【正文】 單執(zhí)行至 800 元 /噸，吉林、遼寧在 760780 元 /噸；西北及西南硫酸銨市場(chǎng)低迷，走貨困難，寧夏、青海多執(zhí)行 500 元 /噸。 、作用與用途：一種優(yōu)良的 氮肥 （俗稱肥田粉），適用于一般土壤課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 和作物，能使枝葉生長(zhǎng)旺盛，提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量，增強(qiáng)作物對(duì)災(zāi)害的抵抗能力，可作基肥、追肥和種肥，但是長(zhǎng)期使用可能導(dǎo)致土壤板 結(jié)。能與 食鹽進(jìn)行 復(fù)分解反應(yīng) 制造 氯化銨 ，與 硫酸鋁 作用生成 銨明礬 ，與 硼酸 等一起制造耐火材料 。加入 電鍍液 中能增 加導(dǎo)電性。也是食品醬色的 催化劑 ，鮮 酵母 生產(chǎn)中培養(yǎng) 酵母菌 的氮源， 酸性染料 染色助染劑，皮革脫灰劑。此外，還用于啤酒釀造， 化學(xué)試劑 和 蓄電池 生產(chǎn)等。還有一重要作用就是開(kāi)采稀土 ,開(kāi)采以硫酸銨作原料，采用離子交換形式把礦土中的稀土元素交換出來(lái)，再收集浸出液簡(jiǎn)單過(guò)濾分離后曬干成稀土原礦，每開(kāi)采生產(chǎn) 1噸稀土原礦約需 5噸硫酸銨。 生物學(xué)上的用途也很多，多用于蛋白純化工藝方面，因?yàn)榱蛩徜@屬于惰性物質(zhì)，不易與其他生物活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在純化過(guò)程中能最大程度的保護(hù)蛋白活性，另外，硫酸 銨的可溶性極好，能形成高鹽環(huán)境，對(duì)于蛋白沉淀與后續(xù)的高鹽純化做準(zhǔn)備。硫酸銨在零度與常溫 25 度的溶解度有較大區(qū)別，以下是硫酸銨在兩個(gè)溫度下不同飽和度的摩爾濃度。 回收氨簡(jiǎn)介及氨的危害 煉焦煤料在焦?fàn)t中干餾時(shí)，煤中所含的一部分氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物進(jìn)入粗煤氣中，其中最主要的是氨。粗煤氣含氨量為 6～ 9g/m3。氨既是化工原料，又是腐蝕性介質(zhì)，因此必須從粗煤氣中回收氨。焦?fàn)t煤氣回收氨主要有水洗氨法、硫酸吸氨法和磷酸吸氨法三種。 除去煤氣中的氨有三方面的原因：氨是一種較好的肥料；氨對(duì)吸收煤氣中粗 苯的洗油質(zhì)量有嚴(yán)重影響，易使洗油乳化變質(zhì)；氨對(duì)生產(chǎn)設(shè)備及煤氣管道有腐蝕作用。 焦化廠氨回收工藝 焦化廠煉焦生成的煤氣中的氨是一種較好的農(nóng)業(yè)肥料。氨存在于煤氣之中，不僅對(duì)吸收煤氣中粗苯的洗油質(zhì)量有嚴(yán)重影響，易使洗油乳化變質(zhì)，而且對(duì)粗苯的生產(chǎn)設(shè)備、煤氣管道及后續(xù)設(shè)備有嚴(yán)重的腐蝕作用，并且煤氣中的氨在燃燒時(shí)會(huì)生成有毒有腐蝕性的氨氧化物，大量的氨進(jìn)入洗油中，還會(huì)使油和水形成穩(wěn)定的乳化液妨礙油水分離，為此煤氣中的氨必須進(jìn)行脫除，課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 一般出廠煤氣中的氨含量規(guī)定在 。 、水洗氨法 是以軟水為吸收液 回收煤氣中的氨，同時(shí)使焦?fàn)t氣得到凈化?；厥盏陌焙铣傻驶蜻M(jìn)行分解。這類方法有：制濃氨水法、間接法、聯(lián)堿法和氨分解法。制濃氨水法以軟水為吸收液回收焦?fàn)t氣中的氨，氨水經(jīng)蒸餾得到濃氨水。間接法以軟水為吸收液回收煤氣中的氨，氨再經(jīng)蒸氨制取硫銨。聯(lián)堿法是以焦化廠生產(chǎn)的濃氨水為原料，用氯化銨與堿的聯(lián)合生產(chǎn)的方法將濃氨水加工成氯化銨。氨分解法是以軟水為吸收液回收煤氣中的氨，并在高溫和催化劑等作用下將氨分解為氮和氫。水洗氨法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品可按市場(chǎng)需要調(diào)整，適應(yīng)性大；缺點(diǎn)是，流程長(zhǎng)，設(shè)備多，占地面積大。 以硫 酸為吸收液回收煤氣中的氨，同時(shí)制成硫酸銨。硫酸吸氨法回收氨有飽和器法和酸洗塔法。飽和器法以硫酸為吸收液，在飽和器中吸收煤氣中的氨，生成硫酸銨。酸洗塔法以硫酸為吸收液，在噴淋式酸洗塔中吸收煤氣中的氨，再將母液移入蒸發(fā)結(jié)晶器中濃縮結(jié)晶，生產(chǎn)大顆粒結(jié)晶硫酸銨。硫酸吸氨法的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程比較簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是，所用原料硫酸消耗量大，成本高，生產(chǎn)硫酸銨的經(jīng)濟(jì)效益低，設(shè)備腐蝕比較嚴(yán)重，漏酸、漏母液不易解決，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，此法逐步被淘汰。根據(jù)我廠情況，本設(shè)計(jì)將對(duì)此法進(jìn)行計(jì)算。 磷酸吸氨法 以磷酸溶液為吸收液回收煤氣中 的氨，使煤氣凈化同時(shí)回收的氨制成磷肥的磷酸氫二銨法或是將回收的氨經(jīng)解吸、精餾制取無(wú)水氨的弗薩姆法。此法目前在國(guó)際上被認(rèn)為是回收氨的最佳方法。 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 二、化 工 技 術(shù) 部 分 硫銨工段流程簡(jiǎn)介 煉焦煤氣經(jīng)初冷器冷卻到 25℃ — 35℃，其中部分氨氣以冷凝氨水形式析出。冷卻后的煤氣被鼓風(fēng)機(jī)加壓，使經(jīng)電補(bǔ)焦油器，然后進(jìn)入煤氣預(yù)熱器，用間接蒸汽加熱至 60℃ 70℃，煤氣預(yù)熱的目的在于保持飽和器的水平衡，以免飽和器內(nèi)母液因煤氣中水汽的冷凝而被沖淡。預(yù)熱后的煤氣沿中央煤氣管進(jìn) 入飽和器，并經(jīng)煤氣分配傘從酸性母液中鼓泡而出，其中氨即為硫酸吸收。煤氣出飽和器后進(jìn)入除酸器，以分離所夾帶的酸霧，然后煤氣去粗笨工段。 母液中不斷有硫銨生成，當(dāng)其呈過(guò)飽和狀態(tài)后便有硫銨結(jié)晶析出。用結(jié)晶泵將飽和器底部的硫胺漿即送至結(jié)晶槽，使之沉淀分離。結(jié)晶槽上的母液滿流至回流槽，然后流回飽和器。結(jié)晶槽底部較濃的料漿被送入離心機(jī)進(jìn)行離心過(guò)濾。為降低產(chǎn)品游離酸含量，在離心機(jī)中用溫水洗滌濾餅。離心分離后的濾液則由回流槽返回飽和器。 離心機(jī)后的硫銨，通常含水 23%。為使其水分降至 %以下，濕硫銨經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)送入沸 騰式干燥機(jī)進(jìn)行干燥。干燥后的硫銨即為產(chǎn)品。 為使飽和器內(nèi)母液酸度和溫度均勻，同時(shí)使小粒結(jié)晶呈懸浮狀態(tài)以利其成長(zhǎng)，母液需要攪拌。為此，飽和器內(nèi)的母液不斷地經(jīng)滿流管流入滿溜槽，然后用循環(huán)泵將其送入飽和器底部經(jīng)噴射式攪拌器噴出，使母液進(jìn)行強(qiáng)烈的攪拌。 飽和器的物料平衡和熱平衡 進(jìn)行飽和器的物料平衡和熱平衡的計(jì)算，對(duì)分析飽和器的操作及制定硫銨工段的正常操作有重要意義。 水平衡是飽和器物料平衡中最主要的一項(xiàng)，可以決定飽和器內(nèi)母液的適宜溫度。通過(guò)熱平衡計(jì)算則可以確定飽和器操作過(guò)程中是否需要補(bǔ)充熱量，從而確定煤氣的預(yù) 熱溫度?，F(xiàn)計(jì)算如下： 其中煉焦按每天出 112 爐計(jì)，平均每小時(shí)裝濕煤量為 102 t/h。 原始數(shù)據(jù)： 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 焦?fàn)t濕煤裝入量 t/h 90 煤氣發(fā)生量 Nm3/t 干煤 330 初冷器后煤氣溫度 ℃ 30 剩余氨水含氨量 g/L 氨的產(chǎn)率（揮發(fā)氨） % （按部分混合氨水系統(tǒng)計(jì)） 飽和器后煤氣含氨量 g/Nm3 硫酸濃度 % 配煤水分 % 化合水分 % 預(yù)熱器前煤氣溫度 ℃ 55 預(yù)熱器后煤氣溫度 ℃ 60 預(yù)熱器內(nèi)煤氣平均壓力 mmHg 872 飽和器前煤氣壓力 mmH2O 1800 飽和器阻力 mmH2O 600 飽和器后煤氣露點(diǎn)溫度 ℃ 45 飽和器煤氣溫度 ℃ 55 每天操作時(shí)間 h/d 15 進(jìn)干燥器的硫銨含水 % 2 出干燥器的硫銨含水 % 進(jìn)干燥器 的硫銨溫度 ℃ 15 出干燥器的硫銨溫度 ℃ 68 大氣溫度 ℃ 5 相對(duì)濕度 % 84 出干燥器的空氣溫度 ℃ 70 空氣加熱器后空氣溫度 ℃ 104 三、硫銨工段的設(shè)備計(jì)算及選型 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 飽和器內(nèi)氨的平衡及硫酸用量的計(jì)算： 、煤 氣發(fā)生量 60=90 V=90（ 1－ 8%） 330=27324Nm3/h 式中 90—— 焦?fàn)t濕煤裝入量（ t/h） 8%—— 配煤水分 330—— 干煤的煤氣發(fā)生量（ Nm3/t） 、氨產(chǎn)量： M=90（ 1－ 8%） %=㎏ /h 式中 %—— 氨的產(chǎn)率（揮發(fā)氨） （按部分混合氨水系統(tǒng)計(jì)） 、 剩余氨水揮發(fā)氨量： 先計(jì)算生產(chǎn)剩余氨水量 7 . 8 9 t / h = 10 3 5 . 227324－2 % ]8 % )－(190＋8%[ 9 0=M 6 式中 2%—— 化合水分 —— 30℃時(shí)，煤氣中飽和水蒸汽含量（ g/ Nm3）。 —— 煤氣發(fā)生量（ Nm3/h） 剩余氨水中的揮發(fā)氨總量： /h㎏2 7 . 6 2=1 0 0 01 0 0 03 . 57 . 8 9=M 式中 —— 單位體積剩余氨水含氨量（ g/L） 、煤氣帶入飽和器的氨量： M=260－ = ㎏ /h 式中 260—— 單位時(shí)間氨總產(chǎn)量（㎏ /h） —— 剩余氨水中揮發(fā)氨總量（㎏ /h） 、飽和器后隨煤氣帶走的氨量： /h㎏0 . 8 2=1 0 0 0 0 . 0 32 7 3 2 4=M 式中 27324—— 煤氣發(fā)生量（ Nm3/h） —— 飽和器后煤氣含氨量（ g/Nm3） 、飽和器內(nèi)被硫酸吸收的氨量： 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 M=－ = ㎏ /h 式中 —— 進(jìn)飽和器的煤氣含氨量（㎏ /h） —— 出飽和器的煤氣含氨量（㎏ /h） 、 硫銨產(chǎn)量（干重）： /h㎏8 9 9 . 0 0=1721 3 22 3 1 . 5 6=M ? 式中 132—— 硫銨的摩爾質(zhì)量 (g/mol) 17—— 氨的摩爾質(zhì)量 (g/mol) 、硫酸（ 100%）的消耗量： /h㎏6 6 7 . 4 4=172 982 3 1 . 5 6=M ? 式中 98—— 硫酸的摩爾質(zhì)量 (g/mol) 2—— 1mol 的硫酸可吸收 2mol 的氨 17—— 氨的摩爾質(zhì)量 (g/mol) 100%的硫酸換算成 %的硫酸為 /h㎏7 2 1 .5 6=0 .9 2 56 6 7 .4 4=M 、氨的損失率： 0 .3 5 %或0 .0 0 3 5=2 3 2 .3 80 .8 2 式中 —— 出飽和器的煤氣含氨量（㎏ /h） —— 進(jìn)飽和器的煤氣含氨量（㎏ /h） 依上述各項(xiàng)列出氨的物料平衡，如下表所示 輸 入 輸 出 項(xiàng) 目 ㎏ /h % 項(xiàng) 目 ㎏ /h % 煤氣帶 入的氨 100 硫酸吸收的氨 煤氣帶走的氨 合 計(jì) 100 合 計(jì) 100 飽和器內(nèi)水的平衡及母液溫度的確定： 飽和器內(nèi)的水分主要是煤氣和硫酸帶來(lái)的水分，以及離心機(jī)、飽和器和課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 除酸器的洗滌水等。為了保持飽和器的水平衡，防止母液被稀釋，破壞正常操作，這些水分應(yīng)全部呈蒸汽狀態(tài)被煤氣帶走。 、帶入飽和器的總水量： ① 煤氣帶入的水量： /h㎏9 6 1 . 8 0=1 0 0 03 5 . 22 7 3 2 4=M 式中 27324—— 煤氣發(fā)生量（ Nm3/h）