|
Изучение условий возникновения колебательного режима при окислительном карбонилировании алкинов в присутствии палладиевых катализаторовИзучение условий возникновения колебательного режима при окислительном карбонилировании алкинов в присутствии палладиевых катализаторов5. Патентный поиск 5.1. Введение Данная дипломная работа посвящена изучению условий возникновения колебательного режима при окислительном карбонилировании алкинов в присутствии палладиевых катализаторов. Этот процесс представляет большой интерес, поскольку в дальнейшем позволит лучше разобраться в механизме карбонилирования на палладиевых комплексах, а также лучше узнать саму природу химических колебаний. С целью выявления аналогов моего процесса, а также последних достижений в области синтеза реагентов и катализаторов карбонилирования, был осуществлен патентный поиск. Поиск проведен по реферативному журналу «Изобретения стран мира» в Российской Государственной Патентной Библиотеке и по реферативному журналу «Химия» в Государственной Публичной Научно-технической Библиотеке. Глубина поиска составила 10 лет (1996-2006г.г.). Результаты патентного поиска представлены в таблицах № 5.2.1., № 5.2.2.,№ 5.2.3. 5.2.Перечень патентов, авторских свидетельств и заявок. Таблица № 5.2.1.Предмет поиска: Палладиевые каталитические системы
Данная дипломная работа посвящена изучению условий возникновения нестационарного режима в химической технологии - колебательного. Исследования в этой области помогут в дальнейшем лучше разобраться в механизме возникновения феномена. В данном разделе рассмотрены основы разработки экономической части дипломной работы по всем основным этапам: 1. план выполнения работы (сетевой график); 2. расчет сметы на её проведение; 3. экономическая оценка результатов (эффективность). Методика расчета экономической части проведена в соответствии с пособием. 6.2. Сетевой график выполнения дипломной работы Сетевой график - это графическое изображение взаимосвязи событий и работ, имеющих место в процессе проведения исследований. Сетевой график составляется с целью правильной организации и контроля выполнения работы, а также для рационального использования времени, отводимого на выполнение дипломной работы. Для данной дипломной работы он представлен рис. 6.2.1. При составлении сетевого графика различают два вида деятельности: · Работу - деятельность, связанную с потреблением отдельных видов ресурсов и имеющую продолжительность во времени; · Событие-переход одного состояния к другому, не имеющий продолжительности во времени. Наименование работ и их продолжительность приведены в таблице 6.2.1. Условные обозначения Деятельность всей работы определяется критическим путем, который представляет собой общую продолжительность работ. Ожидаемое время выполнения работы рассчитывается по следующей формуле: t = ( 3 * tmin + 2 * tmax ) / 5 где tmin, tmax - минимальное и максимальное время выполнения работы, соответственно. Параметры сетевого графика Таблица 6.2.1.
6.3. Расчет затрат на проведение исследований 6.3.1. Затраты на сырье, материалы и реактивы Таблица 6.3.1.Расчет материальных и сырьевых затрат.
Вспомогательные материалы составляют 10% от общей стоимости затрат на сырье: 10540,342 * 0,1 = 1054,034 руб. Транспортировка и хранение составляют 10% от общей стоимости затрат на сырье: 10540,342 * 0,1 = 1054,034 руб Всего затраты составляют: 10540,342 + 1054,034 + 1054,034 = 12648,41 руб. 6.4.Энергетические затраты Расчет затрат на электроэнергию определяется по формуле: Еэ = ? Ni * Tэ * Цэ , где Ni - мощность электроприборов по паспорту, кВт; Tэ - время использования электрооборудования, час; Цэ - цена одного кВт*ч, руб.? Таблица 6.4.1.Расчет затрат на электроэнергию.
6.5.Расчет амортизационных отчислений Затраты определяются в виде амортизации по формуле: Еам = (? Кобi * Намi * Тобi) / (365 * 100) , где Кобi -стоимость ед. прибора или оборудования, руб.; Намi-норма амортизации прибора или оборудования, %; Тобi -время использования оборудования, дни. Таблица 6.5.1.Расчет амортизационных отчислений.
6.6. Затраты на заработную плату Таблица 6.6.1.Расчет заработной платы и начислений на социальное страхование.
6.7. Суммарные затраты на проведение исследования Таблица 6.7.1.Суммарные затраты на выполнение работы.
6.8. Оценка эффективности результатов выполнения исследовательской работы Из - за отсутствия необходимой информации по количественной оценки экономической эффективности результатов теоретической работы проведем качественную оценку научно - технической эффективности результатов. Она носит экспертно - вероятностный характер и может быть произведена методами экспертных оценок, т.е. методом ранговых корреляций. Для проведения экспертной оценки (таблица № 6.8.1.) имеются 9 основных факторов, характеризующих научно - техническую и экономическую эффективность теоретических работ, факторы имеют разные знаки включения в результирующий показатель эффективности, а также соответствующие корректировочные коэффициенты. Таблица 6.8.1. Основные факторы, характеризующие научно - техническую и экономическую эффективность теоретических работ.
Величина результирующей комплексной бальной оценки научно - технической и экономической эффективности теоретических работ (Эт) определяется по формуле Эт = ( ? Кi * Эi ) /n где Эт - дифференцированная оценка научно - технической и экономической эффективности работы по её i - му основному фактору; Кi - корректировочный коэффициент; n - число, учитываемых основных i - ых факторов, характеризующих рассматриваемую эффективность Эт = (1,4*1+1,2*1+1,4*4+1,2*5-2*1,0-1*1,0-1,3*1-2*1,3+1,4*1) /9 = 0,967 Уровни эффективности: 1. Очень высокая эффективность [ 2,7; 3,16 ]; 2. Высокая эффективность [ 2; 2,69 ]; 3. Средняя эффективность [ 0,01; 1,99 ]; 4. Низкая эффективность [ -1,82; 0 ]; На основании полученного Эт можно сделать вывод, что уровень научно - технической и экономической эффективности теоретических работ соответствует среднему уровню эффективности. 6.9. Выводы 1. В данной дипломной работе изучались условия возникновения колебательного режима при окислительном карбонилировании алкинов в присутствии комплексов палладия. 2. Построенный сетевой график позволил выявить резерв времени и наиболее рационально его использовать. 3. Предлагаемые исследования целесообразно использовать для изучения химических процессов, протекающих в нестационарном режиме. 4. Рассчитана оценка эффективности, которая составляет 0,967, что соответствует среднему уровню эффективности. 7.Охрана труда 7.1.Введение Данная дипломная работа посвящена изучению условий возникновения нестационарного режима в химической технологии - колебательного. Исследования в этой области помогут в дальнейшем лучше разобраться в механизме возникновения феномена. Разработка охраны труда даёт возможность обеспечить благоприятные и безопасные условия труда в процессе проведения экспериментальных исследований. Выполнение работы предусматривает проведение экспериментов с веществами, обладающими токсичными и пожароопасными свойствами, а также использование электроустановок, сосудов, работающих под давлением; приборов, являющихся источником шума и вибрации. В связи с этим необходимо разработать технические решения по вопросам охраны труда с учетом условий и специфики проведения экспериментальной работы. 7.2. Пожароопасные свойства горючих веществ и материалов и меры безопасности при работе с ними При выполнении дипломной работы использовались вещества, обладающие пожароопасными свойствами. Сведения о них были найдены в справочной литературе и представлены в таблице № 7.2.1. Таблица № 7.2.1. Пожароопасные свойства веществ.
7.3. Характеристика токсичных веществ и меры безопасности При выполнении дипломной работы использовались вещества, обладающие токсичными свойствами. Сведения о них были найдены в справочной литературе и представлены в таблице № 7.3.1. Таблица № 7.3.1 Токсилогическая характеристика веществ
7.4. Вопросы электробезопасности в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» (ПЭУ) В соответствии с правилами устройства электроустановок наша лаборатория по классу опасности поражения электрическим током относится к помещениям без повышенной опасности. Условия в лаборатории: · относительная влажность воздуха - 75 %, · температура воздуха - 19 - 23 С, · отсутствие токопроводящей пыли. В лаборатории разрешено использование установок с напряжением 220В. В целях обеспечения безопасности используется зануление - присоединение металлических токоведущих частей оборудования (термостата, хроматографов), формально не находящихся под напряжением, но которые вследствие повреждения изоляции могут оказаться под ним, к многократно заземленному нулевому проводу. Все токовыводящие провода приборов снабжены изоляцией. Таблица № 7.4.1.Классификация помещений по взрывопожароопасности и выбор взрывозащищенного электрооборудования.
7.5. Анализ потенциальных опасностей и вредных факторов при выполнении экспериментальных исследований Таблица № 7.5.1.Анализ технологических опасностей.
Из анализа данной таблицы можно сделать вывод, что наиболее опасными и вредными этапами выполнения экспериментальной части работы являются: · получение монооксида углерода · процесс проведения эксперимента · мытьё лабораторной посуды 7.6.Обоснование мер предосторожностей при проведении потенциально опасных операций Перед началом каждого опыта проверяется исправность работы термостата, электромагнитной мешалки и состояние всех соединительных шлангов. Так как использовались токсичные вещества, то работа проводилась в вытяжном шкафу. Герметичность установки достигалась при помощи вакуумной смазки и притертых шлифов. Исследование проводилось с использованием оксида углерода, который получали разложением муравьиной кислоты в серной кислоте. Установка для процесса разложения была герметична и находилась под тягой. Для предупреждения ожогов кислота загружались в установку с использованием резиновых перчаток, так как реакция разложения муравьиной кислоты экзотермична и возможен перегрев системы, то для проведения реакции использовалась колба, изготовленная из термостойкого стекла. Скорость образования оксида углерода контролировалась скоростью подачи муравьиной кислоты. Муравьиную кислоту приливали по каплям к серной кислоте. Отходящий воздух и оксид углерода отбрасывались под тягу. Кислород в газометр отбирали из баллона, который находился в лаборатории. Во время проведения эксперимента проводились отборы проб газовой смеси и контактного раствора непосредственно из реактора. Для обеспечения герметичности для отбора проб использовалась вакуумная смазка и прокладки. В ходе опыта проводился анализ газов и жидкостей в хроматографах. Скорость отбираемого газового потока из таких баллонов регулируют с помощью газового редуктора. Для отбора газа из баллона сначала открывают вентиль баллона, затем открываем газовый редуктор, устанавливая необходимую скорость газового потока. Вентили закрывают только вручную. В случае аварии в лаборатории имеются противогазы марки А для защиты органов дыхания от вредных паров органических веществ и для защиты глаз от брызг - химические очки. При приготовлении каталитических растворов пользовались резиновыми перчатками, во избежание попадания раствора на кожу. По окончанию каждого эксперимента проводилось мытьё посуды под тягой в резиновых перчатках для устранения попадания химических веществ на кожу. 7.7.Санитарно-гигиенические условия в рабочем помещении В лаборатории нормальные микроклиматические условия поддерживали отоплением и вентиляцией. Естественное освещение в лаборатории осуществлялось через окно, а также искусственными люминесцентными лампами. При проведении эксперимента различались предметы размером 0,3-0,5 мм, что соответствует работам III разряда высокой точности согласно ГОСТу 12.1.005 - 88 . Таблица №.7.7.1. Условия освещенности в рабочем помещении.
Таблица № 7.7.2. Оптимальные и допустимые нормы микроклимата в рабочей зоне производственных помещений.
В нашей лаборатории температура воздуха 16 - 190С, относительная влажность 75%, скорость движения воздуха 0,1 - 0,2 м/с. Расчет искусственного освещения по методу светового потока. Уравнение для расчета люминесцентного освещения: n = (E*S*K*Z) / (F*m*), где n - число светильник Е - нормированная освещенность, лк S - площадь помещения, м2 К - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности при эксплуатации, в зависимости от типа светильника; К=1,5-1,7 F - световой поток одной лампы, лк з - коэффициент использования светового потока (зависит от размеров и конфигурации помещений, типа и высоты подвеса светильника, отраженности от стен и потолка) находится в пределах 0,55-0,6 принимаем = 0,55 m -число ламп в светильнике, m = 2 Z - поправочный коэффициент светильника Z = 1,15-1,2 принимаем Z = 1,2 n = (200 * 60 * 1,7 * 1,2) / (920 * 0,55* 2) = 24 В лаборатории в наличие имеется 24 лампы со световым потоком 920 лк. Следовательно, нормы по освещенности выполнены. Тип ламп ЛБ-40. 7.8. Пожарная безопасность и средства пожаротушения При выполнении данной дипломной работы использовались пожароопасные вещества, к хранению которых предъявлялся ряд требований. Для обеспечения безопасности хранения все горючие вещества в лаборатории хранились в толстостенных стеклянных бутылях с пробками, обеспечивающими герметичность и снабженными соответствующими этикетками в металлическом шкафу, стены и дно которого выложены асбестом. Запасы горючих веществ в лаборатории были в пределах суточной потребности. Для предотвращения случайных повреждений стеклянной посуды, транспортировку горючих жидкостей проводили в корзине, изготовленной из проволочной сетки. При хранении химических веществ соблюдались правила их совмещения. Совместное хранение кислот с другими химическими реактивами было исключено. Кислоты хранились на специальных полках, в вытяжном шкафу. О взрывоопасности зоны вытяжного шкафа в соответствии с ПУЭ относятся к классу В - 1б, так как в ней возможно образование только локальных взрывных концентраций. В вытяжном шкафу применяли светильники только закрытого типа. Для предупреждения возможных возгораний в лаборатории имеются первичные средства пожаротушения: · песок · асбестовая ткань · углекислотный огнетушитель ОУ - 2. В лаборатории предусматривается пожарная сигнализация с установкой комбинированных датчиков, которые реагируют на тепло и дым и тем самым оповещают о пожаре. 7.9. Выводы Разработка вопросов охраны труда позволила: 1. выявить пожароопасные и токсические вещества; 2. решить вопросы электробезопасности; 3. проанализировать потенциальные опасности и вредности; 4. обеспечить благоприятные и безопасные условия труда в процессе проведения экспериментальных исследований. 7.10. Промышленная экология Специальные нормы регламентируют содержание вредных веществ в воздухе и воде. ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны, среднесу - точные в воздухе населенных мест, максимально разовые приведены в ГОСТе 12.1.005 - 88. В результате проведения эксперимента отходами являлись исследуемые контактные растворы, содержащие реагенты. По мере их накопления в специальном сливе для палладийсодержащих растворов проводилась очистка путем удаления летучих компонентов при нагревании под тягой, которые пройдя фильтры ФЭТО - 750, установленные в вытяжном шкафу, выбрасывались на улицу в концентрациях, допустимых нормами. После выпаривания растворов твердый остаток собирается и централизовано отправляется на переработку и восстановление палладия. Органические вещества, используемые в работе, сливаются в соответствующие емкости, находящиеся под тягой. Затем сливы отправляются на переработку. 7.10.1. Предлагается следующая очистка: Методом кристаллизации выделить растворенные твердые вещества и реализовать потребителю. Методом ректификации получить фракции веществ с близкими температурами кипения. Далее, если имеет смысл, разделить их до чистых компонентов и реализовать потребителю. Горючие компоненты можно сжигать, а продукты горения выбрасывать в атмосферу, предварительно использовав тепло. Выбросы должны соответствовать нормам, установленным для этих целей. Использованная вода поступает в канализацию и отправляется на городские очистительные сооружения для удаления химических веществ. Далее используется в качестве оборотной воды на предприятиях города. |
 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ©2011 |
