ChSTU repository

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
КАФЕДРА ХІМІЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ВОДООЧИЩЕННЯ 
 
Реєстраційний №________ На правах рукопису 
УДК _____________ 
 
«Допущено до захисту» 
Завідувач  кафедри ХТВ ЧДТУ 
___________________________ 
                                                       «___»   ______________2022р. 
 
 
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА БАКАЛАВРА 
на тему 
Технологічна схема та апаратурне оформлення виробництва 
нітратної кислоти. Стадія синтезу оксидів азоту. 
 
за спеціальністю 161 «Хімічні технології та інженерія» 
 
 
 
Науковий керівник: Виконав здобувач вищої освіти: 
д.т.н., доцент 4 курсу 
Віталій ВЯЗОВИК Євгеній ГОНЧАРЕНКО  
_____________________________ _________________________________ 
 
 
2022 
 
ВСТУП 
 Азотна кислота за виробництвом посідає друге місце серед інших 
кислот після сірчаної. Збільшення обсягів виробництва HNO3 пояснюється 
величезним значенням азотної кислоти та її солей для народного 
господарства. 
 Азотна кислота є однією з сировинних матеріалів для виробництва 
більшості азотистих речовин. До 70-80% його кількості витрачається на 
мінеральні добрива. Водночас азотна кислота використовується у 
виробництві вибухових речовин майже всіх типів, нітратів і ряду інших 
технічних солей; в промисловості органічного синтезу; в ракетах, як 
окислювач у різних процесах і в багатьох інших галузях економіки. 
Промисловістю виробляється некоцентрована( до 60-62 % HNO3 ) і 
концентрована (98-99 % HNO3) кислота.  
Реакційноздатну та азотну кислоту особливої чистоти постачають у 
невеликих обсягах. Концентрована азотна кислота використовується у 
виробництві вибухових речовин шляхом нітрування толуолу, уротропіну, 
ксилолу, нафталіну та інших органічних речовин. Розбавлену азотну кислоту 
зазвичай витрачають на отримання добрив. 
Основними виробниками азотної кислоти є США, Франція, Німеччина, 
Італія, Іспанія та Англія. На ці країни припадало понад 75% усієї кислоти, 
виробленої на той час у 1970-х рр. До 1980-х рр. виробництво азотної 
кислоти в капіталістичних країнах вирівнялося. Нині зростання виробництва 
відбувається за рахунок удосконалення та оновлення технології, а також 
організації виробництва азотної кислоти в країнах. 
Основною сировиною для виробництва неконцентрованої азотної 
кислоти в даний час є аміак, повітря і вода. Допоміжні матеріали та 
енергетичні ресурси є каталізаторами окислення аміаку та очищення 
відпрацьованих газів, природного газу, пари та електроенергії. 
Основними етапами виробництва неконцентрованої азотної кислоти є 
очищення сировини, каталітичне окислення аміаку, рекуперація тепла, 
видалення азотистого газу з реакційної води, окислення оксиду азоту до 
вищих оксидів, поглинання води або розведеної азотної кислоти, очищення 
газу. 
Важливою проблемою розвитку виробництва азотної кислоти є 
підвищення її концентрації, що спрощує методи отримання аміачної селітри 
та інших азотних добрив. 
Значного зниження вартості азотної кислоти можна досягти за рахунок 
зменшення втрат платинового каталізатора. З цією метою проводяться 
випробування фільтрів, ефективних для уловлювання платинового пилу, 
випробовуються каталізатори з високим вмістом Pd і Rh і впроваджуються у 
виробництво комбіновані каталізатори. 
З огляду на попит на азотну кислоту, подальший розвиток виробництва 
характеризуватиметься не лише кількісним зростанням продукції, а й 
значними якісними змінами технології, оптимізацією технологічних процесів 
за допомогою комп’ютерної техніки. 
Нинішнє зростання виробництва HNO3 обумовлено технічною 
модернізацією та технологічним оновленням його виробництва на діючих 
підприємствах та запуском нових підприємств у країнах. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ОБРАНОГО 
СПОСОБУ ВИРОБНИЦТВА І ТЕХНОЛОГІЇ 
 
Основним завданням хімічної технології є проведення хіміко-
технологічного процесу максимально рентабельно, більш повне 
перетворення сировини в продукти реакції, з максимально можливим 
виходом сировини, отримання продуктів з більш швидкою темп. 
Азотна кислота є другим за величиною виробником мінеральних 
кислот. Збільшення обсягів його виробництва пов'язано зі зростанням попиту 
як на одну з перших дешевих продуктів на азотовмісні речовини. 
На сучасному етапі промисловість випускає такі види азотної кислоти: 
неконцентрований, з вмістом HNO3 50-60%; 
концентрат, з вмістом HNO3 96-98%; 
реагент спеціальної чистоти, щільність 1430 кг/м3 і вміст HNO3 65%. 
Нинішнє зростання виробництва HNO3 обумовлено технічною 
модернізацією та технологічним оновленням його виробництва на діючих 
підприємствах та запуском нових підприємств у країнах, що розвиваються. 
Виробництво азотної кислоти в установці АК-72 здійснюється 
комбінованим способом: окислення аміаку здійснюється під тиском 0,42 
МПа, поглинання оксидів азоту при - 1,1 МПа. 
Агрегат АК-72 дає можливість отримувати азотну кислоту з 
концентрацією 58-60% і вмістом оксидів азоту у вихлопних газах до 0,005%. 
Цей блок заснований на схемі енергетичної технології, яка використовує 
енергію хімічних реакцій для перетворення аміаку в азотну кислоту. Ця 
технологічна схема передбачає низькотемпературну каталітичну очистку 
відхідних газів аміаком, що дозволило знизити вміст оксидів азоту на виході 
системи. 
Уніфікована комплексна лінія з виробництва неконцентрованої азотної 
кислоти за схемою АК-72 повністю енергетично самодостатня. 
При тиску 0,42 МПа можна досягти високого ступеня конверсії аміаку 
(до 97%), а витрата платини не перевищуватиме 0,1-0,12 г/т азотної кислоти. 
Агрегат АК-72 автоматизований. Усі процеси запускаються та керуються 
через центральний процесор. Продуктивність установки АК-72 становить до 
1150 т/добу, каталізатора - платинові сітки. 
Вся пара, що утворюється в котлі-утилізаторі, відводиться як побічний 
продукт. Тиск пари 4 МПа і температура 440 ℃ дозволяють використовувати 
його для виробництва електроенергії. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИЙНЯТОГО МЕТОДУ ВИРОБНИЦТВА. 
ХІМІЗМ ТА ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ І ОБҐРУНТУВАННЯ НОРМ 
ТЕХНОЛОГІЧНИХ РЕЖИМІВ 
 
Азотні гази, отримані контактним окисленням аміку, в основному 
містять оксид азоту, кисню, азот, а також пари води. 
На рисунку 3.1 показано залежність виходу оксиду азоту від (i) 
відношення кисню, aaak в азотному газі. 
 
Рисунок 3.1 – залежність виходу оксиду азоту (NO)  від відношення 
O2: NН3. 
 
 
 
 
Оксид азоту не реагує з водою. Тому для отримання азитію оксид азоту 
окислюють до закису азоту, що взаємно! Реакція окислення оксиду азоту 
оборотна, протікає з меншим об’ємом у теплоті 
 
рівняння: 
 
                                2NO + O2 = 2NO2 + 123,7 кДж (3,1) 
 
Швидкість реакцій окислення no B no2 залежить від концентрації no в 
газоподібному азоті, температури тиску. 
При низькому вмісті NO швидкість концентрації реакції дуже низька. 
Газоподібний азот оригінального виробництва 
З підвищенням температури реакції окислення NO в NO2 
використовувати. Тому для збільшення швидкості окислення не B no2 
зменшують реакційний об'єм пристрою 
Зі збільшенням тиску швидкість реакції очищення. P прямо 
пропорційний квадрату тиску, часу, необхідного для досягнення заданого 
ступеня очищення, це змінюється на пропорційний квадрат тиску. 
Підвищення тиску дає змогу зменшити реакційні об’єми пристроїв для 
окислення NO до NO2 не за рахунок збільшення швидкості цієї реакції, а й за 
рахунок зменшення фізичного об’єму газової суміші, що змінюється за 
тиском обернено пропорційно. Таким чином, реакційний об’єм пристрою 
обернено пропорційний: на другому етапі за рахунок збільшення швидкості 
окислення NO до NO2, а на першому – за рахунок зменшення загального 
об’єму газу. 
Основна реакція (3.1) супроводжується двома іншими реакціями 
окислення оксиду азоту до оксиду азоту: 
 
                                         2NO2 = N2O4 +56,9 кДж, (3,2) 
 
 
                                    NO + NO2 = N2O3 + 140,1 кДж. (3.3) 
 
Рівень цих реакцій зі зниженням температури і підвищенням тиску 
також зміщує жилет вправо. 
У промисловій практиці обробку оксидів азоту проводять при 
температурі від 4 до 20 ºC. При концентрації азотної кислоти, що дорівнює 
56% зниження температури значно підвищується і ступінь перетворення 
оксидів швидкості азоту в кислоті, за рахунок збільшення швидкості 
окислення NO і зсуву реакції. рівноваги до відновлення азотної кислоти. При 
отриманні азотної кислоти у високій концентрації спостерігається 
підвищення фізичної розчинності оксидів; Процес починається при lmttut 
реакції в рідкій фазі, під впливом температури вершкового масла 
Залежно від газу та умов процесу існує оптимальне значення 
температури, яке зростає із збільшенням азотистості газу, тиску та 
рівноважної концентрації HNO3. 
Ефективність обробки оксидів азоту в кислоті залежить від часу 
контакту газоподібної і рідкої фаз, гідродинаміки. 
При виробництві неконцентрованої азотної кислоти за схемою АК-72 
процес абсорбції в 47-лотковій абсорбційній колоні в режимі реакції «піна» 
 
                      2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 + 115,9 кДж, (3,4) 
 
                     N2O4 + Н2О ↔ НNO3 + НNO2 + 59,2 кДж, (3,5) 
 
                        N2O3 + H2O ↔ 2HNO2 + 55,6 кДж. (3.6) 
 
Утворюється азотна кислота - з'єднання низької в'язкості і розпадається 
на оксид азоту і ааотну: 
 
                           3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O - 75,96 кДж (3,7) 
 
Оксид азоту окислюється киснем за реакцією: 
 
                               2NO + O2 = 2NO2 + 123,7 кДж (3,8) 
 
Для ilsh Повне окислення оксиду азоту в діоксид, В асортиментну 
колонку подається додатковий кисень. 
У конденсаті водяної пари або кислотно-кислотному конденсаті, який 
зрошує відповідну колону, є хлоридні будинки. 
 
                         NaCl + HNO3 = HCl + NaNO3, (3.9) 
 
                       3HCl + HNO3 = Cl2 + NOCl + 2H2O, (3.10) 
 
             4HNO3 + 3NaCl ↔ Cl2 + 3NaNO3 + 2H2O + NOCl (3.11) 
 
Ця взаємодія відбувається на лотках колонки, де концентрація кислоти 
досягає 25-34% HNO3. При подальшому зливу концентрованої кислоти 
відбувається руйнування утвореного нітрозилхлориду: 
 
                  2NOCl + HNO3 + H2O = Cl2 + 3HNO2, (3.12) 
 
У 50% - хлориди азотної кислоти відсутні. Хлор, який виділісся в валик 
двох реакцій у верхній частині колони, перетворює нітросилет: 
 
                               2NO + Cl2 = 2NOCl, (3.13) 
 
який поглинається конденсатом. Таким чином, у середній частині 
узгодженої колонки відбувається накопичення в ркічній фазі хлоридів у 
Перед подачею в асортиментну колону її необхідно охолодити за 
допомогою Reaction.Виділення реакційної води в холодильниках-
конденсаторах завжди супроводжується кислотоутворенням, і швидкість 
утворення кислоти в цьому випадку перевищує швидкість утворення кислоти 
в абсорбційній колоні. 
Істотний вплив неконцентричної кислоти в конденсаті має особливий 
тиск оксидів азоту та його C 
Азотний р г при температурі 30 - 60 °С Введіть куб відповідного 
стовпчика Під першою пластиною n Дотримуйтесь 
Абсорбція являє собою вертикальний циліндричний пристрій висотою 
46400 мм, діаметром 3200 мм, в колоні з 47 ступінчастих пластин діаметром 
2 мм, розташованих у шаховому порядку 9 мм, і призначений для поглинання 
конденсату. газоподібного азоту з утворенням масової частки слабкої азотної 
кислоти не менше 57,0%. 
Для подальшого окислення оксиду азоту до діоксиду в абсорбційній 
колоні подається додатковий кисень, який надходить до додаткової 
повітряної суміші в магістраль азотистого газу перед абсорбційною колоною, 
а у вигляді продувного газу після розчинення розчинених оксидів азоту в 
виробнича колона під шостою. колонах або в лінії азотного газу. 
Об'ємна частка кисню в хвостових газах після абсорбційної колони 
повинна становити від 1,7 до 3,5% і змінюється в залежності від об'ємного 
потоку додаткового повітря в газопроводі азотистого газу і продувальної 
колони або від зміни температури під сітками каталізатора в контакторі. На 
інструментах із селективним методом очищення більшість кисню у східних 
газах не повинна була витрачатися. 
Для зменшення об'ємної частки оксидів азоту в хвостах в 46 лотків 
колони абсорбції вводять пом'якшену воду або азотнокислий конденсат з 
об'ємною часткою азотної кислоти не більше 3%. 
Утворення при контакті з азотом і водорозчинними оксидами слабкої 
азотної кислоти пластин зверху вниз і за рахунок протитоку азотних газів 
знизу вгору формує режим піноутворення, при якому утворюється азотна 
кислота і збільшує її масову концентрацію. 
Тиск пом'якшеної води не менше 1,7 МПа (17 кгс / см2). 
Інтенсивність окислення оксиду азоту II і утворення кислоти 
максимальна в нижній частині абсорбційної колони і зменшується зі 
зменшенням концентрації оксидів азоту і кисню в азотному газі, тобто при 
проходженні газу через колону знизу вгору. Тому подача пластин з 
охолоджувальними змійовиками в коло поглинання неовікс 
Теплова реакція, отримана при утворенні азотної кислоти в 
абсорбційній колоні, відкачується шляхом циркуляції води із зворотного 
циклу, яка циркулює в змійовиках, розташованих на пластинах в нижній і 
середній частині колони.абсорбція. Котушки розташовані: 
- дворядні - на табл. 15 - 19, 22, 24, 28, 31; 
- чотирирядні - на плитах 4 - 14; 
- п'ять рядів - на табличках 1 - 3. 
Загальна площа теплообміну становить 713 м2. Ємність абсорбційної 
колони 345 м3, змійовика 549 м3. 
Температура оборотної води на вході в асортимент не повинна бути 
нижче 28 °С, нижче 
При значенні тиску циркуляційної води 0,4 МПа (4,0 кгс/см2) 
спрацьовує світлозвукова сигналізація (на відеотермінал системи ЦЗК) і 
загоряється «Тиск води в циркуляції видобутку». 
Циркуляція води Після абсорбційної колонки холодильника-
конденсатора Повертається до системи зворотного циклу gai? 
Матеріал абсорбційної колони - сталь Х18Н10Т, нестійкий до 
нітроситрозу, вище 400 мг/дм3. Цей потік підтримується періодичними 
викидами азотної кислоти з пластин у колекторі. 
Азотна кислота, пройшовши через всі пластини абсорбційної колони, 
розплавляється в кубі колони при температурі 30-50 °С і направляється в 
виробничу колону, де відбувається проходження оксидів розчиненого в 
повітрі азоту після тип турбокомпресора ГТТ-3М. 
Колонна продукція Призначена для продування розчинених оксидів 
азоту при виробництві азотної кислоти, нарлках Si Суміш оксидів азоту 
Виконується повітрям при 60°C. 
У продувній колоні за рахунок зміни об'ємної витрати азотної кислоти, 
що виділяється, постійний рівень від 530 до 750 мм підтримується 
регулюючим клапаном, встановленим на лінії подачі азотної кислоти колони. 
До складу азотної кислоти направляють неконцентровану азотну кислоту з 
масовою часткою азотної кислоти не менше 57% і масовою часткою 
розчинених оксидів азоту не більше 0,1%. 
Тому оптимальними умовами для процесу поглинання є: 
- Температура. Усі реакції, що відбуваються в системі поглинання, за 
винятком розпаду азотної кислоти, супроводжуються виділенням тепла, тому 
їх рівновага зміщується вправо зі зниженням температури. Тому зниження 
температури збільшує концентрацію продуктивної кислоти. Крім того, 
зниження температури позитивно впливає на продуктивність системи, 
оскільки збільшує швидкість окислення NO. Зниження температури з 40 до 
0°C подвоює продуктивність установки. 
На практиці температуру поглинання тримають в межах від 20 до 40 ° 
С. Подальше зниження температури хоча і сприятливо для процесу, але в той 
же час тягне за собою збільшення витрат енергії і збільшення кількості 
«азотного оксиди, розчинені в азотній кислоті, які не взаємодіють з водою, і в 
кінцевому підсумку втрачаються. 
Тиск. Підвищення тиску, навіть незначною мірою, може значно 
прискорити утворення HNO3 і зменшити об’єм реакції. Крім того, 
збільшення тиску може підвищити ступінь поглинання оксидів азоту. 
 
 
 
3 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОДУКЦІЇ, СИРОВИНИ, ДОПОМІЖНИХ 
МАТЕРИАЛІВ І ЕНЕРГЕТИЧНИХ НОСІЇВ 
 
Готовий продукт – азотна кислота неконцентрована, вироблена згідно з 
технічними умовами ТУ У 00203826.021-2000. 
Азотна кислота — безбарвна або жовта рідина без механічних домішок. 
Температура кипіння при атмосферному тиску 1190С, температура 
замерзання -18,50С. 
За фізико-хімічними показниками неконцентрована азотна кислота 
повинна відповідати умовам і нормам, зазначеним у таблиці 3.1. 
 
Таблиця 3.1 - Характеристика слабкої азотної кислоти 
№ Назва, властивості (константи) та одиниця Значення фізичної 
п/п вимірювання величини з 
граничними 
відхиленнями 
1 Масова доля азотної кислоти повинна бути не Марка А Марка Б 
менше, % 57,0 56,0 
2 Масова доля оксидів азоту повинна бути не   
більше (у перерахунку на N2O4), % 0,07 0,1 
3 Масова доля залишку після прожарювання   
повинна бути не більше, % 0,004 0,02 
4 Густина кислоти з масовою часткою 57 % при  
температурі 20 ºС становить, г/см3 1,351 
5 Питома теплоємність, кДж/кг 2,39 
 
Азотна кислота необмежено розчиняється у воді з виділенням тепла. 
Азотна кислота гігроскопічна. На повітрі сильно димить, виділяє оксиди 
азоту і пари азотної кислоти, які утворюють з вологою повітря туман. Пари 
азотної  
 
кислоти у 2,2 рази важчі повітря. 
Азотна кислота – сильний окислювач. Тваринні і рослинні тканини при 
взаємодії з азотною кислотою руйнуються. Всі метали, крім платини, родію, 
титану, алюмінію, золота розчиняються в азотній кислоті. Деякі леговані сталі 
(12Х18Н10Т, 08Х22Н6Т і т.п) стійкі в середовищі азотної кислоти з масовою 
часткою не більше ніж 70 %. 
Азотна кислота неконцентрована застосовується для виробництва 
аміачної селітри, складних добрив, для окислювальних процесів травлення 
металів, для потреб народного господарства. 
Характеристика сировини, допоміжних матеріалів та енергетичних 
засобів, необхідних для виробництва азотної кислоти представлені в таблиці 3.2. 
[Регламент] 
 
Таблиця 3.2 – Характеристика сировини, допоміжних матеріалів та 
енергетичних засобів 
Міждержавний, Показники, 
державний або що 
Назва галузевий Показники, обов’язкові для регламенту-
сировини, стандарт, перевірки  ються з 
матеріалів, технічні умови, (назва і одиниця допустими-
напівпродуктів регламент або вимірювання) ми 
методика відхилення-
ми 
1 2 3 4 
    
1 Аміак рідкий, ГОСТ 6221 – 90 Масова частка аміаку, %, не 99,9 / 99,6 
технічний марки „А” / менше ніж   82 
марки  „Б” Масова частка азоту, %    
Масова частка води, %  
(залишок після  0,2 – 0,4 
випаровування)     
Масова частка води, %  
(метод Фішера), не більше 0,1      .   
ніж  2,0 / 8,0 
Масова концентрація масла,   1,0 / 2,0 
мг/дм3, не більше ніж  
 
 
 
Продовження таблиці 3.2 
1 2 3 4 
    
2 Повітря Масова концентрація  
атмосферне сірчистих сполук, мг/м3   
(в перерахунку на сірку), не  
більша ніж 2,3 
Масова концентрація  
фосфіну, не більша ніж 0,3 
Масова концентрація  
фтористих сполук, мг/м3   
(в перерахунку на фтор), не 0,1 
більша ніж  
Після камери очистки:  
масова концентрація пилу,  
мг/м3, не більша ніж 0,007 
 
    
3 Пом’якшена СТП Жорсткість, ммоль/дм3, не  
вода підприємства більше ніж 0,015 
Масова концентрація солей,  
мг/дм3, (в перерахунку на  
хлористий натрій), не більше  
ніж 115 
Перманганатне окислення,  
мг/дм3, не більше ніж 5 
Водневий показник, рН 6,0–9,5 
 
    
4 Живильна ГОСТ 20995-75 Масова концентрація  
вода розчиненого кисню, мкг/дм3,  
не більше ніж 30 
Масова концентрація солей,  
мг/дм3, не більше ніж 115 
Масова концентрація масла,  
мкг/дм3, не більше ніж 3,0 
Масова концентрація заліза  
мкг/дм3, не більше ніж 100 
Загальна жорсткість,  
ммоль/дм3, не більше ніж 0,015 
Масова концентрація вільної  
вуглекислоти відсутня 
Водневий показник (при  
температурі 25 ºС), рН 8,5-9,5 
 
   Продовження таблиці 3.2 
1 2 3 4 
    
5 Соляна ГОСТ 3118-77 Масова частка соляної  
кислота, марка  кислоти (HCl), % 35-38 
„ХЧ” Масова частка вільного  
хлору, % не більша ніж 0,00005 
Масова частка амонійних  
солей (NH4), % не більша ніж 0,003 
Масова частка заліза (Fe), %  
не більша ніж 0,00005 
 
    
6 Спирт ГОСТ 18300-87 Об’ємна частка етилового  
етиловий, Сорт вищий спирту, %, не менша ніж 96,2 
ректифікова- ГОСТ 5962-67 Проба на окислюваність, хв.  
ний вищої очистки при температурі – 20ºС, не  
менше ніж 15 
Масова концентрація  
альдегідів, мг/дм3, не більша  
ніж 4 
Масова концентрація  
сивушного масла, мг/дм3, не  
більша ніж 4 
Масова концентрація 4 
складних ефірів в без  
водневому спирті,  
мг/дм3, не більша ніж 30 
Масова концентрація сухого 
залишку, мг/дм3, не більша 
ніж 
 
– технічний ГОСТ 17299-78 Об’ємна частка етилового  
марка “А” спирту, %, не менша ніж 95,0 
Масова концентрація кислот,  
мг/дм3, не більша ніж 15 
Масова концентрація  
альдегідів, мг/дм3, не більша  
ніж 200 
Масова концентрація ефірів,  
мг/дм3, не більша ніж 80 
Масова концентрація  
сивушного масла, мг/дм3, не  
більша ніж 500 
 
  Продовження таблиці 3.2 
1 2 3 4 
7 Сітки  Приймаються за  
каталізаторні з сертифікатом у відповідності  
платинових з вимогами державного  
сплавів стандарту, технічних умов  
 Масова частка оксидів  
ванадію (V205), % 13,5-1,5 
Масова частка оксидів  
марганцю (Mn02). % 0,7-1,0 
Насипна густина, г/дм3 500-650 
Механічна міцність, % 97,0 
Активність каталізатора, %  
не менша ніж 96,5 
8 Вода  Жорсткість карбонатна, 5,0 
оборотна ммоль/дм3, не більша ніж  
Масова концентрація  
замулених частинок, мг/ дм3, 40 
не більша ніж  
Масова концентрація аміаку, 2,5 
мг/ дм3, не більша ніж 6,5–8,5 
Водневий показник, рН 
 
9 Електроенер-  Частота мережі живлення  
гія  змінного струму, Гц 50 ± 1 
Напруга в мережі живлення  
змінного струму, В 6000, 380  
Напруга, кВ, В (220+22)  
Напруга в мережі живлення,  
постійного струму, В 220 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ ВИРОБНИЦТВА 
 
Технологічна схема виробництва неконцентрованої азотної кислоти 
наведена на рисунку 5.1. 
Повітря з атмосфери через очищувач повітря поз. 1, що надходить на 
всмоктування осьового компресора поз. 2 газові турбіни ГТТ-3М. 
Для виробничої схеми УКЛ-7-71 (агрегати №№1/1 - 3/1, 5/2, 6/2) 
очищення повітря здійснюється в два етапи. 
Після очищення від механічних домішок повітря надходить у 
відсмоктувач осьового компресора поз.2, в якому стискається до тиску не 
більше 0,3 МПа (3 кгс / см2). Потім повітря надходить в інтеркулер поз. 3, де 
охолоджується циркуляцією води при температурі 40 ºC - 90 ºC поз. З 
повітроохолоджувача повітря надходить у відцентровий компресор поз. 4, де 
його стискають до тиску не більше 0,8 МПа (8 кгс / см2) з підвищенням 
температури не більше 180 ºC. Стиснене повітря після підсилювача 
газотурбінної установки ГТТ-3М поз.4 з температурою не вище 180 ºC 
основним потоком подається в змішувач поз. 12. 
Рідкий аміак тиском 1,3 МПа - 1,5 МПа (13 кгс / см2 - 15 кгс / см2) з 
колектора загального цеху через електрокран і клапан надходить у випарник 
поз. 6. 
У випарнику при тиску 0,9 МПа - 1,15 МПа (9 кгс / см2 - 11,5 кгс / см2) 
за рахунок потрапляння перегрітої пари в трубний простір, випаровування л 
рідкого аміаку і газоподібного аміаку. 
З випарника поз.6 газоподібний аміак надходить на фільтр поз.7, де 
очищається від механічних домішок і масел.У схемі УКЛ-7-71 після фільтра 
поз.7 через ректифікаційну колону проходить л газоподібного аміаку. поз. 8, 
який діє як фільтр другого ступеня очищення. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1-апарат для очищення повітря; 2 - газотурбінний агрегат ГТТ-3 М .3- охолоджувач повітря; 4 –змішувач з 
фільтром; 5-випарник рідкого аміаку; 6- підігрівач газоподібного аміаку; 7- контактний апарат; 8,19-котел-
утилізатор; 9 – окислювач з фільтром; 10 - підігрівач хвостових газів; 11 - підігрівач хвостових газів ІІ ступеню; 
12,13 -холодильник конденсатор; 14 - абсорбційна колона; 15 – продув очна колона; 16 – реактор селективної 
очистки; 17 – універсальна камера згоряння турбіни; 18 – фільтр природного газу; 20 – труба вихлопна. 
Рисунок 4.1 -  Технологічна схема виробництво неконцентрованої азотної кислоти під тиском. 
 
При випаровуванні рідкого аміаку у випарнику поз.6 збільшується 
масова частка нафти та механічних домішок у рідкій фазі. Для зниження 
масової частки масла здійснюється постійне видалення частини рідкого 
аміаку у вигляді залишків ТВА з нижньої частини випарника поз.6 на 
зливний колектор під час збору залишків ПДВ поз.9. 
При необхідності звільнення випарника рідкого аміаку поз.6 схемою 
передбачено аварійну ємність аміаку поз.10, 
Очищений газоподібний аміак після фільтрів поз.7 і після 
ректифікаційної колони поз.8 надходить у підігрівач газоподібного аміаку 
поз.11, де нагрівається парою під тиском не більше 0,6 МПа (6 кгс /см 2 ) . для 
температури 80 ºC - 110 ºC. 
Газоподібний аміак з об'ємним потоком 40 м 3 /год - 140 м 3 /год після 
нагрівача поз.11 через регулюючий клапан поз. FCV-106 вводиться в реактор 
селективного очищення поз.13. Введення газоподібного аміаку здійснюється 
в трубопровід після різців на лінії подачі аміаку змішувача поз.25, перед 
зворотним клапаном. 
аміаку поз.11 повітрям, а також тонке очищення аміачно-повітряної 
суміші від механічних домішок. 
Утворена в змішувачі поз.12 аміачно -повітряна суміш з тиском не 
більше 0,8 МПа (8 кгс /см 2 ) і температурою 140 ºC - 230 ºC надходить в 
контактний апарат поз.15. 
аміак -повітря входить в контактний пристрій поз.15 збоку в кільцевий 
простір між корпусом підшипника і співвісним конусом, відкритим зверху 
для проходу аміачно -повітряної суміші по сітках каталізатора. 
каталітичних сітках при температурі 880 ºC - 910 ºC поз. це окислення 
аміаку киснем. 
Ступінь перетворення аміаку має бути не менше 93,5%. 
Утворений при окисленні азотистих газів аміак при температурі 880 ºC 
- 910 ºC надходить в котел - ребризер поз.16, де охолоджується до 
температури 230 ºC - 330 ºC. 
Після котла - ребризер поз. 16 азотистих газів надходять в окислювач 
поз. 17, в обсязі якого відбувається екзотермічна реакція окислення оксиду 
азоту (II) до діоксиду з підвищенням температури азотистих газів . 
Після окислювача поз.17 азотисті гази при температурі 260 ºC - 380 ºC 
послідовно охолоджуються в два етапи шляхом нагрівання хвостових газів: 
на другій ступені нагрівач HG поз.14 при температурі 210 ºC - 300 ºC і на 
першому етапі ТГ поз.18 при температурі 160 ºC - 195 ºC. 
Після підігрівача хвостового газу поз.18 азотні гази надходять у два 
послідовних холодильники - конденсатори поз.19,20, де подальше 
охолодження азотистих газів до температури 30 ºC - 60 ºC циркулює вода, що 
надходить після абсорбційної колони. поз.21. 
При охолодженні азотистих газів до температури 30 ºC - 60 ºC 
необхідно для процесу поглинання, в холодильниках - конденсаторах 
конденсація водяної пари і за рахунок її взаємодії з діоксидом азоту поз. 
19,20 утворюється азотна кислота з масовою часткою не менше 38%, яку 
вводять у 13-й лоток абсорбційної колони поз.21. 
азотистий з температурою 30 ºC - 60 ºC поз. входить в куб абсорбційної 
колони поз.21 під першим лотком і послідовно проходить лотки знизу вгору. 
Утворення азотної кислоти відбувається на рідкофазних пластинах з 
масовою часткою не менше 57%. 
Для більш повного окислення оксиду азоту(II) до діоксиду в 
абсорбційній колоні вводиться додатковий кисень, який надходить у вигляді 
додаткового повітря в магістраль азотистого газу перед абсорбційною 
колоною абсорбція поз.21, а у вигляді продувки газом після відпарювання 
оксидів азоту, розчинених у кислотодобувних колонах поз.22 в газопроводі 
азоту . 
На пластині 46 абсорбційної колони поз. 8 подається пом'якшена вода 
або нітратний конденсат цеху К - 5 з об'ємною часткою азотної кислоти не 
більше 3%. 
Слабкий розчин азотної кислоти, що утворюється при контакті з 
діоксидом азоту і водою, тече по пластинах зверху вниз і за рахунок 
протитоку азотистого газу знизу вгору відбувається пінний режим, при якому 
утворюється азотна кислота і збільшується її масова концентрація. 
відбувається формується. Завдяки режиму піни на плитах колони 
забезпечується хороша тепловіддача. Ступінь поглинання оксидів азоту в 
абсорбційній колоні не повинна бути менше 99% 
Азотна кислота після проходження через всі тарілки абсорбційної 
колони поз.21 заливається в куб колони при температурі 30 ºC - 50 і 
направляється в продувну колону поз.22, де відбувається розчинення 
розчинених оксидів азоту повітря, яка йде після турбокомпресора ГТТ-3М 
поз.2 
Схема передбачає скидання азотної кислоти в зливний бак, яка 
накопичується в трубчастому і трубчастому просторі хвостових газових 
нагрівачів першого ступеня поз.18. 
До складу азотної кислоти направляють неконцентровану азотну 
кислоту з масовою часткою азотної кислоти не менше 57 % і масовою 
часткою розчинених оксидів азоту не більше 0,1 %. 
Хвостові гази з температурою не вище 35 ºC і об'ємною часткою 
оксидів азоту не вище 0,13% - взимку (з 01.11. по 31.03.) і 0,17% - влітку (з 
01.04. по 31.10.). ), через сепаратор, абсорбційну колону поз.21, встановлену 
у верхній частині колони, через відхідні газові нагрівачі поз.18 і поз.14 з 
температурою 190 ºC - 300 ºC надходять селективне очищення. 
Хвостові гази піддаються рекуперативному нагріванню азотистими 
газами в два етапи. 
Перший етап нагріву відпрацьованих газів до температури 110ºC - 
160ºC 
поз.18 , за рахунок тепла азотистого газу. Потоки газу рухаються проти течії . 
Другий етап нагрівання відхідних газів до температури 190ºC - 300ºC 
здійснюється в нагрівачі другого ступеня поз.14. Для забезпечення 
необхідної температури хвостового газу здійснюється перепуск частини 
гарячого азотистого газу з вхідної камери котла - ребризер поз.16, у вихідну 
лінію котла азотистого газу - ребризера. 
аміак подається в нагрітий хвостовий газ струминним змішувачем 
поз.25, який розташований в газопроводі до реактора селективного очищення 
поз.13. 
Подача газоподібного аміаку здійснюється трубопроводом, 
встановленим після прорізів на лінії подачі аміаку змішувача поз.25. Ця 
схема передбачає автоматичне відключення подачі аміаку в реактор поз.13 
при відключенні технологічної частини або повної зупинки установки 
виробництва азотної кислоти. 
Хвостові гази, змішані з аміаком, надходять в реактор селективного 
очищення поз.13, де відбувається відновлення оксидів азоту аміаком на 
алюмоадієвому каталізаторі АВК-10М при температурі 195ºC - 300ºC. 
Відпрацьовані гази, очищені після реактора селективного очищення 
поз.13, з температурою 195ºC - 300ºC змішуються з потоком повітря, що не 
використовується в технології, надходять на остаточний нагрів в УКЗТ поз. 5 
при температурі не вище 700 ºC. 
Газова суміш очищених хвостових газів і диму при температурі не 
вище 700 °С надходить у газову турбіну, де розширюється до тиску 0,006 
МПа (0,06 кгс /см 2 ), перетворюючи потенційну енергію газів у механічну 
роботу на вал турбіни, при охолодженні до температури від 380°С до 410°С. 
Додаткове рекупераційне охолодження відпрацьованого газу 
відбувається в користувачеві відходів поз . 23 і в двох економайзерах, в яких 
внаслідок нагрівання живильної води утворюється перегріта пара. 
Хвостові гази, охолоджені до температури 180 º C - 220 º C , 
викидаються в атмосферу через колектор і вихлопну трубу. 
 
 
 
5 МАТЕРІАЛЬНІ І ТЕПЛОВІ РОЗРАХУНКИ 
5.1 Розрахунок матеріального балансу 
Вихідні дані:          
 продуктивність по товарній НNO3  - 1150 т/добу;    
 ступінь конверсії NН3 – 97%;        
 ступінь абсорбції оксидів азоту – 99,9%;     
 вміст NН3 в аміачноповітряній суміші – 11 % 
Хімічна схема процесу 
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 
NO +1/2O2 = NO2 
NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 
4NH3 + +O2 = 2N2 + 6H2O 
Розрахунок: 
Теоретичні витрати NН3 на 1150 т/добу або 27600 кг/год НNO3 
складуть: 
17
∙ 27600 = 7447.6 кг. 
63
Фактичні витрати NН3 при ступені конверсії 97% і ступені абсорбції 
оксидів азоту 99,9% складуть : 
7447.6
= 7755.5 кг/год , 
0,97 ∙ 0,999
або    
7755.5
= 456.20 кмоль/год. 
17
Годинні витрати повітря при вмісті в АВС 11% NН3 складуть : 
456.20 ∙ (100 − 11)
= 3691.07 кмоль/год. 
11
Вміст O2 складе : 
3691.07 ∙ 0,21 = 775.12 кмоль/год, 
або 
775.12 ∙ 32 = 24803.84кг/год. 
 
Кількість газів, що надходять з повітрям складуть : 
3691.07 ∙ 0,79 = 2916 кмоль/год, 
або 
2916 ∙ 28 = 81648 кг/год. 
Кількість парів води, навіть при повному насиченні повітря при 
температурі 25℃ і тиску 8 ∙ 105 Па = 0,4%, тому в розрахунку цю цифру не 
враховую. 
Таблиця 5.1 – Кількісний склад АВС, що надходить в контактній 
апарат. 
Компонент Кмоль % об. кг % мас. 
NН3 456.20 10.98 7755.5 6.12 
O2 775.12 18.69 24803.84 21.7 
N2 2916 70.3 81648 71,49 
Всього 147.32 100 114207.34 100 
 
В контактному реакторі протікає реакція на 4%: 
4NН3 + 3O2 = 2N2 + 6Н2O + 1269000 Дж. 
Утворенням ��2O нехтую.        
 Утворюється N2 та NO: 
756.20 ∙ 0,04 ∙ 0,5 = 15.1 кмоль/год; 
756.20 ∙ 0,97 = 723.5 кмоль, 
або  
733.5 ∙ 30 = 12005.42 кг/год; 
парів води: 
756.20 ∙ 1,5 = 1034.3 кмоль/год, 
або 
1134.3 ∙ 18 = 20217.4 кг/год. 
 
При утворенні N2 та NO зв’язаний кисень складе: 
756.20 ∙ 0,97 ∙ 1,25 + 756.20 ∙ 0,04 ∙ 0,75 = 939.5кмоль/год, 
а залишок  кисню в нітрозному газі складе: 
775.12 − 939.5 = 164.38 кмоль/год, 
або 
164.38 ∙ 32 = 5160.16 кг/год. 
Кількість N2 в нітрозному газі: 
2916 + 10,3 = 2226.3 кмоль/год, 
або  
2926.3 ∙ 28 = 81736.4кг/год. 
 
Таблиця 5.2 – Склад нітрозного газу, що виходить із контактного 
реактору. 
Компонент Кмоль % об. кг %мас. 
NO 723.5 17.4 12005.42 11.6 
O2 164.38 3.9 20217.4 10.7 
Н2O 1034.3 24.9 5160.16 5.8 
N2 222.3 53.6 81736.4 71.7 
Всього: 4147.32 100 114207.34 100 
  
Таблиця 5.3– Матеріальний баланс 
Надходження Витрати 
Стат кг/год %ма м3/год %об Статті кг/год %ма м3/год %о
ті с . с б. 
АПС     Нітрозн     
в ий газ в 
тому тому 
скла складі 
ді 
NH3 7755.5 6.79 10219. 6.79 NO 12005.4 11.6 15818. 11.6 
01 2 90 
O2 24803.8 21.7 32682. 21.7 N2 5160.16 71.7 6799.2 71.7 
4 7 
H2O 81648 71.4 10758. 71.4 H2O 81736.4 5.8 107699 5.8 
9 3 9 .7 
Σ 114207. 100 53660. 100 O2 20217.4 10.7 26639. 10.7 
34 0 3 
     Σ 114207. 100 299957 100 
34 .1 
 
 
    
 
 
5.2 Розрахунок теплового балансу 
 
         Надходження тепла в наслідок реакцій окиснення ����3 ∶ 
 
908000
��1 = ∙ 0,97 ∙ 456.20 = 100450678 кДж, 
4
 
1269000
��2 = ∙ 0,04 ∙ 456.20 = 5789178 кДж. 
4
 
 Надходження тепла з АВС розраховую за формулою : 
 
��3 = (456.20 ∙ 39,4 + 755.12 ∙ 30,5 + 2916 ∙ 29,43)���� = 127433.32 ∙ ���� =
= 15037131.76 кДж.            
 
Витрати тепла ,що виходять з нітроз ними газами після каталізу: 
 
��4 = (723.5 ∙ 32,1 + 164.38 ∙ 32,8 + 1034.3 ∙ 38,3 + 2226.3 ∙ 31,2)
= 137690.26 кДж.            
 
Втрати тепла шляхом випромінення, що викликає зниження 
температури сіток, приймаю 1%. 
Тоді : 
��5 = 0,01 ∙ 137690.26 = 1376.9 кДж. 
 
Виходячи  з надходження і витрат тепла, визначаю температуру АВС, 
що надходить в контактний апарат: 
 
100450678 + 5789178 + 127433.32 ∙ ���� = 106367289.3 + 137690.26 
 
���� = 118℃. 
 
Знаходжу тепло , що приносить ����3 при 120℃ ∶ 
 
��6 = 456.20 ∙ 36,2 ∙ 120 = 1981732.8кДж. 
 
Для забезпечення температури АПС , що поступає в конвертор, 128℃ 
необхідно підігрівати повітря до температури: 
 
127433.32 ∙ 128 −  1891732.8
��пов = = 132.4℃. 
(778.12 + 2916) ∙ 29,5
 
З урахуванням втрат температура повітря складе 141℃. 
Кількість тепла , що приноситься повітрям : 
 
��7 = (775.12 + 2916) ∙ 29,5 ∙ 141 = 15353213.64кДж. 
 
Кількість тепла, що виноситься з теплообмінника становить: 
 
��8 = (723.5 ∙ 32,1 + 164.38 ∙ 32,8 + 1034.3 ∙ 38,3 + 2226.3 ∙ 31,2) ∙ 200
= 27538052.8кДж. 
 
Кількість тепла, що передається в теплообмінниках: 
 
=  106367289.3 − 27538052.8 = 78829236.5кДж. 
�� 9
 
Кількість тепла, що забирається повітрям   в теплообміннику при 
температурі 106℃ складе: 
 
��10 = 7970 ∙ 29,5(141 − 106) = 8229025 кДж. 
 
Кількість тепла, що передається нітроз ними газами в теплообміннику 
складе: 
��11 = 78829236.5 − 8229025 = 70600211.5 кДж. 
 
Таблиця 5.2.1- Тепловий баланс конверсії аміаку 
Надходження Витрати 
Стаття кДж % Стаття КДж % 
Q1 100450678 72,4 Q4 137690.26 15,1 
Q2 5789178 4,1 Q5 1376.9 16,5 
Q3 15037131.76 10,8 Q8 15353212.64 11,09 
Q6 1981732.8 1,42 Q10 8229025 5,89 
Q7 15353213.64 11,09 Q11 70600211.5      51,35 
  
      
Всього 138611934.2 100 Всього 138611934.2 100 
 
 
6 РОЗРАХУНОК ОСНОВНОГО АПАРАТУ 
 
Загальні витрати платинового каталізатора ( 93%–Pt, 3%–Ph, 4%–Pd) 
можна визначити по емпіричному рівнянні: 
                                         �� = 1,54·10−12· Т4 − 3,94,                                             (6.1)     
де  β – значні витрати платини, г/т(NH3); 
      Т– температура конверсії, К (900). 
г
�� = 1,54·10−12·9004 − 3,94 = 6,16  . 
т
Оптимальну температуру каталізу можна визначити за формулою 
Перлова: 
��1 ��2 ��1
                                    ∆�� = ��2 − ��1 = 11lg ( ( )��( )0.21,                        (6.2) 
��2 ��1 ��2
де  ∆�� – прирощування оптимальної температури контактного 
окислення аміаку при зміні змінних; 
      ��1, ��1, ��1, ��1– відповідно оптимальна температура контактного 
окислення аміаку, критерія подібності, тиск і кількість сіток при 
атмосферному тиску; 
      ��2 – оптимальна температура контактного окислення аміаку при 
заданих значеннях, критерії подібності, Q, P2, і кількості сіток m2; 
      n – оптимальна температура, яка залежить від роботи платино 
родієвої сітки; 
Приймаю: 
t1 = 820°C, Q1 = 0.033, P=1·105Па, m1=4, Q2=0.016, P2=8·105,m2=15. 
Отримаю: 
�� 5
1��2 0.033·8·10
= = 16.5  
��2��1 0.016·105
��2 15
= = 3.75 
��1 4
По номограмі визначаємо t2–t1 = 110°C 
Тобто, 
��1 = 820 + 110 = 930°�� 
 При підвищенні ступеня уловлення підвищуємо температуру до 
940°.По графіку визначаємо допустимий вміст аміаку ав АПС. Він становить 
12%.  
 
Розраховуємо матеріальний баланс 
Теоретичні витрати аміаку на 1150т/добу HNO3 відповідно рівнянню складає: 
                                    NH3 + 2O2 = HNO3 + H2O                               (6.3) 
17
·1000 = 270 кг. 
63
          Фактичні витрати аміаку при ступені конверсії 97% і ступені абсорбції 
оксидів азоту 99,99% складе: 
270
= 281,16 кг. 
0,97·0,99
         Загальні витрати аміаку за 1 год: 
1500·281,16
= 175725,5 кг, 
24
або 
17572,5
= 1033,6 кмоль. 
17
          Годинні  витрати повітря при вмісті в АПС 12 складає: 
1033,6·(100 − 12)
= 7579,73 кмоль. 
12
          В ньому О2: 
7579,73·0,21 = 1591,74 кмоль, 
або 
 
1591,74·32 = 50935,6 кг. 
        Кількість інших газів, які поступають з повітрям: 
7579,73 · 0,79 = 5987,9 кмоль, 
або 
5987,8 · 28 = 167941,2 кг. 
Таблиця 6.1.– Якість і склад АПС, яка поступає в контактний апарат. 
Склад кмоль %об. Кг %мас. 
NH3 1033.6 12 17572.5 7.4 
O2 1591.74 18.4 50935.6 21.5 
N2 5987.9 69.5 167941.2 71 
Σ 8732.4 100 23449.3 100 
 
В каталітичному реакторі реакція (6,2) протікає на 96% , а реакція (6,3) на 4% 
                     4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O +908000 кДж;                      (6.4) 
                     4NH3 + 3O2 = 2N2+6H2O + 1269000Дж;                         (6.5) 
         Утворенням N2O нехтуємо. 
Утворюється NO і N2: 
1033,6 · 0,96 = 922,25 кмоль, 
або 
922,25 · 30 = 27667,5 кг. 
1033,6 · 0,04 ·0,05 = 20,67 кмоль. 
         Парів води: 
1033,6 ·1,5 = 1550,4 кмоль, 
або 
1550,4 · 18 = 27907,2кг. 
        При утворенні NO і N2 звязалося О2: 
1033,6 · 0,97 ·1,25 + 1033,6 ·0,04 ·0,75 = 1284,2 кмоль. 
       Залишилося О2 в нітрозному газі: 
1591,74 − 1284,2 = 307,54 кмоль, 
або 
307,54 · 32 = 9841,28 кг. 
         Кількість N2 в нітрозному газі: 
5987,9 + 20,67 = 6008,57 кмоль, 
або 
6008,57 · 28 = 168239,9 кг. 
Таблиця 6.2.– Кількість і склад нітрозних газів, які виходять із контактного 
реактору. 
Склад кмоль %об. Кг %мас 
NO 922.25 10.4 27667.5 11.84 
O2 307.54 3.49 9841.28 4.21 
H2O 1550.4 17.64 27907.2 11.94 
N2 6008.57 68.64 168239.9 72 
Σ 8755.76 100 233655.8 100 
 
 
 
Розраховуємо необхідну кількість каталізатора 
            Гранична ступінь перетворення NH3 в NO визначається по рівнянню: 
                                          ��пр = 3,9Т Р−0,02
к0,46 · ,                                                     (6.6) 
                 де  Тк – температура каталізатора, К ; 
                       Р – тиск газу при каталізі, атм. 
��пр = 3,9 (930 + 273)0,46 · 8−0,02 = 97,7% = 0,97. 
           Час контакту АПС з каталізатором визначаємо за рівнянням: 
���� ������ − ������
                                        ���� = �� 3 3по ,                                                 (6.7) 
���� ������
звідки, 
1 ��пр
                                            �� = (��пр���� −2 − ��),                                             (6.8) 
�� ��пр
                     де   ��пр  − гранична ступінь перетворення; 
                            α – ступінь перетворення аміаку в оксид азоту за час ��; 
                                �� – час контакту газу з каталізаторними сітками; 
                             К – константа швидкості реакції. 
33494
                                                     К = А · 105· �� ���� ,                                               (6.9) 
                      де   R – газова постійна ( 8,29 Дж/(моль · °С); 
                             33494 – енергія активації; 
                      А · 106 = 9· 105·��−0.013 − 3.5· 103�� + 7.8 ·105,                          (6.10) 
А · 106 = 9· 105·��−0.013 − 3.5 · 103·8 + 7.8 · 105 = 1143600. 
33494
�� = 1143600·��8.29·1203 = 32500. 
1 0.977
�� = (0.977·2.3���� − 0.96) = 0.95·10−4��. 
32500 0.977 − 0.96
       Кількість необхідних платинородієвопалвдієвих сіток діаметром ниток 
0,009 см і число плетінки 1024 на 1см3, розраховується за рівнянням: 
                                                    �� = 1.43 + 1.57��,                                                (6.11) 
                         де  Р – тиск газу, Па; 
�� = 1.43 + 1.57 · 8 = 14шт. 
          Висота шару активованого і термостійкого залізо хромового 
каталізатора складає: 
��
50 ·
                                                           ℎ = 2 .                                                    (6.12) 
2
50·8
ℎ = = 200мм. 
2
        
   Площа перетину контактних платиноїдних сіток: 
100����0��������
                                        �� =   ,                          (6.13) 
1.1��������273(1 − 1.57��√��)
                     де �� – час каталіза, с ( 0,95 ·10-4 с); 
                         ��0– об’єм АПС при 0°С і атмосферному тиску; 
                         ����– температура конверсії (900°); 
                          m – розрахована кількість платиноїдних сіток ( 14 шт); 
                          d = діаметр ниток сіток ( 0,009см); 
                          Рн – початковий тиск ( 1· 105); 
                           Рк – тиск газу при каталізі ( 8·105; 
                           к – число плетінь на 1см2 сітки (1024);  
          Об’єм АПС який проходить за 1с. через каталазатор: 
9005 + 9264.5
��0 = 2 = 56.8 м3. 
60·60
         Площа перетину: 
100·0.95 ·10−4· 56.8 ·900·1·105
�� = = 3.92 м2. 
1.1 · 14 · 0.0069 · 8 · 105 · 273 (1 − 1.57 ·0.009√1024)
        Далі визначаємо діаметр контактних сіток: 
4��
                                                         �� = √  .                                                     (6.14) 
��
4·3.92
�� = √ = 2.24 м. 
3.14
       Загальний діаметр сіток з урахуванням їх зажиму в кільця: 
2,24 + 2·0,05 = 2,34 м. 
       Поверхність 1м2 сітки: 
3,14·0,009·√1024·2·100·100
= 1,81 м2. 
10000
       Загальна поверхня всіх сіток: 
�� = 1.81·16·3.92 = 114м2. 
       Напруженість 1м2 активної поверхні сіток: 
17600·24
= 4220 кг аміаку. 
114
     Загальна маса сіток при масі 1м2 сіток 875г: 
875·16·3,92 = 55000г. 
     Напруженість 1г платиноїдних сіток за добу: 
17600 ·24
= 7,7 кг аміаку. 
55000
 
 
Розрахунок теплового балансу 
     Прихід тепла по реакції 4NH3+5O2 = 4NO + 6H2O+908000 Дж, та 
4NH3+3O2=2N2+6H2O+1269000 Дж за годину ( кДж/кмоль): 
908000
��1 = · 0.97·1033.6 = 227588384 
4
1269000
��2 = ·0.04·1033.6 = 13116384 
4
     Надходження тепла з АПС: 
                                                           ��3 = ����������    ,                                                (6.15) 
                  де  m – кількість надходження АПС, кмоль; 
                        ����  − середні молярні теплоємкості колони газу, кДж/ (кмоль· 
�� ��
°С) при t = 0–300°C, С ����3 = 39.4, кДж/кмоль · С, С 2 = 30.5, С 2 = 29.43; 
р �� р
                        ���� − температура АПС; 
��3 = (1033.6 · 39.4 + 159.1 · 30.5 + 5987.9 · 29.43) = 265495.8����. 
      
Витрати тепла з виходячим після каталізу нітроз ним газом: 
            ��4 = (922.25 · 32.1 + 307.54 · 32.8 + 1550.4 · 38.3 + 6008.57 · 31.2) · 
930=266481494.1 кДж. 
       Витрати тепла шляхом випромінення, яке викликає зниження 
температури сіток приймаю 1%. 
��5 = 0.01 · 266481494.1 = 2664814.941 кДж. 
        Виходячи з надходження і витрат визначаємо температуру АПС, яка 
поступає в контактний апарат: 
227588384 + 13116384 + 265495,8 ���� = 284511575 + 2664814.9. 
���� = 165 °�� 
       Визначаємо тепло, яке приносить аміак при 120°С: 
��6 = �������� = 1033.6 · 36.2 · 120 = 4489958.4 кДж 
       Тоді, для забезпечення температури АПС, яка надходить в конвектор, 
165°, необхідно підігріти повітря до температури: 
265495,8 · 165 − 4489958,4
��пов = = 175 °С 
(5987,9 + 1591,4)29,5
     З урахуванням витрат температури повітря становить 186°С 
��7 = (5987.9 + 1591.4)29.5 · 186 = 41587619.1 кДж. 
Приймаю температуру нітрозного газу 210°С. 
        Тоді, кількість тепла, яка виноситься з теплообмінника: 
��8 = (922.25 · 29.45 + 307.74 · 30.05 + 1550.4·33.8 + 6008.57 · 293.05)200
= 52686367.6 кДж. 
Кількість тепла, яке передається в теплообмінники 7, 8,1 та 9: 
��9 =  ��4 − ��8 = 266481494.1 − 52686367.6 = 213795126.5кДж. 
Кількість тепла, яке забирає повітря в теплообміннику 1 при 150° 
��10 = 5987.9· 29.5(186 − 150) = 6359149.8 кДж. 
Тоді кількість тепла, яке передається нітроз ним газом в теплообмінниках 7,8, 
9 складає: 
��11 = ��9 − ��10 = 213795126.5 − 635149.8
= 213159976.7 або 213 ·106кДж. 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 АВТОМАТИЗАЦІЯ І КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГІЧНОГО РЕЖИМУ 
ВИРОБНИЦТВА 
 
Стадія окислення аміаку у виробництві неконцентрованої азотної 
кислоти представлена загальною реакцією: 
 
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O.  
 
Процес відбувається з необхідною швидкістю на каталізаторі. Платина 
та її сплави вважаються найкращими каталізаторами із селективністю 
окислення аміаку та оксиду азоту ( II ). На таких каталізаторах в умовах 
високих температур до 99% аміаку перетворюється на оксид азоту ( II). 
Окислення аміаку на чистій платині починається при температурі 145 0 С, а 
при 300 0 С уже спостерігається утворення оксиду азоту ( II ) у значних 
кількостях. 
Оптимальна температура окислення аміаку при атмосферному тиску з 
урахуванням втрат каталізатора знаходиться в діапазоні від 800 до 840 0 С, а в 
системах, що працюють при тиску від 0,7 до 0, 9 МПа - від 880 до 900 0 С 
Підвищення температури від 700 до 900 0 С може збільшити швидкість 
реакції приблизно в 3 рази. 
Попередній підігрів аміачно -повітряної суміші (АПС) до 160 - 240 0 С 
перед подачею каталізатора значно прискорює його нагрівання і вихід у 
робочий режим контактного пристрою. 
Для окислення аміаку в більшості випадків використовують повітря. 
Тому вміст аміаку в АФС обмежується вмістом кисню в повітрі. 
Оптимальною концентрацією аміаку в АФС можна вважати його найвищий 
вміст, при якому ще можливий високий ступінь окислення аміаку до оксиду 
азоту ( II ) (співвідношення O 2 : NH 3 <2). Різке зниження ступеня конверсії 
аміаку відбувається при O 2 : NH 3 <1,7 (вміст аміаку в АФС 11,5% об.). 
Збільшення O 2 : NH 3 > 2 мало впливає на ступінь перетворення аміаку. 
У виробничих умовах вміст аміаку в АФС підтримується в межах 9,5-11,5% 
об. , тощо O2: NH3 = 1,7 - 2. 
Суміш аміаку і повітря здатна до самозаймання і вибуху. В інтервалі 
температур 700 - 800 0 С сам спалах виникає при будь-якій концентрації 
аміаку в АФС. При наявності каталізатора ймовірність самого спалаху ПСА 
зменшується. 
Нижня межа вибухонебезпеки АПС при атмосферному тиску становить 
13,8% об.; при тиску 0,5 і 0,8 МПа ця межа знижується до 13 і 12,4% об. За 
згодою. У зв'язку з цим необхідно перед подачею каталізатора передбачити 
заходи щодо запобігання спалаху АФС. Концентрація аміаку в АФС не 
повинна перевищувати 14,4% об. 
Робота контактного пристрою в умовах високого тиску дає можливість 
підвищення продуктивності установки та можливість спрощення конструкції 
контактного пристрою. Основним недоліком окислення аміаку в таких 
умовах є великі втрати каталізатора і підвищення температури процесу в 0,9-
1,1 раза. 
Аналізуючи умови окислення аміаку в контактному пристрої з точки 
зору вибору параметрів регулювання, контролю, сигналізації та блокування, 
можна зробити наступний висновок: 
1. В якості параметрів, за допомогою яких буде здійснюватися 
регулювання технологічного процесу, вибираємо: 
- температура аміаку перед змішувачем (подача пари в теплообмінник); 
- температура аміачно - повітряної суміші перед подачею контактного 
пристрою (подача пари в теплообмінник); 
- концентрація аміаку в аміачно - повітряній суміші перед подачею в 
контактний пристрій (регулювання подачі аміаку в змішувач); 
 
- температура азотистих газів на виході з котла - користувач (подача води 
котла від теплообмінника котла - користувач); 
2. В якості параметрів, за допомогою яких буде здійснюватися 
контроль технологічного процесу, вибираємо: 
- температура аміаку перед змішувачем; 
- температура повітря перед введенням у змішувач; 
- температура аміачно - повітряної суміші перед введенням у контактний 
пристрій; 
аміачно -повітряній суміші перед введенням в контактний пристрій; 
- температура азотистих газів на виході з котла - рециклера; 
- температура в контактному пристрої ; 
- рівень у збірниках рідкого аміаку; 
- витрата повітря, аміаку, пари, котлової води. 
3. В якості параметрів сигналізації допустимих значень параметрів 
технологічного процесу вибираємо: 
аміачно -повітряній суміші перед введенням в контактний пристрій; 
- температура в контактному пристрої ; 
- рівень у збірниках рідкого аміаку. 
4. Як параметр, за яким буде здійснюватися блокування в аварійній ситуації, 
вибираємо концентрацію аміаку в аміачно -повітряній суміші перед подачею 
в контактний пристрій. Якщо концентрація аміаку в суміші перевищує 13,2%, 
необхідно передбачити аварійне відключення подачі газоподібного аміаку до 
змішувача. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 АНАЛІТИЧНИЙ КОНТРОЛЬ ВИРОБНИЦТВА 
 
Аналітичні контрольні дані стадії неконцентрованої азотної кислоти 
каталітичного окислення аміаку наведені в таблиці - 8.1. 
Таблиця 8.1 - аналітичний контроль виробництва 
 
Найменуван Параметр Норми Назва  
ня контролю,  технологічно норматив−  
стадії,  го режиму, но−технічної Методи 
процесу, допустимі документата контролю 
місце відхилення і ції ї і 
заміру, одиниці документації 
параметру, вимірю− за якою 
або місця вання проводити 
відбору контроль 
проби 
1 2 3 4 5 
1. Масова Не більше 
концентрац 0.007 мг/м3. 
Фотоколориметрич
ія Відн.пох.± Збірник  
ний метод .  
2. Повітря механічних 10 УМАК 
.  
технологічн домішок в 1 раз  в HNO3. 
 
е, взяте з перерахунк тиждень 
атмосфери  у на залізо. на вимогу. 
після ОК Не більше 
ГТТ-12 , 2.3 мг/м3. 
2.Масова Збірник Колориметричний 
поз.1 Відн.пох. ± 
концентрац УМАК метод .  
21. 
ія сірки (S). HNO3.  
на вимогу. 
 
 4.Масова Не більше Збірник Фотоколориметрич
концентрац 0.1 мг/м3. УМАК ний метод .  
ія фтору Відн.пох. ± HNO3.  
(F). 22. 
на вимогу. 
5.Масова Не більше Збірник Спектральний  
концентрац 0.1 мг/м3. УМАК метод .  
ія мастила. Відн.пох. ± HNO3.  
40. 
на вимогу. 
 
 Продовження таблиці 8.2 
1 2 3 4 5 
 6.Масова Не більше Збірни Колориметричний 
концентраці 0.1 мг/м3 к метод .  
я селітри (в Відн.пох. ± УМАК  
перерахунку 10. HNO3. 
на NO3). на вимогу. 
 
4.Конденсат 1.Масова Не більше 2 Збірни Меркурометричний 
водяного концентраці мг/дм³.  к метод .  
пару  на я хлоридів. Відн.пох.± УМАК  
трубопроводі 5. HNO3. 
. 1 раз в 
зміну. 
3.Масова Не більше 2 Збірни Колориметричний 
концентраці мг/дм³.  к метод .  
я мастила. Відн.пох. ± УМАК 
5. HNO3. 
1 раз в  
зміну. 
15.Амміачно- 1.Объемна 9.6 ÷ Збірни Тетрометричний метод 
повітряна доля аміаку. 10.5 . к .  
суміш в  Відн.пох. ± УМАК  
контактний  1.6. HNO3.  
аппарат  1 раз на   
  добу, на   
 2. Масова вимогу.   
на аппараті кон-   Спектрофотометрични
поз.7. центрація Не більше  й метод.  
мастила. 0.2 мг/м³.  Збірни
Відн.пох. ± к 
40. УМАК 
1 раз в HNO3. 
місяц.  
10.2.6 Масова Лабораторні Збірни МУ 1638-77 
Контроль концентраці вимірюванн к 
повітряного я оксидів я відповідно УМАК 
середовища азоту (в графіку HNO3. 
 перерахунку санітарної 
на NO2), лабораторії 
мг/м3 2 мг/м³ 
 
 
 
 
 Продовження таблиці 8.2 
1 2 3 4 5 
1 Повітряне Масова 20 мг/м³ Збірник УМАК МУ 1638-77 
середовище у концентрація HNO3. 
відділенні аміаку, 
конверсії, мг/м3 
відм. 0,0; 6,0 м 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ВИРОБНИЦТВА 
 
У виробництві неконцентрована азотна кислота використовується як 
сировина, а також утворюються в процесі переробки речовини, здатні 
викликати вибухи, отруєння, опіки , задуху. Аварії можуть бути викликані 
джерелами змінного та постійного струму, обертовими частинами 
обладнання. 
  
Таблиця 9 .1 - Характеристика токсичності шкідливих речовин на 
виробництві 
 
ПДК шкідливих речовин 
Назва Токсикологічна Клас 
речовини характеристика небезпеки ПДКр.з, ПДКм.р, ПДКв, 
мг/м3 мг/м3 мг/л 
1 2 3 4 5 6 
NO Початкові прояви, 2 2 0,085 – 
загальна 
слабкість, 
запаморочення.  
NO2 Подразнюючи дії 2 5 0,085 – 
на легені, у 
важких випадках 
викликає їх 
набряк. При 
великих 
концентраціях 
викликає задуху. 
NH3 Володіє 4 2 0,04 - 
задушливою і 
нейротропною 
дією. 
Уражає нервову 
систему, знижує 
спроможність 
клітин нервової 
системи 
засвоювати  
Продовження таблиці 9.1 
 
1 2 3 4 5 6 
 кисень.     
При великих 
концентраціях 
аміаку (1,5-3,5 
мг/л) смерть може 
наступити в перші 
ж хвилини при 
явищах гострої 
дихальної і 
серцево-судинної 
недостатності. 
Ураження парами 
аміаку викликає 
запалення легенів, 
бронхіти, 
пневмонії, 
трахеобронхіти, 
набряки гортані, 
токсичний набряк 
легенів 
N2 Викликає кисневу – – – – 
недостатність і 
задуху. 
 
Таблиця 9.2 – Характеристика відходів, викидів та стоків виробництва 
 
Найменування стадії і Найменування 
Межі допустимих 
потоків параметру і одиниця 
значень параметрів 
реагентів вимірювання 
1 2 3 
Повітря на всосі Вакуум,  кПа (мм вод. 2 (200) 
осьового компресора ст.), не більше ніж 
Повітря після осьового Температура, ºС, не 175 
компресора більша ніж 
 Тиск, МПа (кгс/см2) 0,23 - 0,26 (2,3 - 2,6) 
Наявність тиску Тиск, кПа (мм вод. ст.), 0,5 (50) 
повітря, що дозволяє не менший ніж 
пуск ГТТ-3М 
Повітря після Температура, ºС, не 40 - 80 
проміжного більша ніж 
повітроохолоджувача 
Повітря після нагнітача Температура, ºС, не 143 
більша ніж 
 
Тиск, МПа (кгс/см2), не 0,8 (8) 
більший ніж  
Масло в системі Тиск, МПа (кгс/см2) 0,05 - 0,08 (0,5 - 0,8) 
змащування ГТТ-3М  
Масло після Температура, ºС, не 80 
підшипників більша ніж  
Проточне масло Тиск, МПа (кгс/см2) 0,22 - 0,34 (2,2 - 3,4) 
 
 
Напірне масло Тиск, МПа (кгс/см2) 0,45 - 0,70 (4,5 - 7,0) 
 
Масло граничного Тиск, МПа (кгс/см2) 0,45 - 0,70 (4,5 - 7,0) 
захисту 
Масло за головним та Тиск, МПа (кгс/см2) 0,55 - 0,75 (5,5 - 7,5) 
пусковим 
маслонасосом 
 
 
Продовження таблиці 9.2 
 
1 2 3 
Масло граничного Тиск, МПа (кгс/см2) 0,45 - 0,70 (4,5 - 7,0) 
захисту 
Масло за інжектором Тиск, МПа (кгс/см2) 0,05 - 0,11 (0,5 - 1,1) 
перед головним 
маслонасосом 
Масло за головним та Тиск, МПа (кгс/см2) 0,55 - 0,75 (5,5 - 7,5) 
пусковим 
маслонасосом 
Масло за інжектором Тиск, МПа (кгс/см2) 0,05 - 0,11 (0,5 - 1,1) 
перед головним 
маслонасосом 
Масло в системі Тиск, МПа (кгс/см2) 0,50 - 0,75 (5,0 - 7,5) 
управління двигуном   
ФАЗ-800/6000 
Природний газ перед Тиск, МПа (кгс/см2) 1,0 - 1,2 (10 - 12) 
стопорним відсікачем 
Природний газ після Тиск, МПа (кгс/см2) 0,4 - 0,6 (4 - 6) 
регулюючого клапану 
блоку паливних 
клапанів 
Підшипники розгінного Температура, ºС, не 80 
двигуна більша ніж  
Підшипники нагнітача  Температура, ºС, не 80 
більша ніж  
Підшипники турбіни Температура, ºС, не 80 
більша ніж  
Підшипники редуктора Температура, ºС, не 80 
більша ніж 
Положення ротору Тиск, МПа (кгс/см2) 0,13 - 0,39 (1,3 – 3,9) 
турбіни 
Положення ротору Тиск, МПа (кгс/см2) 0,13 - 0,39 (1,3 – 3,9) 
нагнітача, поз. Іг 
Рідкий аміак у Рівень, мм 780 - 1020 
випарнику  
 
 
Продовження таблиці 9.2 
 
1 2 3 
Положення ротору Тиск, МПа (кгс/см2) 0,13 - 0,39 (1,3 – 3,9) 
турбіни 
Положення ротору Тиск, МПа (кгс/см2) 0,13 - 0,39 (1,3 – 3,9) 
нагнітача, поз. Іг 
Рідкий аміак у Рівень, мм 780 - 1020 
випарнику  
Аміак газоподібний в Об’ємна витрата, м3/год 600 - 3500 
заводську мережі  Температура, ºС, не 1500 – 7000 
відділення № 1 більша ніж 110 
відділення № 2 Тиск,МПа (кгс/см2) 0,15 - 0,33 (1,5 - 3,3) 
 
Аміак газоподібний Температура, ºС 80 - 110 
після підігрівача  Тиск, МПа (кгс/см2), не 0,7 (7) 
більший ніж  
Аміак газоподібний на Об’ємна витрата, м3/год 4000 - 7500 
вході в змішувач,    
Повітря поступає в Об’ємна витрата, м3/год 42000 - 60000 
змішувач Тиск, МПа (кгс/см2) 0,45 - 0,63 (4,5 - 6,3) 
Аміачно-повітряна Температура, ºС 170 – 230 
суміш на вході в Тиск, МПа (кгс/см2), не 0,63 (6,3) 
контактний апарат більший ніж 9,5 - 11,0 
Співвідношення 
об’ємної частки “аміак : 
повітря”, % 
Нітрозні гази  під Температура, ºС 880 - 910 
сітками контактного 
апарату 
Нітрозні гази після   
котлів-утилізаторів   
нітрозних газів, Температура, ºС 230 - 285 
для Г-420БПЕ Температура, ºС 230 ÷ 330 
для Г-335БП  
 
 
 
 
 
Продовження таблиці 9.2 
 
1 2 3 
Нітрозні гази після Температура, ºС 260 - 380 
котлів-утилізаторів   
нітрозних газів 
(низькотемпературна 
каталітична 
(селективна) очистка з 
рекуперативним 
підігрівом 
Нітрозні гази після   
котлів-утилізаторів   
нітрозних газів, Температура, ºС 230 - 285 
для Г-420БПЕ Температура, ºС 230 ÷ 330 
для Г-335БП  
Нітрозні гази після Температура, ºС 260 - 380 
котлів-утилізаторів   
нітрозних газів 
(низькотемпературна 
каталітична 
(селективна) очистка з 
рекуперативним 
підігрівом 
Нітрозні гази після Температура, ºС 160 - 195 
підігрівача хвостових 
газів 
Нітрозні гази після Температура, ºС 260 - 380 
окислювача 
Нітрозні гази після Температура, ºС 225 - 280 
підігрівача 
Живильна вода в котел- Об’ємна витрата, м3/год 15 - 30 
утилізатор нітрозних Температура, ºС 102 - 104 
газів, Тиск, МПа (кгс/см2) 1,9 - 2,3 (19 - 23) 
Рівень, % (мм) мінус 55 - 45 (260 - 360) 
Прогрів металу стінок   
котла-утилізатора   
нітрозного газу, поз. 4 Температура, ºС 130 – 150 
перед пуском (газові Температура, ºС 230 - 330 
камери)  
при роботі 
 
 
 
Продовження таблиці 9.2 
 
1 2 4 
Живильна вода в котел- Об’ємна витрата, м3/год 4 - 10 
утилізатор хвостових Температура, ºС 102 - 104 
газів Тиск, МПа (кгс/см2) 1,9 - 2,3 (19 - 23) 
Рівень, % (мм) 0 - 60 (1970 - 2030) 
Хвостові гази після Температура, ºС 30 - 60 
холодильників 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 ОХОРОНА ПРАЦІ 
 
10.1 Аналіз умов роботи при виробництві розведеної азотної кислоти 
на стадії каталітичного окислення аміаку. 
 
Магазин М -5 с виробництво не зосереджено азот кислоти 
представлений самостійно складний виробництво споруди , будівлі , водойми 
і пристрої, які _ об’єднані Між самостійно трубопроводи , електричні мережі 
і інші спілкування для переміщення вихідні матеріалів і деякі продукти дано 
виробництво на інший організувати процес . 
Магазин Магазини Ambience M -5 з виробництво аміак нітрат , рідина 
аміак сечовина - аміак суміш . IN комунікації _ _ з цим близько і на сам 
території магазин є здатність з рідина аміак томи __ _ Після 10 000 м3, 
газгольдери з азот томи __ _ 600 м3 і складські приміщення аміак нітрат . 
огороджений , але дуже низький. 
Постійне робоче місце оператора каталітичної очисної установки 
складається з полиць високого тиску та пульта управління КПК, до складу 
якого входить наступне технологічне обладнання: 
- обігрівач хвостового газу І ступеня; 
- нагрівач хвостового газу II ступеня;  
- реактор каталітичного очищення; 
- ГТТ- газотурбінний агрегат 3 М; 
- котел для відпрацьованих газів; 
- вихлопна труба. 
Виробництво розведеної азотної кислоти базується на використанні 
легкозаймистих і вибухонебезпечних газів, широкому асортименті 
обладнання, великомасштабному виробництві та великій потужності . Без 
дотримання техніки безпеки працівник може отруїтися аміаком і обпектися 
парою. Все це призводить до того, що працівник на своєму робочому місці 
зазнає впливу фізичних, хімічних, психологічних ризиків і шкідливих 
факторів, які у разі підвищення гранично допустимих значень можуть 
негативно вплинути на його здоров’я. 
 
Тому при небезпечній експлуатації заводу з виробництва та окислення 
аміаку необхідно ретельно дотримуватись відповідних технічних правил і 
норм, знання яких є обов’язковим для працівників з виробництва аміаку. 
Оксид азоту є токсичною речовиною. У газоподібному стані він 
прозорий; має різкий запах і подразнюючу дію на органи дихання та очі. 
Гранично допустима концентрація оксиду азоту в повітрі виробничих 
приміщень не повинна перевищувати 0,2 мг / м 3 (ГОСТ 12.1.005 - 88). Вищі 
концентрації аміаку в повітрі викликають отруєння. 
Аміак: ГДК - 20 мг/м3; клас небезпеки - IV; межі концентрації 
поширення полум'я - 15-28%; температура самозаймання - 650 °С. 
Безбарвний легкозаймистий газ з сильним характерним запахом. Подразнює 
верхні дихальні шляхи, у високих концентраціях призводить до задухи. 
Під час роботи установки виробництва розрідженої кислоти 
обладнання та комунікації знаходяться під тиском горючих і токсичних газів. 
Тому при порушенні щільності в з'єднанні приладів і вузлів може виникнути: 
– прорив газу при займанні; 
– утворення локальних вибухонебезпечних концентрацій газів (метан, 
водень); 
– отруєння та хімічні опіки аміаком, лужним розчином; 
– термічні опіки при прориві технологічних газових колекторів, водяна 
пара, при t = 280°. 
– ураження електричним струмом у разі поломки електрообладнання та 
електричних мереж під напругою 220 В 
– механічні травми внаслідок неналежного обслуговування машин, 
механізмів та іншого обладнання; 
– займання мастильних і пресованих масел і обтиральних матеріалів з 
порушенням правил їх зберігання та з порушенням протипожежних 
правил; 
– наявність гідравлічних пробок в комунікаціях, що може призвести до 
гідравлічних ударів і порушення роботи комунікацій і пристроїв; 
 
– неправильна продувка ліній і приладів азотом може призвести до 
утворення вибухонебезпечних газових сумішей і вибуху. 
Порушення технологічного режиму може призвести до руйнування 
приладів, комунікацій, обладнання з вторинними явищами у вигляді вибухів, 
пожеж тощо. 
Всі ці фактори є фізичними. 
Хімічні фактори включають наявність і використання таких речовин і 
реагентів: 
– Наявність у зоні обслуговування та на робочих місцях, пов’язаних як 
робоче середовище, токсичних, отруйних та шкідливих для організму 
продуктів (чадного газу). 
– Наявність газоподібного аміаку, який у високих концентраціях може 
викликати подразнення, опіки слизових оболонок, дихальних шляхів і 
легенів, призводить до токсичного набряку легенів. 
– При наявності азоту при викиді в атмосферу, насичений азотом, 
людина відчуває труднощі при диханні через нестачу кисню. 
До психофізіологічних факторів належать: фізичні та нервово-психічні 
навантаження. 
Нервово-психологічний стрес поділяється на: психічне напруження, 
перевантаження аналізатора та емоційне перевантаження. 
Всі ці фактори згубно впливають на організм тільки при перевищенні 
гранично допустимих значень, що може бути тільки в екстрених ситуаціях. 
Якщо значення шкідливих шкідливих факторів виробництва 
знаходяться в межах допустимих значень, вони не повинні викликати 
захворювань або відхилень у здоров’ї людини як у процесі праці, так і в 
довгостроковій перспективі життя нинішніх поколінь і в майбутньому. 
 
10.2 Засоби та заходи підвищення безпеки 
 
Пристрої для виробництва каталітичного окислення повинні бути на 
роботі в спеціальному одязі, взутті відповідно до переліку необхідних ЗІЗ. 
При вході на виробничі майданчики для обслуговування засобів 
захисту голови старший оператор повинен надіти захисний шолом. Під час 
ремонтних робіт на обладнанні - налагодження, пуску, зупинки, ремонту, 
прибирання виробничих майданчиків - використовувати захисні рукавички, 
під час пуску, зупинки, перемикання з насоса на насос - використовувати 
захисний екран. У холодну пору року, виходячи на відкриті місця, слід 
надягати теплий одяг. 
Костюми повинні бути в хорошому стані та чистими. Працівник 
повинен мати фільтруючий протигаз марки «КД» та вміти ним 
користуватися. 
Апаратник під час обслуговування виробничих процесів у виробничих 
приміщеннях або на зовнішніх майданчиках, під час підготовки та виконання 
ремонтних робіт повинен використовувати: для захисту голови - захисний 
шолом, для захисту рук - захисні рукавички, захисні рукавички, для захисту 
від шумо - шумопоглинаючі навушники, беруші . 
Відповідно до «Стандартів безкоштовної видачі спецодягу, взуття та 
інших засобів індивідуального захисту» хімічним працівникам, завод 
каталітичного перероблення отримує ЗІЗ: 
- костюм бавовняний, термін носіння 12 місяців, ГОСТ 27575-87; 
- білизна, термін носіння 12 місяців; 
- взуття шкіряне, термін носіння 12 місяців, ДСТУ 3962-2000; 
- бавовняна куртка на підкладці з підігрівом , термін носіння 36 
місяців; 
- рукавички комбіновані, термін носіння 1 місяць, ГОСТ 12.4.010-75; 
- рукавички гумові, в експлуатації; 
- захисний шолом, час носіння - до носіння, ДСТУ EN: 397-2001; 
- шолом, час носіння - носити; 
- захисний екран ГОСТ 12.4.023-84; 
- протигаз «КД», час носіння - до носіння, ГОСТ 12.4.121-83; 
- шумопоглинаючі навушники, час носіння - до носіння, згідно НД. 
Основним засобом захисту органів дихання та зору працівників є 
промислові протигази, які за принципом дії поділяються на дві групи: 
а) фільтрація - забезпечення захисту об'ємною часткою вільного кисню 
в повітрі не менше 18 % і загальною об'ємною часткою шкідливих 
парогазоподібних домішок не більше 0,5 %; 
б) ізоляційна - забезпечення захисту в умовах недостатнього вмісту 
кисню в повітрі та при наявності дуже високих концентрацій шкідливих газів 
у повітрі. 
Крім індивідуальних фільтруючих протигазів, які особисто видаються 
кожному працівнику, у магазині є спеціальні шафи з аварійними 
протигазами. Розташування шаф визначено «Інструкцією про дії персоналу 
заводу неконцентрованої азотної кислоти в аварійній ситуації». На кожній 
шафі має бути напис «Аварійні протигази». Запас аварійних протигазів 
забезпечують люди, захоплені надзвичайною ситуацією в магазині. 
Засоби колективного захисту працівників повинні бути конструктивно 
пов'язані з виробничим обладнанням або органами управління ним таким 
чином, щоб у разі потреби виникла примусова дія засобів захисту. 
Допускається використання засобів колективного захисту як органів 
керування вмиканням або вимкненням виробничого обладнання. 
Групові позови включають: 
а) засоби нормалізації атмосферного середовища виробничих приміщень: 
вентиляція, опалення, автоматика та сигналізація. 
б) засоби стандартизації освітлення виробничих приміщень і робочих місць: 
джерела світла, освітлювальні прилади, світлові отвори. 
в) засоби захисту від високих рівнів звуку: захисний глушник. 
г) засоби захисту від високого рівня вібрації: антивібраційні пристрої , 
огорожі, дистанційне керування. 
д) засоби захисту від ураження електричним струмом: пристрої захисного 
заземлення та занулення, запобіжні пристрої, блискавкопроводи, пристрої 
автоматичного контролю та сигналізації, автоматичне відключення, 
дистанційне керування; 
д) засоби захисту від високого рівня статичної електрики: заземлюючі 
пристрої, діелектричні килимки. 
є) засоби захисту від високих температур поверхонь обладнання: 
теплоізоляція, автоматичне керування та сигналізація. 
є) засоби захисту від високих і низьких температур повітря і перепадів 
температури: нагрівання або охолодження повітря в приміщеннях. 
з) засоби захисту від впливу механічних факторів: пристрої автоматичного 
керування та сигналізації, сигнали безпеки, пристрої дистанційного 
керування, запобіжні пристрої, захисні пристрої. 
До колективних та індивідуальних засобів захисту від падінь з висоти 
належать: запобіжні пояси; шоломи; запобіжні канати; захисні альпіністські 
пристрої; огорожі, захисні сітки, знаки безпеки. 
 
10.3 Заходи та поведінка у разі надзвичайної ситуації. 
 
При аваріях і несправності обладнання в повітря виробничих 
приміщень може потрапити значна кількість газу та утворення 
вибухонебезпечних сумішей. У зв'язку з цим необхідно створити умови для 
запобігання детонації та контакту газів з джерелом їх спалаху. Заходи щодо 
уникнення цієї ситуації включають усунення можливих спалахів та заборону 
використання відкритого вогню в існуючих магазинах. 
На робочому місці головного оператора установки каталітичного 
окислення повинні бути присутніми такі вогнегасники: 
- на КПК - вогнегасник ВВК-5 - 2 шт.; 
- на полиці ВТ - сухотруби для підключення пожежної та господарської 
води. 
За ступенем небезпеки пожежі та вибуху виробництво поділяють на 
п'ять категорій. Робоче місце каталітичного окислювача - ЦП з пожежної 
безпеки відноситься до категорії D, а за класифікацією ПУЕ для 
використання електрообладнання до класу B-1g (для зовнішніх установок). 
Щоб повітря не потрапляло в газові прилади, необхідно ретельно 
дотримуватися норм технологічного режиму та інструкції з експлуатації. 
Перша допомога при отруєнні – швидко вивести потерпілого на свіже 
повітря, а також корисно випити молока. 
При незначній концентрації аміаку в атмосфері (не більше 4%) засобом 
індивідуального захисту є фільтруючий протигаз марок КД і М ( 
універсальний протигаз з червоною коробкою). Протигаз KD має сіру 
коробку з вертикальною білою лінією, захищає від аміаку, сірководню, диму, 
пилу та туману. 
При високих концентраціях аміаку в повітрі необхідно 
використовувати кисневоізолюючий протигаз марки PN і працювати в 
спеціальному захисному костюмі, оскільки газоподібний аміак у високих 
концентраціях обпікає шкіру. 
При заповненні ємностей аміаком, а також при ремонті аміачних 
комунікацій працівники повинні носити захисні костюми, гумові чоботи та 
рукавички, користуватися протигазами. 
Технологічний процес виключає можливість контакту персоналу з 
шкідливими речовинами і організований в безперервний замкнутий цикл. 
При виробництві аміаку та його зберіганні використовується герметично 
закрите обладнання та здійснюється комплексна автоматизація. Контроль 
параметрів технологічного процесу здійснюється дистанційно на КПК та 
складі ПК. 
Контрольно-вимірювальні прилади, встановлені безпосередньо на 
обладнанні, зручні для моніторингу та обслуговування. 
Внутрішні поверхні пристроїв, де використовуються агресивні 
речовини, виготовляються з корозійно-стійких матеріалів або покриваються 
ними. 
на приладах і комунікаціях, щоб уникнути замерзання та кристалізації 
продуктів (вода, розчин Бенфілда тощо). 
Максимально використовуються всі побічні продукти технологічних 
процесів. Невикористані продукти, що містять шкідливі речовини, 
нейтралізуються для усунення забруднення повітря, води та ґрунту. 
На робочих місцях, де шкідливі речовини (аміак, луги, кислоти) 
можуть проникати через шкіру та слизові оболонки, встановлюють ванни та 
фонтанчики самодопомоги в достатній кількості та місцях, щоб забезпечити 
їх використання не пізніше 6 12 секунд після травми. 
Усі промислові джерела тепла (пристрої, котли, печі та інше 
тепловиділяюче обладнання, а також паропроводи та трубопроводи гарячого 
газу) обладнані пристроями, що запобігають або сильно обмежують 
виділення тепла в зоні роботи (герметизація, ізоляція, тепловіддача тощо). 
Зменшення шкідливого впливу вібрацій на організм працівників 
забезпечується застосуванням дистанційного та автоматичного керування. 
Зниження шкідливого впливу шуму на робочому місці забезпечується 
дистанційним керуванням, установкою аеродинамічних глушників шуму. 
У разі аварії (збій захисту, перевантаження, коротке замикання 
електропроводки, електричних машин і трансформаторів, пожежна ізоляція, 
напруга тощо) необхідно негайно натиснути кнопку аварійної зупинки. Далі 
необхідно вжити заходів залежно від характеру аварії. Перша допомога 
потерпілим від стихійного лиха, ліквідація пожежі, локальне відключення 
пошкодженого обладнання та евакуація на ремонт. 
Випадкові роботи, а також короткочасні роботи, без затримок, 
усунення несправностей обладнання, які можуть призвести до аварії, можуть 
виконуватися без попереднього запису в експлуатаційний журнал не менше 
двох осіб з кваліфікаційною групою не менше третини. . Аварійні роботи 
повинні проводитися з дотриманням усіх технічних заходів щодо 
забезпечення безпеки їх виконання з наступним записом в експлуатаційному 
журналі. 
Для забезпечення пожежної та вибухобезпечності оператор повинен 
своєчасно видаляти розлиту нафтопродукти, стежити за відсутністю в зоні 
закріпленого обладнання непотрібних горючих предметів і матеріалів, не 
допускати потрапляння масла в труби; ганчір’я для протирання обладнання 
необхідно зберігати в закритих металевих ящиках, а використане ганчір’я 
негайно транспортувати до місця зберігання. 
Працівник повинен вміти користуватися вогнегасником, знати схеми 
електропроводки пінних, азотних, водяних вогнегасників , розташування 
пісочників, пожежних сповіщувачів, рано та в кінці зміни перевіряти 
наявність пожежних рукавів, скринь, пломб на пожежні бокси, вогнегасники, 
цілісність на щитах управління та передача їх на зміну. 
Працівник, який обслуговує стадію окислення, повинен стежити за 
цілісністю ліній і пристроїв і при витоках обладнання швидко знаходити 
витоки легкозаймистих робочих рідин, вживати заходів щодо їх припинення 
та забезпечити інформування начальника зміни. 
Контролювати роботу паливної та вихлопної систем _ вентиляції , не 
допускати досягнення Вогонь робота на роботі місце без реєстрації 
авторизація . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ 
 
11.1  Дослідження ринку та забезпечення випуску продукції 
 
Черкаське ВАТ „Азот” одне з підприємств-лідерів України по 
виробництву мінеральних добрив, капролактаму та іншої хімічної продукції. 
Частка Черкаського ВАТ „Азот” по виробництву в Україні рідкого 
аміаку становить 19,2%, карбаміду 22,8%, аміачної селітри 37,9%. Річна 
продуктивність виробництва мінеральних добрив складає 1,62 млн. тон, що 
відповідає 33% сукупного виробництва мінеральних добрив в Україні. 
Виробництво азотної кислоти є одною з найважливіших галузей 
хімічної промисловості. Азотна кислота використовується для 
виробництва таких важливих хімічних сполук як карбамід, аміачна селітра, 
тощо. А потім вже з цих сполук отримують похідні такі як : поліаміди, 
поліакрилонітрил, уротропін, амофос, сульфат амонію, нітрофос, вибухові 
речовини.  
Азотна кислота – хімічна речовина, яку отримують аміаку, який 
отримують з водню ( конверсія метану) і азоту ( з повітря). Азотна кислота є 
сировиною для отримання багатьох важливих речовин, тому продукція цеху 
по виробництву азотної кислоти на Черкаському ПАТ “Азот” буде широко 
використовуватись в інших цехах.   
Підприємство знаходиться за межами жилої зони міста Черкаси, що дає 
можливість захистити мешканців міста від викидів , а також у випадку аварії 
на підприємстві. 
Місто Черкаси розташоване в центрі України, тому полегшені 
відносини з іншими регіонами України, що дає можливість вести ефективну 
економічну діяльність. Місто має автомобільні шляхи, залізницю, водні 
шляхи. Енергію споживає від Черкаської ТЕЦ, що знаходиться поблизу. 
Сировина, тобто природний газ, постачається підприємством “Черкасигаз”. 
Проблем з водою не існує – поряд річка Дніпро. 
Все це дозволяє зробити висновок, що продукція заводу має свої 
ринки збуту та є конкурентно-спроможною. 
 
11.2  Маркетинг-план    
 
Основою промисловості азотних добрив, а також багатьох важливих 
продуктів є азотна кислота. Азотна кислота в свою чергу служить 
основною сировиною у виробництві азотної кислоти. Азотна кислота 
використовуються для виробництва добрив, пластмас, волокон, 
вибухових речовин, ядерних матеріалів. 
Останнім часом аміак отримують конверсією метану. 
Своєчасне впровадження технічних розробок і доведення режиму до 
оптимальних умов дає змогу знизити собівартість продукції, разом з цим 
підвищити об`єм виробництва та якість продукції.  
Ринок збуту здебільшого знаходиться на території нашої держави. 
Невелика кількість продукції збувається в ближнє зарубіжжя (2,2%). 
У разі необхідності реалізації аміаку на ринку стратегії маркетингу 
здійснюються шляхом: 
- формування цінової політики; 
- вибір шляху збуту; 
- вибір способу реалізації рекламної кампанії; 
- формування політики підтримання продукції на ринку. 
 
1.3  Виробничий план підприємства 
 
11.3.1  Вибір методу виробництва та режиму роботи цеху 
Вихідні речовини для синтезу азотної кислоти є аміак. Аміак для 
отримання азотної кислоти отримують з водню, який отримується при 
конверсії метану і азоту, який отримують шляхом охолодження повітря. 
Продуктивність виробництва 1150 т/добу азотної кислоти. 
У зв`язку з тим, що зупинка обладнання може призвести до значних 
втрат сировини, порушення технологічного режиму вводимо безперервний 
режим роботи цеху. Цех складається з технологічного та ремонтного 
персоналу.  
Отже, для забезпечення роботи необхідно 3 зміни на добу, при 
тривалості зміни 8 годин. 
Необхідна кількість бригад: 
 
24
                                                      П = + 1 ,                              (11.1) 
��зм
 
де tзм – тривалість зміни,год. 
 
24
                                             П = + 1 = 4 бригади. 
8
 
Тривалість зміннооберту: 
 
                                                       Тзм= П∙а,                                         (11.2) 
 
де а – число робочих днів в зміні на протязі тижня. 
 
                                              Тзм= 4 ∙ 4=16 днів. 
 
Графік роботи змін представлений в таблиці 11.1. 
 
 
 
 
Таблиця 11.1 – Графік роботи 
Зміни Числа місяця 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
1 А А - В В В В - С С С С - - 
2 С С С С - - А А А А - В В В 
3 В В В - С С С С - - А А А А 
4 - - А А А А - В В В В - С С 
 
Змі Число місяців 
ни 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 
1 А А А А - В В В В - С С С С - - 
2 В - С С С С - - А А А А - В В В 
3 - В В В В - С С С С - - А А А А 
4 С - - А А А А - В В В В - - С С 
 
А – зміна з 8.00 до 16.00 
В – зміна з 16.00 до 24.00 
С – зміна з 24.00 до 8.00 
Кількість вихідних на рік складає: 
16 днів (замінообіг) – 4 вихідних 
365 календарних – х вихідних 
 
х = 365∙4/16=91 день 
11.3.2 Машини та обладнання цеху 
 
Календарний фонд часу роботи  на рік : 
Fk = 24 ∙ 365 = 8760 год. 
 
Дійсний фонд дорівнює часу роботи обладнання за рік для 
безперервного режиму Fд = Fk. 
Ефективний фонд часу дорівнює дійсному фонду за мінусом 
технологічних зупинок  і зупинок на ремонт в робочий час: 
 
                                         Fеф = Fд – Трем – Т ,                       (11.3) 
 
де  Трем – загальна тривалість зупинок обладнання по всіх видах ремонту 
на протязі року; 
      То – тривалість зупинок технологічного характеру. 
Fеф = 8760 – 760 = 8000 год. 
Згідно з ремонтними нормативами, які регламентують час роботи між 
ремонтами, розраховується структура міжремонтного циклу та будується 
графік ППР обладнання. 
В загальній кількості ремонтів в міжремонтному циклі один з них є 
капітальним : 
                                        Ак =1.               (11.4) 
Кількість поточних ремонтів в міжремонтному циклі : 
                              Аnt = t / t nt – Ак,                (11.5) 
де  Ак – кількість капітальних ремонтів; 
  Аnt – кількість поточних ремонтів в міжремонтному циклі; 
  t – тривалість міжремонтного циклу, год; 
  t nt – тривалість міжремонтного періоду відповідного поточного 
ремонту , год; 
 Аnt = 8760 /8640-1=0,02  тобто 1 поточних ремонти. 
 
Таблиця 11.2 – Річний графік ППР обладнання на рік 
Найменування Нормативи часу Позначення ремонту Річна 
обладнання тривал. 
“К”, год “Пт”, год 1 кв 2 кв 3 кв 4 кв 
Турбокомпресор 
34560 
технологічного 2880 Пт Пт  Пт 108 
528 36 
повітря 
Компресор 
34560 2880 Пт  Пт Пт 108 
нітрозного газу 528 36 
Універсальна 
34368 2160 Пт Пт Пт К 956 
камера згоряння 740 72 
Теплообмінник  25920 1440 Пт Пт Пт Пт 128 
252 32 
Реактор 
каталітичного 34368 2160 Пт К Пт Пт 956 
740 72 
очищення 
Котел-утилізатор 34560 8640   Пт  740 
960 740 
Центробіжний 
25920 1440 Пт Пт Пт Пт 128 
насос 252 32 
Плунжерний 25920 1440 Пт Пт Пт Пт 128 
насос 252 32 
 
 11.3.3 Розрахунок виробничої потужності цеху 
 
Виробнича потужність дільниці визначається продуктвністю основного 
апарату чи агрегату. Виробнича потужність цеху – продуктивністю основної 
дільниці. Виробнича потужність виробництва – продуктивністю основного 
цеху. 
Розрахунок виробничої потужності розраховується за формулою: 
 
                                 N = Q   . n   .  Теф   . Kв ,    (11.6) 
 
де  Q –  продуктивність агрегату за добу; 
n –  кількість агрегатів; 
Теф –  ефективний фонд часу роботи обладнання; 
Кв –  коефіцієнт виходу продукції. 
Річна потужність схеми 1150 т/добу. Приймаємо кількість втрат 1%. 
 
                                 Вп= 1150  . 1,01 = 1161,5 т/добу .             (11.7) 
 
Тоді продуктивність агрегату за добу буде: 
 
                                          Q = В . .
п / n   ф Kв;                                           (11.8) 
  
Q = 1161,5 · 330 = 383295 т/рік. 
 
N = 383295.1.8000 = 3066360000 т/рік. 
 
11.3.4 Розрахунки вартості основних фондів 
 
До вартості основних фондів відносять вартість будівель та споруд і 
вартість обладнання.  
Розрахунки вартості будівель та споруд здійснюються за даними їх 
вартості на підприємстві. 
Результати розрахунків зведені в таблиці 11.3 і 11.4. 
 
11.4  Розрахунок штату і фонду заробітної плати персоналу 
11.4.1  Баланс часу роботи 
Баланс часу роботи визначає кількість днів, які повинен відпрацювати 
один робітник за рік в залежності від прийнятого в проекті режиму роботи 
цеху і тривалості робочої зміни. 
Для безперервної роботи виробництва з 12-годинною робочою зміною 
баланс робочого часу одного робітника в днях за рік складає: 
1. Календарний фонд      – 365 днів 
2. Вихідні дні      – 91 дні 
3. Дійсний фонд часу роботи    – 274 дні 
4. Неявки на роботу: 
  а) відпустка      – 24 дні 
  б) хвороба      – 7 днів 
  в) держ.обов`язки    – 1 день 
 
Разом невиходів       – 32 дні 
Ефективний фонд робочого часу 1 робітника – 242 днів. 
16 днів                         – 4 вихідних 
         365 днів                         – 91 вихідни 
 
Таблиця 11.3 – Розрахунки вартості будівель та споруд 
Найменування Кільк. Початкова Аморти- Сума аморти-
вартість, грн зація, % зації, грн 
1 2 3 4 5 
Будівлі:     
Компресорне відділення 1 5067373,00 5 253368,65 
Насосна станція 1 186167,00 5 9308,35 
Промисловий корпус 1 1517437,00 5 75871,85 
1 549267,00 5 27463,35 
Побутовий блок 
    
Споруди 
Відкритий майданчик під 1 1332946,00 5 66647,3 
обладнання 
Відкритий майданчик під 1 985360,00 5 49268 
обладнання 
Відкритий майданчик під 1 1337001,00 5 66850,05 
обладнання 
Відкритий майданчик під 1 1552170,00 5 77608,5 
обладнання 
Всього  8 12527721  626386,05 
 
 
Таблиця 11.4 – Розрахунки вартості обладнання  
Найменування К-ть Ціна за Монтаж(1 Вартість з % Сума 
оди- оди- 0-15% від монта- амор амортизації
ниць ницю ціни) жем тиз. , грн 
1 2 3 4 5 6 7 
Компресор 
природного 1 486408 48640,8 535048,8 15 80257,32 
газу 
Котел-
1 4221592 422159,2 4643751,2 15 696562,68 
утилізатор 
Теплообмінник 1 81136 8113,6 89249,6 15 13387,44 
Реактор 
каталітичного 1 58702 5870,2 64572,2 15 9685,83 
очищення 
Компресор  1 1611936 161193,6 1773129,6 15 265969,44 
Теплообмінник 2 1194 119,4 2626,8 15 394,02 
Універсальна 
камера 1 2230935 223093,5 2454028,5 15 368104,28 
згоряння 
Випаровувач 
1 42554 4255,4 46809,4 15 7021,41 
рідкого аміаку 
Всього 9     1441382,42 
 
 
11.4.2 Визначення кількості працюючих 
 
Розрахунок кількості робітників проводиться за явочним списками. Для  
переходу від явочної д облікової кількості необхідно зіставити кількість 
робочих днів роботи цеху з часом роботи окремого робітника за рік. 
При безперервній роботі цеху кількість роботи за рік становить 365 днів, 
баланс часу роботи одного працівника – 242 днів, тоді коефіцієнт переходу 
від явочної до облікової кількості робітників становить: 
 
365 / 242 = 1,5. 
 
Різниця між обліковою та явочною кількістю робітників становить для 
підміни в графіку змінності роботи та при неявці у зв`язку з хворобою-
відпусткою. 
11.4.3 Розрахунки фонду зарплати робітників 
 
Розрахунки проводимо на основі таблиці 11.5 
 
11.4.4   Розрахунки фонду зарплати робітників. 
Розрахунки фонду зарплати для робітників основних виробництв та 
допоміжних робітників наводяться окремо, тому що зарплата  (з 
нарахуванням) робітників основних виробництв при калькуляції собівартості 
продукції включається в окрему статтю витрат, а допоміжних робітників в 
склад цехових витрат та витрат по утриманню та експлуатації обладнання. 
При цьому допоміжні робітники розподіляються на групи: 
– робітники по обслуговуванню технологічного процесу (КВПіА, 
лаборанти) 
 – зарплата цієї групи включається в кошторис цехових витрат; 
– робітники по нагляду за технологічним обладнанням (ремонтні бригади, 
чергові слюсарі, електрики, налагоджувальники, зарплата – в кошторис 
витрат по утриманню та експлуатації обладнання); 
– робітники по поточному ремонту – ремонтна бригада – зарплата 
включається в склад по ремонту (поточному) обладнання.  
  
Таблиця 11.5 – Штати та фонд заробітної плати цехового персоналу 
Посада Катего Чисель Поса- Річний Доплата за Всього 
 рія ність довий фонд шкідливі річний 
 пра- оклад за зарпла- умови праці, фонд 
 цівник місяць ти, грн грн/рік оплати 
ів праці 
1 Начальник Кер 1 3706 44472 1505,00 45977 
цеху 
2 Заступн. Кер 1 3125 37500 1347,00 38847 
нач. цеху 
3 Механік Спец 1 3148 37776 1338,00 39114 
4 Енергетик Спец 1 2902 34824 1209,00 36033 
5 Інженер- Кер 1 2909 34908 1269,00 36177 
технолог 
6 Начальник Кер 4 2850 136800 1290,00 141960 
зміни 
7 Старший Спец 1 3050 36600 1220,00 37820 
майстер з 
КВПіА 
  
Продовження таблиці 11.5 
8 Майстер з Спец 4 3140 150720 1237,00 155668 
КВПіА 
9 Економіст Служ 1 1942 23304  23304 
Всього  18    554900 
 
11.5 Розрахунок собівартості продукції 
  
11.5.1  Розрахунок собівартості продукції 
Розрахунки проводять відповідно встановлених витрат сировини, 
матеріалів, палива та обсягу втробництва прийнятого в проекті. 
Вартість однієї квт-години електроенергії визначається на основі 
діючих прейскурантів-тарифів на електроенергію.  
 
Таблиця 11.7 – Витрати сировини, матеріалів та енергії 
№ Найменування статті Од. ви- Затрати на 1 тону 
п/п затрат мірю-
вання 
   Кількість Ціна Сума 
   
1 2 3 4 5 6 
 Напівфабрикати 
1 Аміак Т 0,318 657,99 209,24 
2 Повітря стиснене тм3 0,0248 51,04 1,27 
 Всього    210,51 
 Відходи які повертаються 
1 Пара Гкал 1,14 48,96 55,81 
 Всього    55,81 
 Допоміжні матеріали 
1 Платина (безповоротні Г 0,13 146,23 19,01 
втрати) 
2 Каталізатор АВК - 10М Кг 0,006 34,57 0,21 
3 КаталізаторАВК - 10 Кг 0,007 25 0,18 
4 Налко 8514 Кг 0,006 47,01 0,28 
5 Налко СТ – 70 Кг 0,01 44,16 0,44 
6 Налко 8504 Кг 0,055 50,28 2,77 
7 Налко 33434 Кг 0,002 37,63 0,08 
8 Гіпохлорид натру Кг 0,044 0,24 0,01 
 Всього    22,98 
 ВСЬОГО за    177,689 
вирахуванням відходів 
 
Продовження таблиці 11.7 
 
11.5.2 Кошторис цехових витрат 
 
Кошторис цехових витрат складається на основі попередніх 
розрахунків та заноситься у таблицю 11.8. 
 
Таблиця 11.8 – кошторис цехових витрат  
№ Статті витрат Сума, грн Примітки 
1 Зарплата цехового персоналу   
5182695,64 
2 Відрахування на соціальне страхування  1943510,87 37,5 % від 
ст. 1 
3 Утримання виробничих будівель і 876940,47 5-7% їх 
споруд вартості 
4 Поточний ремонт виробничих будівель 626386,05 5% вартості 
5 Амортизація виробничих будівель 626386,05 5% вартості 
6 Витрати на охорону праці 518269,56 10% ЗП 
робітників 
7 Зношування малоцінного та швидкозно- 914780,26 10-15% від 
шуваного  інвентарю ст 1-6 
 Разом цехових витрат 1062582,85  
11.5.3   Кошторис витрат на утримання та експлуатацію обладнання 
 
Кошторис складається на основі попередніх розрахунків та заноситься 
у таблицю 11.9. 
 
Таблиця 11.9 – Утримання та експлуатація обладнання  
№ Сума, грн Примітки 
Статті витрат 
1 Утримання і витрати :   
а)зарплата робітників по нагляду і   
обслуговуванню обладнання 1059606,6 таб.8.2 
б)відрахування на соц страхування 397352,48 37,5%  ЗП 
в)допоміжні матеріали 1165567,26 80%від ст1 
 Разом: 2622526,34  
2 Поточний ремонт обладнання і тр. засобів:   
а)зарплата робітників по ремонту 4123089,04  
б)нарахування на зарплату 1546158,39 37,5%від 2а 
в)послуги РМУ, зап.деталі тощо 289566,12 3% варт. облад. 
 Разом: 5958813,55  
3 Амортизація виробничого обладнання та    
апаратури  1447830,62 
 Разом по кошторису 10029170,51  
 
11.5.4   Калькуляція собівартості продукції 
 
Розрахунки витрат на виробництво продукції використовуються на 
весь обсяг продукції підприємства по статтях калькуляції. Калькуляція 
собівартості заноситься в таблицю 11.10. 
 
 
Таблиця 11.10 – Собівартість одиниці продукції 
Статті калькуляції Од. Ціна за Витрати на річний Витрати на 
ви- оди- випуск одиницю продукції 
міру ницю, 
К – ть  Сума, грн К – ть Сума,грн 
грн 
1 2 3 4 5 6 7 
1.Сировина:       
- Аміак т. 657,99 127200 83696000 0,33 218,35 
- повітря       
стиснене т.м3 9920 1248 508000 0,0032 1,32 
2 Повернені       
відходи:       
- пара Гкал  48,96 456000 22324000 1,18 58,24 
3 Допоміжні       
матеріали:       
г 146,23 52000 7604000 0,13 19,8 
- Платина  
      
-  - Каталізатор  
кг 34,57 2400 84000 0,0062 0,3 
- АВК-10М 
      
- Каталізатор  
- АВК-10 кг 25 2800 72000 0,007 0,18 
- Налко 8514 кг 47,01 2400 112000 0,0062 0,29 
- Налко СТ-70. кг 44,16 40000 176000 0,10 0,45 
- Налко 8504 кг 50,28 22000 1108000 0,057 2,89 
- Налко 33434 кг 37,63 800 32000 0,002 0,083 
- Гипохлорид       
натру кг 24 17600 440000 0,045 1,14 
4 Енергозатрати       
- Електроенергія т. КВт 180 27300 4912000 0,071 12,8 
 
Продовження таблиці 11.10 
2 3 4 5 6 7 
 
   76712000      200 
Разом 
     
5 Витрати на 
грн   196,88 
утрим. та 
75464000 
експлуатацію 
обладнання 
грн   
6Цехові витрати 3182074,50      8,30 
Цехова грн   90440000     235,95 
собівартість 
7 Загальновироб- грн   10845840     28,29 
ничі витрати 
8Виробнича 10851600
грн        283,1 
собівартість 0 
9 Умовно постійні грн   17924400     46,47 
затрати 
грн   481828314,  1256,6 
Повна 
5 
собівартість 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ВИСНОВОК 
 
 В бакалаврській роботі розроблена технологічна схема 
виробництва неконцентрованої азотної кислоти. 
 Ця схема працює при високому тиску, що дає можливість 
зменшити об’єм приладів, але це тягне за собою збільшення вартості 
ущільнювального обладнання та арматурної арматури. Також схемою 
передбачено низькотемпературне каталітичне очищення відпрацьованих 
газів від оксидів азоту з використанням газоподібного аміаку як відновника, 
що дозволило знизити вміст оксидів азоту у вихлопних газах на 0,005% (об.). 
Тепло азотистих і вихлопних газів використовується в котлах-утилізаторах, а 
виробляється перегріта пара під тиском 1,5 МПа, яка використовується для 
власних потреб цеху. 
 У кваліфікаційній бакалаврській роботі розглянуто фізико-хімічні 
основи окислення аміаку та обґрунтовано стандарти технологічної схеми. 
В рамках ліцензійної роботи проведено розрахунки матеріального та 
теплового балансів етапу перетворення аміаку. Розрахункове основне 
пристрій - контактний пристрій, що являє собою вертикальне циліндричний 
пристрій, в якому розміщена поличка для каталізатора. 
 Також в бакалаврській роботі розроблено аналітичний та 
автоматичний контроль стадії окислення аміаку та враховано екологічну 
безпеку та економічні розрахунки виробництва неконцентрованої азотної 
кислоти.