年產(chǎn)140萬噸焦炭焦化廠硫銨工段初步設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 11年11月——2011年12月 目 錄第一章 概述1設(shè)計依據(jù)32硫銨生產(chǎn)方法的確定5第二章 飽和器法硫銨生產(chǎn)工藝1工藝流程圖及流程敘述72硫銨工段的正常操作制度83硫銨工段的工藝操作參數(shù)94車間工藝布置10第三章 化工計算1計算原始數(shù)據(jù)122小時生產(chǎn)能力計算 133氨平衡計算134 水平衡的計算145 熱平衡計算15第四章 設(shè)備選型1飽和器基本尺寸202旋風式除酸器的基本尺寸22第五章 設(shè)備結(jié)構(gòu)圖敘述及附表1設(shè)備結(jié)構(gòu)圖敘述232 工藝設(shè)備一覽表26 致謝27參考文獻28第一章、概 述1設(shè)計依據(jù)（1） 設(shè)計項目名稱：年產(chǎn)70萬噸焦炭焦化廠硫銨工段初步設(shè)計（2） 生產(chǎn)能力：（3） 生產(chǎn)方法：飽和器法（外部除酸式），又稱半直接法 （4） 硫銨主要質(zhì)量標準：硫銨的主要質(zhì)量標準名稱指標一級品二級品三級品 顏色白色或微帶顏色的結(jié)晶 氮含量（以干基計）≥21≥≥ 水分%≤≤1．0≤ 游離酸（）%≤≤≤ 粒度（60目篩余量）≥75（5） 硫銨的物理化學(xué)性質(zhì): 硫銨的分子式為,。商品硫銨的晶體也可呈橢圓形或正方形，其色澤略呈綠色（或灰色、黃色、淺藍色）。硫銨結(jié)晶能吸收空氣中的水分而粘結(jié)成塊，在空氣濕度大、結(jié)晶粒度小和含水量高時尤甚。%%，易溶于水。 氮肥中的氮素被植物吸收的量占施用量的百分率，稱為肥料的利用率。煉焦初期析出的初次產(chǎn)物經(jīng)二次熱解后，生成組分十分復(fù)雜的煉焦煤氣、焦油、苯族烴以及氨、硫化氫、氰化氫和高溫煉焦化學(xué)產(chǎn)品。在工業(yè)高溫煉焦條件下，干煤的全焦產(chǎn)率為65%—75%，轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡牡考s占干煤中總氮量的15%—20%，若干煤中的總氮量平均為2%，%—%，每噸干煤料的煤氣發(fā)生量平均為300—320，因此，出爐煤氣中的含氨量為8—13g/。這些氨基部分可能直接存與煤中，也可能使煉焦過程中由其他更復(fù)雜的氮化物熱解而成。煤的變質(zhì)程度越深，氮的含量越低。此外，焦化廠還可以用石膏、芒硝或用煤氣中的硫化氫代替硫酸來生產(chǎn)硫銨。由蒸氨塔逸出的氨，進入飽和器后被硫酸吸收而得硫氨。煤氣在初步冷卻器冷凝出的氨水補充到循環(huán)氨水中去，而煤氣中所含的水汽量，恰好相當于配煤水分和化合水分的總和。煤氣出飽和器經(jīng)除酸器，進入冷卻到直接式冷卻器，冷卻到適宜溫度，進入鼓風氣。采用飽和器或硫酸洗氨塔生產(chǎn)硫銨，實質(zhì)上都屬于半直接法。多余的混合氨水送如氨蒸餾器中，蒸餾出的氨氣也送入飽和器，并和煤氣中的氨一起為硫酸吸收而得硫銨。① 用石膏制取硫銨 將石膏粉碎呈粉末后，按氣體或液體法進行反應(yīng)：或?qū)⑺玫牧蜾@溶液用真空過濾器過濾。由于該過程的副產(chǎn)品是碳酸鈣，所以最好與水泥廠聯(lián)合生產(chǎn)。 據(jù)文獻資料報道，采用該法制取硫銨時，%。 但是，在焦化廠實現(xiàn)上述工藝過程是有困難的。 ③用工業(yè)廢氣中的二氧化硫制取硫銨 一些焦化廠靠近燒結(jié)鐵礦的燒結(jié)廠或燃燒高硫煤的大型發(fā)電廠。綜上所述，綜合權(quán)衡利弊，本次設(shè)計采用第三種方法，即半直接法 。煤氣出飽和器后進入除酸器2，以分離所夾帶的酸霧，然后煤氣去粗笨工段。結(jié)晶槽底部較濃的料漿被送入離心機10進行離心過濾。%以下，濕硫銨經(jīng)皮帶運輸機送入沸騰式干燥機進行干燥。2硫銨工段的正常操作制度正常操作時，為使飽和器內(nèi)母液酸度保持在46%的范圍內(nèi)，需從硫銨高置槽1連續(xù)的往飽和器中補充新硫酸。此時，所制造的過量母液經(jīng)滿溜槽流至母液貯槽12中暫時貯存，待飽和器內(nèi)母液不足時，再用母液泵9將其送回使用。焦油霧在飽和器中受硫酸的作用而聚合呈樹脂狀的酸焦油。在飽和器的操作過程中，母液往往會起泡沫。（2）當母液中的砷化物與煤氣中的硫化氫生成膠狀的硫化砷時，會使酸焦油粘附其上而不再與母液分層。當發(fā)現(xiàn)母液起泡沫時，應(yīng)立即經(jīng)回流槽向飽和器中加入少量洗油或其他油類。我國大多數(shù)焦化廠的操作表明，上述規(guī)定時可以達到的。為不使預(yù)熱溫度過高，影響硫胺質(zhì)量，除降低粗氣初冷濕度外，必須嚴格控制進入飽和器內(nèi)的水量。飽和器母液溫度一般宜為5055℃，以利于生成大粒度結(jié)晶硫胺。（5）母液循環(huán)量 設(shè)計時，母液循環(huán)量應(yīng)為干硫銨產(chǎn)量的
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