Разработка программного обеспечения для автоматизации проектирования процесса синтеза аммиака - Курсовая работа

Современное производство представляет собой совокупность взаимосвязанных операционных составляющих, обеспечивающих трансформацию исходных ресурсов в готовую продукцию. Важнейшая роль в этом процессе принадлежит разработке новых изделий, поиску технологических и организационно-экономических способов практического достижения норм конкурентоспособности продукции, то есть комплексу работ, называемых научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими. Автоматизация проектирования обеспечивает целый ряд преимуществ и выгод, но лишь некоторые из них поддаются количественной оценке. Частично эффективность САПР достигается за счет неявных факторов: улучшения качества работы, получения более содержательной и более полезной информации, совершенствования процесса управления и все эти факторы трудно выразить количественно. Некоторые другие выгоды сами по себе поддаются количественному выражению, однако, их результат проявляется на более поздних стадиях производственного процесса и поэтому трудно бывает оценить соответствующие выгоды при проектировании.Аммиак NH3 - простейшее соединение азота с водородом; бесцветный газ удушливым резким запахом и едким вкусом. Жидкий аммиак практически не проводит электрический ток, он - хороший растворитель для очень большого числа органических, а также для множества неорганических соединений. Аммиак был известен древним алхимикам еще со времен Гебера (VIII в. н. э.), однако широкого применения не находил. Только в 1-ой половине XIX в. начинают использовать аммиак, получаемый в качестве побочного продукта на газовых заводах, а во 2-ой половине XIX в. Наиболее важна реакция присоединения протона к молекуле аммиака, ведущая к образованию иона аммония NH , который в соединениях с анионами кислот ведет себя подобно ионам щелочных металлов.Производство синтетического аммиака их природного газа состоит из следующих основных стадий: · Очистка природного газа от соединений серы (так как соединения серы являются катализаторными ядами; · Образовавшаяся газовая смесь конвертируется с водяным паром, таким образом, чтобы угарный газ превратился в углекислый; В лабораторных условиях аммиак может быть получен вытеснением его сильными щелочами из аммониевых солей по схеме: 2NH4C1 Са(ОН)2 = 2NH3 САС12 2Н2О. Сущность конверсионного метода получения азотоводородной смеси состоит в разложении при высокой температуре метана и его гомологов на водород и окись углерода с помощью окислителей - водяного пара и кислорода. Свежий газ (азотоводородная смесь) и непрореагировавшие газы поступают сначала в фильтр 1, где они очищаются от посторонних примесей, затем в межтрубное пространство конденсационной колонны 2, отдавая свое тепло газу, движущемуся по трубкам колонны.Аммиак используется для производства азотной кислоты и азотсодержащих солей, мочевины, синильной кислоты. Также он используется при получении соды по аммиачному способу, в органическом синтезе, для приготовления водных растворов (нашатырный спирт), находящих различное применение в химической промышленности и в медицине; в холодильных машинах. Жидкий аммиак, а также его растворы применяют в качестве жидких удобрений. Вопросы хранения жидкого аммиака приобрели в последние годы особую актуальность в связи с резким ростом мощностей агрегатов, увеличением потребления аммиака сельским хозяйством и расширением его экспортных поставок. Периодичность сельскохозяйственного и экспортного спроса на жидкий аммиак при непрерывном процессе его промышленного производства выдвинула проблему создания высокоэкономичных крупнотоннажных хранилищ жидкого аммиака.В данной курсовой работе будут выполнены следующие задачи: - рассчитать параметры реакции синтеза аммиака в программной среде Mathcad;База данных - предоставленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчетов , нормативных актов , судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ) . Система управления базами данных (СУБД) - совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных . Состав СУБД: Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты: ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию , процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода, подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД а также сервисные программы (внешние утилиты ), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Содержание

Введение

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Роль систем автоматизированного производства в проектировании

1.2 Аммиак и его свойства

1.3 Получение аммиака

1.4 Потребление и способы хранения

2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

3. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Проектирование БД процесса

3.2 Расчет химических параметров реакции образования аммиака

3.4 Создание модели теплообменного аппарата

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Роль систем автоматизированного производства в проектировании

В соответствии с задачей курса “Информационные технологии в проектировании” были выработаны базовые навыки обращения с САПР. Ведь, именно, приход информационных технологий ознаменовал наступление новой эры в инженерно-конструкторских работ. Возможность типизации и унификации основного класса проектных решений позволяет значительно упростить работу проектировщика, также за счет упрощения структуры организационно-методических вопросов достигается максимальная эффективность в управленческой составляющей проектировочного процесса.

В данной курсовой работе были реализованы следующие задачи: -с помощью программного пакета Microsoft Access была построена база данных процесса синтеза аммиака, содержащая все необходимые характеристики аппаратов данного производства, ГОСТЫ на эти аппараты и расход сырья на каждом этапе процесса;

-в пакете MATHCAD выполнен расчет параметров реакции синтеза аммиака;

-создана 3D модель холодильника в “Компас 3D”.

1 Норенков, И. П. Автоматизированные информационные системы : учеб. пособие для вузов / И. П. Норенков. - М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. - 342 с.

2 Общая химическая технология : учеб. для вузов : в 2 т. / И. П. Мухленов [и др.]. - 5-е изд., стер. - М. : АЛЬЯНС, 2009. - 2 т.

3 Кафаров, В. В. Основы автоматизированного проектирования химических производств / В. В. Кафаров, В. Н. Ветохин ; отв. ред. И. М. Макаров. - М. : Науку, 1987. - 623 с.

4 Кузнецов Л. "Синтез аммиака" / Кузнецов Л. Д., Дмитренко Л. М., Рабина П. Д., Соколинский Ю.А. - под редакцией Л. Д. Кузнецова, - М. : Химия, 1982 год, - 296 с.

5 "Общая химическая технология": Учебник для ВУЗОВ под редакцией А. М. Кутепов, Т. И. Бондарева, М. Г. Беренгартен. - 3 издание, перераб. - М.: ИКЦ "Академкнига", 2003 год, - 528 с.

6 Потемкин А. Твердотельное моделирование в системе КОМПАС-3D. СПБ.: БХВ - Петербург, 2004.-512с.

Размещено на