【正文】 Ｌ和ＦＥ時(shí)，則生成細(xì)長(zhǎng)片狀的晶體，在生產(chǎn)中這種晶體會(huì)被大量粉碎，導(dǎo)致硫銨粒度大為減少。同時(shí)，有了外加的攪拌，還可以減少飽和器內(nèi)部各部位溫度和濃度不均勻的程度，易于增大硫銨分子的顆粒，加大母液循環(huán)也有利于制取大顆粒的硫銨結(jié)晶。　　飽和器母液中不斷有硫酸氨生成，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。分離出來(lái)的母液返回飽和器。而在兩次大量加酸之間的正常生產(chǎn)過(guò)程中，再將儲(chǔ)存的母液用母液泵打回飽和器中?！　〈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。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(lái)，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。煤氣通過(guò)飽和器的阻力主要有侵沒(méi)深度所決定。較經(jīng)濟(jì)耐用。b== 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℃a) 干煤氣帶入的熱量= Mg = 360 = KJ/h式中 ——干煤氣帶入熱量 KJ/h ——干煤氣的比熱 KJ/h T ——煤氣的預(yù)熱溫度 ℃b) 水汽帶入的熱量=（＋） =(＋) =＋式中 ——水汽帶入的熱量 KJ/h 2491．3——水在0℃時(shí)蒸汽潛熱 KJ/Kg 1．83——0～8℃間的比熱 KJ/(Kga) 氨帶入的熱量=（N2N4）98 =(－)98 = KJ/h式中 ——98℃時(shí)氨的比熱 KJ/(KgK)f) 循環(huán)母液帶入的熱量循環(huán)母液取硫銨產(chǎn)量的50倍，其溫度比飽和器母液溫度約低于5℃，取為50℃。mol） kJ/h 化學(xué)反應(yīng)熱共計(jì) =2396642＋133429＋475478 =3005549 KJ/h飽和器總的輸出熱量為=＋＋＋＋＋＋ = ＋ ＋ ＋ ＋ ＋＋10840064 ＋3005549 =＋ KJ/ha) 煤氣從飽和器帶出的熱量煤氣飽和器帶出由于干煤氣和水汽所組成飽和器后煤氣溫度為60℃則1. 干煤氣帶出的熱量 36060= KJ/h2. 水汽帶走熱量 2339(+60)= KJ/h煤氣從飽和器帶出熱量 =+= KJ/hb) 結(jié)晶母液帶出熱量 (母液溫度為55℃) =(10+1)55= KJ/hc) 循環(huán)母液帶出熱量 =5055= KJ/hd) 飽和器熱損失飽和器熱損失相當(dāng)于循環(huán)母液熱損失的20%～25%,本設(shè)計(jì)取25%,循環(huán)母液在循環(huán)過(guò)程中降低6%左右.=5025%6= KJ/h總上 Q出=+++ = KJ/h由能量守恒得 Q入=Q出＋ = 則 t=℃ ℃ 飽和器結(jié)構(gòu)基本已定,通過(guò)計(jì)算主要確定直徑, Mpa,煤氣預(yù)熱器溫度為70℃,飽和器后煤氣露點(diǎn)溫度為50℃,飽和器后煤氣溫度為60℃. 煤氣初冷器后煤氣溫度為35℃ a) 預(yù)熱器后煤氣實(shí)際體積 360= m3/h 式中 ——1Nm3煤氣在35℃時(shí),為水汽飽和器后的體積, m/s 其斷面面積為 = m3b) 飽和器后煤氣的實(shí)際體積360 m3/h式中 ——1 Nm3煤氣在50℃時(shí),為水汽飽和后體積c) 飽和器內(nèi)環(huán)形截面積, m/s 則 ㎡d) 飽和器直徑 飽和器總截面積為 +=㎡直徑 D= m本設(shè)計(jì)采用噴淋式飽和器選用DN5000/SN3800 H=11260℃.設(shè)計(jì)兩臺(tái)一開(kāi)一備. 除酸器作用是捕捉飽和器后煤氣所夾帶的酸滴,常用有擋板式和旋風(fēng)式,現(xiàn)代廣泛使用的是旋風(fēng)式除酸器.除酸器用鋼板焊合,內(nèi)壁及中央煤氣出口管的內(nèi)外表面均襯以防酸層.1. 煤氣進(jìn)口尺寸 m3,進(jìn)口煤氣速度不宜低于25 m/s,現(xiàn)取27 m/s,則煤氣進(jìn)口截面積 F= ㎡ 煤氣進(jìn)口采用矩形,設(shè)長(zhǎng)邊長(zhǎng)為h,短邊長(zhǎng)為a,且b=2a則 F=ab=2a= a= m b=2a= m2. 煤氣出口直徑煤氣速度可采用4～8 m/s,本設(shè)計(jì)采用6 m/s,則出口內(nèi)徑為DN== m 若出口管用8㎜厚鋼板制成,內(nèi)外表面積各襯以5㎜厚的酚醛玻璃鋼,其外徑為: DW=+(+)2= m3. 除酸器內(nèi)徑除酸器內(nèi)環(huán)形截面寬度取與煤氣進(jìn)口寬度相等,則除酸器的內(nèi)徑,DN=DW+2a=+2= m4. 出口管內(nèi)部分高度為計(jì)算內(nèi)部分高度,應(yīng)先確定在環(huán)形空間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度,以及其在器內(nèi)環(huán)形空間內(nèi)停留時(shí)間, s 氣流旋轉(zhuǎn)速度應(yīng)比進(jìn)口流量小2/7～3/8 WP=27(12/7)= m/s 此時(shí)氣流過(guò)長(zhǎng)度為 L=WPT== m 煤氣回轉(zhuǎn)數(shù)為: n== m m/s時(shí)則煤氣通路高度為 h== m所以,出口管在器內(nèi)部分高度為: H=hn== m根據(jù)以上計(jì)算,選用除酸器尺寸如下: 外殼 (㎜) D=3520 H=4500 內(nèi)殼 (㎜) D=2200 H=3800本設(shè)計(jì)采用噴淋式飽和器,不用除酸器,此處僅做計(jì)算. H型臥式活塞離心機(jī),用于分離固體顆?！?㎜,固體重量≥30%的結(jié)晶塊狀懸浮液,該機(jī)加料分離洗滌等操作同時(shí)連續(xù)進(jìn)行,濾渣由一個(gè)反復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞推動(dòng)脈動(dòng)地推送出去,這種離心機(jī)只有處理量 t單位產(chǎn)量耗電力有關(guān),已大量應(yīng)用化肥化工等工業(yè)部門(mén),尤其是用在NH4HCO(NH)2SO4和尿素的生產(chǎn)上,要求處理能力: X24/15=24/15= kg/h= t/h 根據(jù)《化工設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用臥式活塞推料離心機(jī)，型號(hào)為WH800BN，其主要參數(shù)： 轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑長(zhǎng)度 800400㎜ 轉(zhuǎn)速 700 r/min 推料次數(shù) 0～30次/min 推料行程 40 ㎜ 生產(chǎn)能力 ～6 t/h 分離因數(shù) 219 外形尺寸 長(zhǎng)寬高 227016001400㎜ 電動(dòng)機(jī)： 主電動(dòng)機(jī) Y180M—4B3 功率: 油泵 Y160L—6——V1功率: 11KW 硫銨產(chǎn)量(干基) kg/h 每日操作時(shí)間 15 h 給料不均勻系數(shù) 進(jìn)干燥器硫銨含水量 2% 出干燥器硫銨含水量 % 進(jìn)干燥器硫銨溫度 15℃ 出干燥器硫銨溫度 68℃ 大氣溫度 50℃ 大氣相對(duì)濕度 84% 出干燥器空氣溫度 70℃ 熱風(fēng)器后空氣溫度 140℃ 通過(guò)沸騰層空氣平均壓力 3500pa G=510d kg/(hk)Q水蒸汽=W1(+45) =(+45) = kJ/h式中 ——0～80℃水汽平均比熱 kJ/(㎏10%= kg/h水蒸汽的量 (110%)= kg/h 或 Nm3/h則氨氣在氣體混合物中的分壓為: PS=8503) 分縮器后回流液含氨濃度的確定出成品氨的濃度為10% 即XD=10% 查《煉焦化學(xué)品回收與加工》中附表5得,回流液濃度為XR=% 則進(jìn)料熱狀況: q=將1Kmol進(jìn)料變?yōu)轱柡驼羝璧臒崃?原料液的Kmol汽化熱 = =≈1 即:YF=YP XF=Xq ∴Rmin= ==一般取R=(～2) Rmin 現(xiàn)取 R= Rmin=4) 物料平衡輸入物料進(jìn)料量 F=含氨量=10%= kg/h因 D=回流量 L=RD== kg/h輸出物料塔頂蒸汽量 V=(R+1)D== kg/h廢水量 W=FD+G=+G=+G kg/h5) 熱量平衡——確定直接蒸汽量G輸入熱量進(jìn)料帶入熱量 q1=2089050= kJ/h回流帶入熱量 q2=90= kJ/h直接蒸汽帶入熱量 q3=2738G kg/h式中 27384kg/㎝2 (絕壓)時(shí)水蒸汽熱焓 KJ/KgQ1=q1+q2+q3=++2738G =+2738G kJ/h輸出熱量塔頂蒸汽帶出熱量q4=%102+(%) = kJ/h 式中 ——氨的比熱 KJ/(Kg℃) 得 F===㎡ 根據(jù)《煉焦設(shè)計(jì)參考資料》選取 F=81 ㎡型分凝器1) 原始數(shù)據(jù)剩余氨水 20890㎏/h蒸氨廢水 25310㎏/h剩余氨水出口溫度 50℃剩余氨水入口溫度 30℃蒸氨廢水入口溫度 105℃2) 剩余氨水定性溫度 t=(30+50)/2=40℃查《化工原理》上冊(cè) 40℃時(shí)水的比熱為 (㎏無(wú)折邊錐形底平蓋容器系列(JB1423—74系列) 其公稱容積 VN=8 m3 計(jì)算容積 V計(jì)= m3 工作容積 VI= m3 筒體公稱直徑 DN=1800 ㎜ 高度 H=2800 ㎜ 底蓋直徑 D=1830㎜ 硫銨高位槽必須保證硫酸的儲(chǔ)存時(shí)間大于18小時(shí),本設(shè)計(jì)取20小時(shí),則 V=(20)/= m3 式中 ——78%硫酸密度 ㎏/m3 根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇臥式橢圓封頭儲(chǔ)藏罐系列(JB1428—74系列),其公稱容積 VN=25 m3 公稱直徑 DN=2200 ㎜ 長(zhǎng)度 H=5800 ㎜ 廢水壓力= ㎏/cm= kPa(表壓) 溫度105℃ V== m3 式中 ——廢液密度㎏/m3 根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇平底平蓋貯罐系列(JB1421—74系列) 公稱容積 VN=5 m3 計(jì)算容積 V計(jì)= m3 工作容積 VI= m筒體公稱直徑 DN=1800 ㎜ 高度H=2000 ㎜ 底蓋直徑 D=2000 ㎜ 母液槽容積應(yīng)不小于一套飽和器機(jī)組的母液量,所以選用立式平底平蓋容器系列(常壓JB1421—74) 其公稱直徑 VN=40 m3 計(jì)算容積 V計(jì)= m3 工作容積VI=37 m3 筒體公稱直徑 DN=3200 ㎜ 高度 H=4800 ㎜ 底蓋直徑 D=3250 ㎜1) 根據(jù)《焦化設(shè)計(jì)參考資料》上設(shè)計(jì)定額,母液循環(huán)泵的流量對(duì)飽和器內(nèi)母液容積的倍數(shù)至少為3,本設(shè)計(jì)取5,揚(yáng)程不小于20 m,而且由于循環(huán)母液具有腐蝕性,所以選耐腐蝕性泵,型號(hào) 100FZ—40,流量100 m3/h,揚(yáng)程40 m附電機(jī)型號(hào) 160L—2,N= KW2) 結(jié)晶泵根據(jù)《焦化設(shè)計(jì)參考資料》上設(shè)計(jì)定額,流量對(duì)硫按產(chǎn)量至少為10倍,本設(shè)計(jì)取12倍,揚(yáng)程為20 m,則 Q=12式中 1300——結(jié)晶母液密度 ㎏/m3選用耐腐蝕泵 65F——25 流量 20 m3/h 揚(yáng)程 25３）蒸氨操作室一般都與硫銨操作室隔開(kāi)。３）飽和器的錐形底距離砌好地坪不小于４００ＭＭ。７）立式煤氣預(yù)熱器的安裝高度宜使其排焦油的水封槽設(shè)置在地面以上，水封槽液面高度應(yīng)小于鼓風(fēng)機(jī)的全壓。１）硫銨操作室樓層標(biāo)高應(yīng)按下列原則確定：　　由結(jié)晶槽至離心機(jī)的母液能順暢自流，應(yīng)使離心機(jī)分離出的母液能自流入飽和器中，由螺旋輸送機(jī)到干燥器的溜槽，其傾角不小于５２度。５）硫銨儲(chǔ)斗出料口端距離地面高度，用人工包裝時(shí)應(yīng)不小于１９００ＭＭ，用包裝機(jī)包裝時(shí)，則按設(shè)