【正文】 自冷凝鼓風(fēng)工段的去焦油霧的煤氣首先進(jìn)入煤氣預(yù)熱器，在此煤氣被預(yù)熱到６５度左右，然后，熱煤氣與蒸氨塔來得氨氣一起進(jìn)入飽和器的中央煤氣管，經(jīng)分配傘穿過母液層鼓泡而出，其中氨被硫銨吸收，因此飽和器起著吸收設(shè)備的作用，煤氣出飽和器后進(jìn)入除酸器，除去所夾帶的酸霧，然后送往粗笨車間，在飽和器后煤氣的含氨量一般要求低于３０mg/標(biāo)m3?！　★柡推髂敢褐胁粩嘤辛蛩岚鄙?，當(dāng)其呈飽和狀態(tài)時(shí)，就析出硫銨晶體，沉積至飽和器底部。因此，飽和器還起著結(jié)晶設(shè)備的作用。用結(jié)晶泵將晶體連同一部分母液送至結(jié)晶槽。沉積在結(jié)晶槽底部的硫銨晶體送到離心機(jī)內(nèi)離心分離，濾除母液，并用熱水洗滌晶體，以減少晶體表面上的游離酸和雜質(zhì)。分離出來的母液返回飽和器。離心機(jī)卸出的硫銨晶體經(jīng)干燥后既為產(chǎn)品?！　★柡推饕绯龅哪敢翰粩嗤ㄟ^液封內(nèi)的滿流管流人滿流槽，而由循環(huán)泵連續(xù)送回飽和器。當(dāng)定期大量加酸，補(bǔ)水并用水沖洗飽和器和除酸器時(shí)，所形成的大量母液由滿溜槽流至母液儲槽暫時(shí)儲存。而在兩次大量加酸之間的正常生產(chǎn)過程中，再將儲存的母液用母液泵打回飽和器中?！　≡陲柡推鲀?nèi)生產(chǎn)的酸焦油可用氨水中和法回收，由滿流槽溢出來的酸焦油和母液進(jìn)入分離槽，在此再壓入酸焦油洗滌器。在洗滌器內(nèi)用來自蒸氨塔前的剩余氨水進(jìn)行洗滌，然后靜止分離。洗滌器下層經(jīng)中和的焦油放入焦油槽，并用液下泵送往冷凝工段的機(jī)械化澄清槽，分離槽在中上層的氨水則放人母液儲槽中?！　〈朔ǖ膬?yōu)點(diǎn)是能回收焦油，其缺點(diǎn)是氨水帶人母液系統(tǒng)的雜質(zhì)影響硫銨的質(zhì)量。1)預(yù)熱器后煤氣溫度 6070度2)飽和器后煤氣溫度 5565度3)飽和器內(nèi)母液溫度 5055度4)預(yù)熱器內(nèi)煤氣阻力 500PA5)飽和器內(nèi)煤氣阻力 5000PA6)除酸器內(nèi)煤氣阻力 1000PA 7)飽和器后煤氣含氮=8)空氣預(yù)熱器后溫度 130140度9)質(zhì)量指標(biāo)(二級品) 含N(干基)　游離酸 水10)蒸氨塔頂溫度 101103度11)分縮器后氨氣溫度 9798度12)廢水冷卻器后廢水溫度4045度13)廢水含量 主要設(shè)備硫銨工段的主要設(shè)備　　硫銨工段的主要設(shè)備有煤氣預(yù)熱器、飽和器、離心機(jī)、干燥機(jī)、除酸器等。而其中飽和器是該工段的主要設(shè)備，飽和器的構(gòu)造型式較多，圖為１５為常用的外部除酸式?！　★柡推魇怯娩摪搴钢频模哂许斏w和錐底的圓形設(shè)備，內(nèi)壁襯以防酸層。此外，飽和器頂蓋內(nèi)表面及中央煤氣管的外表面，由于經(jīng)常與酸霧接觸，均需焊鉛扳襯層，近年來，采用環(huán)氧玻璃鋼襯飽和器頂蓋的內(nèi)表面及中央煤氣管表面，也取得了良好的效果?！　≡谥醒朊簹夤芟露搜b有煤氣泡沸傘，沿泡沸傘整個(gè)圓周，焊有一定數(shù)量的彎成一定弧度的導(dǎo)向葉片，構(gòu)成了２８個(gè)弧形通道，煤氣均勻的分布，并泡沸穿過母液，同時(shí)還促使飽和器中的上層母液劇烈地旋轉(zhuǎn)，從而使母液中的硫酸銨晶體保持一定的懸浮狀態(tài)，這對于晶體的長大是有利的?！　∨莘袀愕那譀]深度是指泡沸傘煤氣煤氣出口上緣至飽和器滿流口下緣的垂直距離。一般情況下，為使飽和器后煤氣含氨量小于３０ＭＧ／標(biāo)Ｍ３，泡沸傘的侵沒深度不應(yīng)小于２００ＭＭ。煤氣通過飽和器的阻力主要有侵沒深度所決定。為了減少阻力，煤氣通過泡沸傘鼓泡處的速度?。罚福停?。泡沸傘可用硬鉛（８５％鉛和１５％合金）澆鑄，也有用鎳鉻鈦不銹鋼制成。近幾年來，有用石棉酚酞玻璃鋼制作的。較經(jīng)濟(jì)耐用?！　‘?dāng)回收氨與吡啶同時(shí)進(jìn)行時(shí)，由于硫酸吸收氨的反應(yīng)速度快的多，故在飽和器中同時(shí)回收吡啶時(shí)，為保證吡啶的回收率，應(yīng)適當(dāng)加大液封高度，以增加氣液接觸和反應(yīng)時(shí)間。選用TJL4350D型搗鼓焦?fàn)t 263孔的，主要尺寸如下：炭化室有效容積全長有效長全高有效高平均寬錐度結(jié)焦時(shí)間 m31408013280430041005001024 h式中 36524——全年工作時(shí)間n——每個(gè)焦?fàn)t組的焦?fàn)t個(gè)數(shù)N——每座焦?fàn)t的炭化室個(gè)數(shù)h——炭化室的有效裝煤高度 ml——炭化室的有效裝煤長度 mb——炭化室的有效裝煤寬度 m——裝煤煤干基堆密度 t(干煤)/～,本設(shè)計(jì)取1 T——運(yùn)轉(zhuǎn)周期 取設(shè)計(jì)結(jié)焦時(shí)間24 hK——干煤全焦率，% 本設(shè)計(jì)取71%k——考慮到炭化室檢修等原因的減產(chǎn)系數(shù)，取95%——全焦含水量（取6%）%單孔有效容積 hlb== m3令 t/h其為裝煤干煤量，取煤氣發(fā)生量Mg=360(干煤)則煤氣發(fā)生量Q=Mg =360 =53793 式中 ——焦?fàn)t緊張操作系數(shù)1) 原始數(shù)據(jù) 裝入濕煤量 配煤水分 7% 化合水 2% 煤氣發(fā)生量 360(干煤) 煤氣初冷器后煤氣溫度 30℃ 30℃g/ 《焦化工藝學(xué)》P82表422) 計(jì)算根據(jù)煤氣初冷系統(tǒng)中的水平衡，可得剩余氨水 t/h=— 式中 ——煤氣帶入集氣管中水量 t/h ——初冷器后煤氣帶走的水量 t/h =1507% ＋2% = t/h =Q=53793=1888 Kg/h= t/h=—= t/h 即剩余氨水量 G3= t/h、熱平衡和結(jié)構(gòu)尺寸的確定焦?fàn)t干煤裝入量 t/h煤氣發(fā)生量Mg (干煤)360氨的產(chǎn)率（揮發(fā)氨） %初冷器后煤氣溫度t ℃30剩余氨水量 t/h蒸氨廢水中含氨量 g/l剩余氨水中含氨量 g/l直接用蒸汽量（每蒸餾1稀氨水） kg/250分縮器后氨氣溫度 t ℃98飽和器后煤氣含氨量 g/硫酸濃度 Wt %98煉焦煤含水量 %12總氨N飽 和 器N1煤氣帶入氨N2剩余氨水帶入氨N5飽和器耗氨N3飽和器帶出氨N4蒸氨廢水帶出氨由平衡知 N = N1 ＋ N2 = N3 ＋ N4 ＋ N5則總氨量 N = % = % = t/h = kg/h剩余氨水帶入氨 N2 = = = kg/h干餾煤氣帶入氨 N1 = N－N1=－ = kg/h干餾煤氣帶出氨 N3 = 360蒸氨廢水帶出氨L = ＋= t/hN4 = 1000 = kg/h飽和器耗氨量 N5 = N－N3－N4 =－－= kg/h 由反應(yīng)原理 硫酸吸收氨反映式：217 98 132 y x硫氨產(chǎn)量 kg/h硫酸理論耗量 kg/h換算成 98% 硫酸耗量 =飽和器內(nèi)的水分主要是煤氣和氫氣帶來的。其余有硫酸帶入的水分以及洗滌水等。洗滌硫氨用水占硫氨質(zhì)量總重的6%，沖洗飽和器和除酸器帶入的水量平均取100kg/h，氨分縮器后氨汽濃度為10%. 飽和器水平衡如下：Error! 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No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name WtError! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name 輸入方 輸出方煤氣帶入水量 = 360 = kg/h氨汽帶入水量 由N2－N4=（W2＋N2－ N4）10% 得 kg/h硫酸帶入水 =(198%)= kg/h洗滌硫銨用水量(扣除硫銨產(chǎn)品帶出水量)W4=6%= kg/h沖洗水量 Ws=100 kg/h則帶入飽和器總水量 Wt=W1+W2+W3+W4+WS =2339 kg/h 以上求得帶入飽和器的總水量應(yīng)均由煤氣帶走,則由飽和器出去的1Nm煤氣應(yīng)帶走水量為 kg/ Nm 相應(yīng)1 Nm煤氣中水汽體積為 Nm 故混合氣體中水汽所占體積百分比為 % MPa ,其絕對壓力為 MPa. 則 水蒸汽分壓為 %= 6MPa 飽和器內(nèi)母液適宜溫度可按最低溫度乘以偏離系數(shù)來確定,當(dāng)母液液面上水汽分壓PL與母液液面煤氣中水汽分壓Pg相平衡時(shí), 即 PL=Pg= ㎜H2O 取母液酸度為6%參考《化工工藝學(xué)》(礦大版)查圖可得: 飽和器母液溫度最底41℃,因?yàn)槟敢簝?nèi)水的蒸發(fā)還需要推動力(△P=PLPg),還由于煤氣在飽和器中停留時(shí)間短,蒸汽兩相水汽分壓不可能得到平衡,所以實(shí)際上母液液面上的水蒸氣分壓應(yīng)為: PL=KPg 式中 K——平衡偏離系數(shù)(～)當(dāng)K=,PL== ㎜H2O 由圖93《化工工藝學(xué)》(礦大版) 知: 當(dāng)酸度為8%時(shí),適宜操作溫度52℃,實(shí)際生產(chǎn)中母液溫度一般在50～55℃. 本設(shè)計(jì)未考慮對吡啶的回收. 為確定是否需要向飽和器補(bǔ)充熱量和煤氣的預(yù)熱溫度須對飽和器進(jìn)行熱平衡計(jì)算. 飽和器熱平衡如下圖輸入方 輸出方Error! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name 和 器Error! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name ! No bookmark name Error! No bookmark name ! No bookmark nam