или общая продолжительность до полной потери активности.

Стойкость к окислительным регенерациям: общий срок службы катализатора, деленный на межрегенерационный период.

  1. Масса продукта, полученная за все время работы катализатора.

Иногда выгоднее заменить катализатор, имеющий остаточную активность, чем держать в реакторе его до полной потери активности.

Затраты на перезагрузку катализатора

Длительность работы

Чем больше катализатор проработал, тем меньше затраты на его замену, но это следует соотносить с активностью катализатора, она с длительностью работы падает.

При замене катализатора на новый или в поисках интенсификации следует учитывать следующие факторы:

  1. Простой при замене катализатора;
  2. Размеры промышленных реакторов;
  3. Стоимость замены катализаторов;
  4. Потери, связанные со снижением общей мощности катализаторов;
  5. Сложность приготовления новых активных катализаторов.

3.2.5 Теплопроводность зерен катализатора.

Теплопроводность зерен катализатора – способствует выравниванию температуры в слое катализатора и снижает разницу температур в адиабатическом реакторе.

Если тепловой эффект очень высок, то теплопроводность катализатора, помимо активности, является самым существенным фактором, потому что такой катализатор способен устранить местные перегревы, которые приводят к понижению выхода продукта, из-за того, что на участке идет коксообразование (в изотермических).

А в экзотермических процессах низкая теплопроводность приводит к следующему: нарушается адсорбция сырья на зернах катализатора и начинается капиллярная конденсация паров сырья, реагентов в порах катализатора – все существенно в неподвижном слое.

3.2.6 Прочность и износоустойчивость.

Прочность и износоустойчивость – должны обеспечивать нормальную эксплуатацию катализатора в течение нескольких лет.

В неподвижном слое катализатора потери прочности происходят по следующим причинам:

1. вследствие изменения температуры;

2. вследствие эрозии зерна катализатора газовым или жидким потоком реагентов;

3. вследствие давления слоя вышележащих зерен катализатора.

Прочность на раздавливание катализаторов неподвижного слоя должна быть 0,7 – 11 МПа.

В движущемся слое катализатора под прочностью понимают износоустойчивость зерна катализатора при трении и ударах их друг о друга, о стенки реактора, регенератора, лифта или трубопровода.

Износоустойчивость характеризуется двумя причинами: прочностью на истирание и прочностью на раскалывание.

Соотношение между прочностью и раскалыванием определяет прочность катализатора в кипящем слое.

Вводят понятие «Расход катализатора на тонну сырья» или расход катализатора на тонну свежезагруженного катализатора.

3.2.7 Стоимость катализатора.

Стоимость катализатора составляет небольшой процент в себестоимости полученного продукта.

Катализатор риформинга стоит 300000 – 0,01% от всех расходов на процесс риформинга.

Очень дороги компоненты катализатора – Pt .

Пути снижения стоимости:

1.Нанесение дорогого компонента катализатора на носитель;

2. Рациональная технология его производства.

Все эти потребительские характеристики определяются двумя факторами:

  1. Состав контактных масс;
  2. Пористой структурой.

Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм>
6300. Требования к носителям промышленных гетерогенных катализаторов. Основные типы носителей. Их физико-химические характеристики и технологические свойства 20.07 KB
Представляет собой смесь силикатов натрия калия кальция алюминия магния железа. Перед использованием из пемзы кислотами удаляют примеси железа и алюминия. Оксиды алюминия. αА12О3 корунд наиболее устойчивая форма оксида алюминия содержащая примерно 99 А12О3 и небольшое количество примесей оксидов титана и кремния.
6303. Основные требования при подборе и синтезе катализаторов. Состав контактных масс. Основные типы промоторов. Понятия об активном компоненте, носителе (матрице) и связующем гетерогенных катализаторов и адсорбентов 23.48 KB
Наряду с химическим составом для активного катализатора необходимы высокая удельная поверхность и оптимальная пористая структура. Заметим что для получения высокоселективного катализатора высокая удельная поверхность необязательна. В том числе желательно минимизировать отложение кокса на поверхности катализатора в органических реакциях максимально удлинить период работы катализатора до регенерации. Приготовление катализатора должно быть хорошо воспроизводимым.
6302. Физические свойства катализаторов. Пористость адсорбентов и катализаторов. Характеристики пористого тела 22.41 KB
Регулируя физические характеристики носителя или катализатора можно добиться нужных свойств каталитической системы. Создание катализатора и соответственно носителя с оптимальными свойствами постоянно вынуждает нас искать компромиссное решение между физическими и химическими характеристиками. Объем твердого катализатора определяет такие физикохимические свойства как насыпная плотность истинная плотность текстура которые в свою очередь зависят от полиэдрического строения решетки ее упаковки и природы. Они могут полностью...
6304. Взаимодействие катализаторов с реакционной средой. Причины дезактивации и способы регенерации катализаторов 18.85 KB
Изменения состава катализаторов в процессе реакции могут быть следующими: 1 химические изменения приводящие к фазовым превращениям активного компонента; 2 изменения объемного состава без фазовых превращений; 3 изменения состава поверхностного слоя катализатора. Воздействие реакционной среды может привести к изменению соотношения компонентов входящих в состав катализатора а также к растворению новых компонентов или частичному удалению старых. Стабильный состав катализатора определяется соотношением скоростей связывания или расходования...
6305. Основные способы производства твердых катализаторов 21.05 KB
Основные способы производства твердых катализаторов В зависимости от области применения необходимых свойств катализаторы можно производить следующими способами: химическими: с применением реакции двойного обмена окисления гидрирования и др. Твердые катализаторы синтезируемые различными способами можно подразделить на металлические аморфные и кристаллические простые и сложные оксидные сульфидные. Металлические катализаторы могут быть индивидуальные или сплавные. Катализаторы могут быть однофазными SiO2 TiO2 А12О3 или...
12003. Разработка полиметаллических катализаторов 17.67 KB
Процесс получения полиметаллических катализаторов включает три этапа: 1 – автоволновой синтез СВС слитков многокомпонентных интерметаллидов на основе Co–Mn–l; 2 – получение полиметаллических гранул дроблением слитка; 3 – химическая активация гранул и создание активной высокоразвитой наноразмерной структуры. Полиметаллических катализаторы показали высокую эффективность в процессе нейтрализации продуктов сгорания углеводородных топлив процессе ФишераТропша и гидроочистки дизельных топлив и масел холодного окисления водорода в...
6306. Основы промышленной технологии производства катализаторов методом осаждения контактных масс 20.57 KB
В зависимости от выпадающего осадка контактные массы условно делятся на: 1. Растворение осаждение фильтрование промывка осадка сушка осадка прокаливание катализатора измельчение сухое формование. Растворение осаждение фильтрование промывка осадка формовка катализатора влажная сушка прокалка. рост кристаллов – это относится к кристаллическим осадкам в случае аморфных: укрупнение гелеобразных частиц при их одновременном образовании.
11997. 38.77 KB
Производство этилбензола занимает одно из ведущих мест среди процессов нефтехимического синтеза. Более 70 производимого этилбензола в РФ получают совмещенным методом алкилирования бензола этиленом и трансалкилирования бензола диэтилбензолом с использованием в качестве катализатора lCl3. Создана пилотная установка трансалкилирования бензола диэтилбензолами разработан и апробирован в условиях опытнопилотного цеха технологический процесс производства с использованием перспективного наноструктурного катализатора HYБС.
17678. Основные характеристики и методы измерений 39.86 KB
Под измерением понимается процесс физического сравнения данной величины с некоторым её значением принятым за единицу измерения. Измерение – познавательный процесс заключающийся в сравнении опытным путём измеряемой величины с некоторым значением принятым за единицу измерения. параметры реальных объектов; измерение требует проведения опытов; для проведения опытов требуются особые технические средства- средства измерений; 4 результатом измерения является значение физической величины.
6032. Особенности субъективного и объективного обследования. Основные симптомы и синдромы. Лабораторные и инструментальные методы обследования. Общая характеристика болезней мочеполовой системы 16.39 KB
Мочевыделительная система человека включает мочеиспускательный канал, мочевой пузырь, мочеточники и почки. Она регулирует количество и состав жидкости в организме и выводит отработанные продукты (шлаки) и избыточную жидкость.

1. Номер схемы: 1.

3. Пролет: L = 9 м.

6. Шаг колонy: R=12 м

7. Число цифровых осей: 23шт.

8. Число шага: n-1=22 шт.

10. Группа грунта: III.

V р

V пл

V упл

Схема откоса.


Состав комплексного процесса работ нулевого цикла.

Технологическая последовательность.

Производственный процесс работ нулевого цикла, как правило, включает:

Подготовительные работы:

1. разбивка земляных сооружений, м 2 ;

2. корчевка пней и кустарников, м 2 ;

3. устройство водоотвода, водоотлива, водопонижения, м 2 .

Земляные работы:

1. снятие растительного слоя, м 2 ;

2. разрыхление грунта, м 3 ;

3. разработка грунта бульдозером или экскаватором, м 3 ;

4. выгрузка грунта в отвал или транспортное средство, м 3 ;

5. транспортировка грунта автосамосвалами, м 3 ;

6. разработка недобора грунта, м 3 ;

7. обратная засыпка пазух (после возведения подземной части здания), м 3 ;

8. уплотнение грунта, м 3 .

Монтаж подземной части:

1. устройство выравнивающего слоя (песок, товарный бетон), м 3 ;

2. монтаж фундаментных плит, м 3 ;

3. монтаж бетонных стеновых блоков (подвала), м 3 ;

4. заделка стыков бетонных стеновых блоков подвала (бетон, раствор), м 3 ;

5. электросварка закладных частей сварных железобетонных конструкций;

6. устройство гидроизоляции стен подвала;

7. монтаж плит перекрытия на отм. 0.000;

8. заделка стыков плит перекрытия (бетон), м 3 .


Компоновка конструктивной части фундамента

На основе исходных данных компонуется конструктивная часть фундаментов здания, определяется количество типоразмеров конструкций и в соответствии с приложением 17 составляется сборных железобетонных конструкций по форме 2.

Таблица 2 - Спецификация сборных железобетонных конструкций

№№ п/п Марка ж/б констру кции Основные размеры, мм Объем одного элем. Vэл, м 3 Масса одного элем. Q эл, т Кол-во элементов N эл Общая масса элем. Класс бетона Примеч. Общий объем элем.
b h
Ф-1 1,34 3,40 В22,5 L=9M 241,2
Ф-2 1,70 4,85 87,3 В22,5 темпер, шов 30,6
ФБ 0,35 1,8 97,2 В22,5 L=12м 18,9
Итого: 290,7

Подсчет объемов грунта для обратной засыпки

С учетом конструкций установленных ниже дневной поверхности Я гориз необходимо определить объем грунта для обратной засыпки пазух котлована и других объемов.

Объем обратной засыпки грунта должен учитывать объем пазух по периметру сооружения с учетом коэффициента остаточного разрыхления ЛГ ор.

Объем грунта, подлежащий обратной засыпке в пазухи котлована, определяется по формуле:

V оз =V k -V жбж

где:V жбж - объем железобетонных и бетонных конструкций отдельных столбчатых или ленточных фундаментов.

V оз =198

Рисунок 4 - Определение размеров пазух котлована для подсчета

обратной засыпки грунта

Технология и организация комплексно-механизированных работ по

Разработке котлована.

Организация и технология выполнения комплексно-механизированных работ включает:

Определение технологической последовательности производства комплексно-механизированных работ;

Составление схем организации работы машин;

Определение сменной эксплутационной производительности всех машин и обоснование числа машин комплекта.

Технологическая последовательность работ при рытье котлованов и траншей состоит: в разработке грунта экскаватором с выгрузкой в отвал или на транспортные средства; в транспортировке грунта и зачистке дна и откосов.

Определяя технологию производства работ по выемке грунта из котлованов и траншей, следует учитывать указанный в задании уровень грунтовых вод и предусматривать методы водопонижения или открытого водоотлива с необходимыми расчетами и подбором технических средств.

Расчет производительности ведущих машин.

Для отрывки котлована и траншей под здания с ленточными фундаментами применяют экскаваторы с обратной лопатой.

Расчёт часовой производительности экскаватора

где: q=0,65 - ёмкость ковша, м 3

t ц = 30 сек

Необходимое количество экскаваторов

где: V см =1511,235 м 3

n= 1511,235/(38,61*8) = 5шт.

Необходимое количество транспортных средств

– время одного цикла работы транспортной единицы;

– расчетное время загрузки транспортной единицы,

– время в пути,

– время разгрузки (1 мин)

– время маневрирования транспортной единицы перед погрузкой и разгрузкой (2 мин.).

При определении сначала подсчитывают количество ковшей с грунтом «n», требующихся для заполнения 1 транспортной единицы:

– грузоподъемность транспортной единицы;

– плотность грунта, =1,95 ;

–коэффициент наполнения ковша с учетом разрыхления, ;

– объем ковша, .

Принимаем по приложению Ж в качестве транспортного средства автосамосвал ЯАЗ 210Е(КрАЗ222), для которого Q=10 т.

Определим вместимость транспортной единицы по формуле:

Определим время загрузки:

Определим время пути:

– дальность возки грунта, км;

Количество автосамосвалов

Принимаем 10 автосамосвалов ЯАЗ 210Е(КрАЗ222),.

Обратную засыпку пазух фундаментов проводим бульдозером.

Монтаж конструкций цокольной части здания


№ п/п Основание норм и расценок Описание и условие проведения работ Единица измерения Формула подсчета Объем работ
Е6-1-25 Разбивка сооружения 100 п/м (1584+1035)/100 26,19
Е49-1-57 Корчевание пней, кустов 1 пень из расчета
Е2-1-5 Срезка растительного слоя 1000 м 2 (272*53)/1000 14,416
Е2-1-11 Разработка грунта III группы экскаватором с обратной лопатой, объемом 0,65: на вымет 100 м 3 V оз /100 59,58
с погрузкой в транспортные средства 100 м 3 (Vоз – Vобщ)/100 0,87
Е2-1-47 Зачистка дна котлована 1 м 3 v n 178,2
Е1-73 Поднос песка 1 м 3 ∑0.1*Sподошвы 93,6
Е1-73 Устройство песчаной подушки 1 м 3 ∑0.1*Sподошвы 93,6
Е4-1-1 Монтаж Ф-1 шт. из плана разложения
Е4-1-1 Монтаж Ф-2 шт. из плана разложения
Е4-1-6 Монтаж фундаментных балок ФБ-1 шт. из плана разложения
Е4-1-6 Монтаж фундаментных балок ФБ-2 шт. из плана разложения
Е11-37 Устройство обмазочной гидроизоляции (горячим битумом или битумными мастиками) 100 м 2 ∑S б.п Ф /100 14,4
Е2-1-34 Обратная засыпка пазух фундамента бульдозером 100 м 2 V O3 /100 59,58

Согласно спецификации сборных железобетонных и бетонных элементов составляется ведомость подсчета объема работ нулевого цикла.

Литература

1. ЕНиР Е2. Земляные работы. Механизированные и ручные земляные работы. - М.: Стройиздат, 1988.-Вып. 1.

2. ЕНиР Е4. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. - М.: Стройиздат, 1987. - Вып. 1.

3. СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. 4.1. Общие требования / Госстрой РФ.-М.: Строиздат, 2001.

4. СНиП 4.02-91. Сборник 1. Сметные нормы и расценки на земляные работы.

5. СНиП 4.03-91. Сборник сметных норм и расценок на эксплуатацию строительных машин.

6. Стреловые самоходные краны и строповка грузов: Справ, изд/ Ткач JI. П., Сленчук Н.А., Носов А. И. и др.-М.: Металлургия, 1990. 272 с.

7. технология строительных процессов: Учеб./ А. А. Афанасьев, Н. Н. Данилов, В. Д. Копылов и др.; под ред. Н. Н. Данилова, О. М. Терентьева. - М.: Высшая школа, 2001.-464 е.: ил.

8. Технологические карты на комплексно-механизированные процессы производства земляных работ с применением новых серийно выпускаемых машин/ Госстрой СССР. УНИИОМТП.-М., 1983,- 140 с.

9. Хамзин С. К., Карасев А. К Технология строительного производства. Курсовое и дипломное проектирование. Учеб. Пособие для строительных спец. Вузов. М.: Высшая школа, 1989г.

Задание к выполнению курсового проекта.

1. Номер схемы: 1.

2. Глубина подошвы фундамента: Н = 2,1 м.

3. Пролет: L = 9 м.

4. Число буквенных осей: N = 6 шт.

5. Количество пролетов: N – 1 = 5 шт.

6. Шаг колонy: R=12 м

7. Число цифровых осей: 23шт.

8. Число шага: n-1=22 шт.

9. Продолжительность земляных работ: Т = 2 дня.

10. Группа грунта: III.

11. Дальность возки грунта: 30 км.

Вид грунта: суглинок тяжелый с примесью щебня свыше 10% по объему. Объемный вес 1950

Основные технологические характеристики разрабатываемого грунта

Определяем наименование грунта и его плотность при разработке одноковшовым экскаватором. По табл.1 ЕНиР Е2-1 определяем группу грунта по трудности разработки – III.

По приложению 1 методических указаний согласно наименованию грунта определяем коэффициенты разрыхления грунта:

V р -объем грунта в разрабатываемом состоянии;

V пл - объем грунта в плотном теле.

Коэффициент остаточного разрыхления грунта:

V упл - объем разрыхленного грунта после уплотнения при разработке.

Схема откоса.

Устойчивость грунта в откосах характеризуется физическими свойствами грунта (силой сцепления частиц, давлением вышележащих слоев, углом внутреннего трения и др.), при которых грунт находится в состоянии устойчивости.

По приложению 5 методических указаний наибольшая допустимая крутизна откоса при глубине выемки до 3 м составляет 63°, а крутизна заложения:

Характеристика условий разработки грунта.

Основные характеристики

Предел выносливпсти (- при симметричном изменении нагрузки, - при несимметричном изменении нагрузки) - максимальное напряжение, выдерживаемое материалом за произвольно большое число циклов нагружения N.

Ограниченный предел выносливости - максимальное напряжение, выдерживаемое материалом за определенное число циклов нагружения или время. Живучесть - разность между числом циклов до полного разрушения и числом циклов до появления усталостной трещины.

Технологические свойства

Технологические свойства характеризуют способность материала подвергаться различным способам холодной и горячей обработки.

1. Литейные свойства.

Характеризуют способность материала к получению из него качественных отливок.

Жидкотекучесть - характеризует способность расплавленного металла заполнять литейную форму.

Усадка (линейная и объемная) - характеризует способность материала изменять свои линейные размеры и объем в процессе затвердевания и охлаждения. Для предупреждения линейной усадки при создании моделей используют нестандартные метры.

Ликвация - неоднородность химического состава по объему.

2. Способность материала к обработке давлением.

Это способность материала изменять размеры и форму под влиянием внешних нагрузок не разрушаясь.

Она контролируется в результате технологических испытаний, проводимых в условиях, максимально приближенных к производственным.

Листовой материал испытывают на перегиб и вытяжку сферической лунки. Проволоку испытывают на перегиб, скручивание, на навивание. Трубы испытывают на раздачу, сплющивание до определенной высоты и изгиб.

Критерием годности материала является отсутствие дефектов после испытания.

3. Свариваемость.

Это способность материала образовывать неразъемные соединения требуемого качества. Оценивается по качеству сварного шва.

4. Способность к обработке резанием.

Характеризует способность материала поддаваться обработке различным режущим инструментом. Оценивается по стойкости инструмента и по качеству поверхностного слоя.

Основное задание технолога состоит в создании высокопроизводительных технологических процессов.

В структурном плане технологический процесс состоит из совокупности технологических операций (ТО), необходимых для изготовления изделий в соответствии с требованиями нормативно-технических документов.

Технологический процесс разделяется на технологические операции . Установление содержания и последовательности выполнения операций входит в задание разработки технологического процесса.

Кроме технологических операций, выделяют вспомогательные операции . К ним относятся транспортировка, контроль, маркировка и т.д.

Организация гибкого производства, как и какого-либо другого, подчиняется таким общим принципам :

  • пропорциональности , то есть обеспечению одинаковой пропускной способности различных ГПС за счет возможности частичного перераспределения нагрузки между ними;
  • специализации , то есть распределению работ между различными предприятиями, цехами, участками, отдельными ГПС и гибкими производственными модулями (ГПМ) по технологическому методу изготовления;
  • стандартизации , которая является главным инструментом сокращения номенклатуры выпускаемых изделий, что позволяет ограничить номенклатуру изделий одного назначения, увеличить масштабы производства и содействует переходу от многономенклатурных ГПС к более производительным гибким автоматизированным производствам (ГАП);
  • ритмичности , т.е. обеспечению выпуска продукции по графику, что способствует сокращению брака;
  • прямоточности - в этом случае все материальные потоки производства перемещаются самым коротким путем;
  • автоматичность , т.е. автоматизация всех технологических операций, что способствует повышению производительности труда и качества выпускаемой продукции.

Однако основными принципами организации производства, раскрывающими целиком все возможности ГАП, являются:

  • непрерывность процессов , ликвидирующая или значительно сокращающая различные перерывы в производстве конкретного изделия;
  • параллельность процессов - предусматривается одновременное выполнение различных частей производственного процесса. Фактически происходит органическое слияние конструкторской и технологической подготовки производства, основных и вспомогательных процессов. Параллельность обеспечивается также централизацией и интеграцией процессов управления.

Основными параметрами технологического процесса являются:

  • точность (степень соответствия параметров изготовленного изделия тем параметрам, которые указаны в нормативно-технологической документации). Следует понимать, что причиной несоответствия являются производственные погрешности (систематические или случайные), и уметь анализировать причины их возникновения и результат воздействия их на ТП;
  • стабильность - свойство технологического процесса (ТП) сохранять значения показателей качества продукции в заданных границах на протяжении определенного времени;
  • производительность - свойство ТП обеспечивать выпуск определенного количества изделий на протяжении указанного промежутка времени. Различают производительность часовую, сменную, месячную и т.д.;
  • себестоимость продукции, которая определяется расходами на ее изготовление.

Кроме того, важным параметром является также технологичность конструкции изделий, которая может оцениваться как качественно, так и количественно, - путем расчета определенных показателей.

 

Возможно, будет полезно почитать: