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200萬(wàn)噸焦化廠硫銨工段設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(完整版)

  

【正文】 類飽和器 8 頁(yè) 較傳統(tǒng)的飽和器 8 頁(yè) 泡沸傘式飽和器 9 頁(yè) 噴淋泡費(fèi) 型飽和器 9 頁(yè) 噴淋式飽和器 10 頁(yè) 噴淋式飽和器的優(yōu)點(diǎn) 10 頁(yè) 2 .飽和器法生產(chǎn)硫銨原理 12 頁(yè) . 物理性質(zhì) 12 頁(yè) . 硫銨用途 12 頁(yè) . 生產(chǎn)的工藝流程 13 頁(yè) . 硫酸氨的結(jié)晶過(guò)程 15 頁(yè) . 原料來(lái)源及其選擇 15 頁(yè) . 硫桉結(jié)晶影響因素 16 頁(yè) 3 .飽和器法生產(chǎn)硫銨工藝流程及主要設(shè)備 19 頁(yè) . 硫酸氨的結(jié)晶過(guò)程 19 頁(yè) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) . 原料來(lái)源及其選擇 21 頁(yè) . 硫桉結(jié)晶影響因素 22 頁(yè) 4 .設(shè)備計(jì)算 23 頁(yè) . 焦?fàn)t選型及計(jì)算 23 頁(yè) . 飽和器的物料平衡、熱平衡和結(jié)構(gòu)尺寸的確定 24 頁(yè) . 熱平衡 及煤氣預(yù)熱器出口溫度的計(jì)算 28 頁(yè) . 飽和器的基本尺寸 32 頁(yè) . 除酸器的計(jì)算和選型 33 頁(yè) . 離心機(jī) 34 頁(yè) . 沸騰 床 干燥器 35 頁(yè) 原始數(shù)據(jù) 35 頁(yè) 沸騰床最底流態(tài)化速度 G 計(jì)算 35 頁(yè) 干燥器直徑的確定 36 頁(yè) . 煤氣預(yù)熱器的計(jì)算與選型 37 頁(yè) 原始數(shù)據(jù) 37 頁(yè) 熱量恒算 37 頁(yè) . 蒸氨塔及附屬設(shè) 備的計(jì)算 39 頁(yè) 蒸氨塔的計(jì)算 39 頁(yè) . 氨分凝器 43 頁(yè) . 氨水換熱器 44 頁(yè) . 干燥系統(tǒng)有關(guān)設(shè)備 45 頁(yè) 旋風(fēng)分離器計(jì)算選型 45 頁(yè) 通風(fēng)機(jī)的計(jì)算與選型 46 頁(yè) . 其他設(shè)備 47 頁(yè) 結(jié)晶槽 47 頁(yè) 硫銨高位槽 47 頁(yè) 廢氨水槽 48 頁(yè) 母液槽 48 頁(yè) 泵的選型 48 頁(yè) 5 .工藝布置 50 頁(yè) 工段布置 50 頁(yè) 飽和器機(jī)組設(shè)置布置 50 頁(yè) 離心干燥系統(tǒng)設(shè)備布置 50 頁(yè) 蒸氨系統(tǒng)設(shè)備的布置 51 頁(yè) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 其他 51 頁(yè) 布置說(shuō)明 51 頁(yè) 工段布置 51 頁(yè) 樓體前包和器機(jī)組的布置 51 頁(yè) 離心干燥系統(tǒng)布置 51 頁(yè) 蒸氨系統(tǒng)及其它 52 頁(yè) 6 .硫銨工段生產(chǎn)主要操作 及定員 52 頁(yè) 硫酸銨工段主要控制指標(biāo) 52 頁(yè) 設(shè)計(jì)指標(biāo) 52 頁(yè) 操作條件 52 頁(yè) 溫度制度 52 頁(yè) 壓力制度 52 頁(yè) 其它 53 頁(yè) 正常操作 53 頁(yè) 飽和 器系統(tǒng)崗位操作(飽和器工) 53 頁(yè) 循環(huán)系統(tǒng)崗位操作 (泵工 ) 53 頁(yè) 離心分離系統(tǒng)(離心泵工) 54 頁(yè) 干燥系統(tǒng)(干燥工) 54 頁(yè) 成品工 54 頁(yè) 試劑庫(kù)工 54 頁(yè) 飽和器的開、停工、倒機(jī)操作 55 頁(yè) 開車前準(zhǔn)備工作 55 頁(yè) 飽和器開工操作 55 頁(yè) 飽和器的停工操作 55 頁(yè) 飽和器的換機(jī)操作 56 頁(yè) 特殊操作 56 頁(yè) 突然停電 56 頁(yè) 56 頁(yè) 突然停水 56 頁(yè) 勞動(dòng)定員 56 頁(yè) 定員的依據(jù) 56 頁(yè) 崗位責(zé)任制 57 頁(yè) 飽和器工 57 頁(yè) 57 頁(yè) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 57 頁(yè) 沸騰干燥器工 57 頁(yè) 57 頁(yè) 57 頁(yè) 土建部分 57 頁(yè) 供排水 58 頁(yè) 供水 58 頁(yè) 58 頁(yè) 供電 58 頁(yè) 59 頁(yè) ,電氣連鎖及檢化驗(yàn)項(xiàng)目 59 頁(yè) 59 頁(yè) 電氣連鎖項(xiàng)目 60 頁(yè) 檢化項(xiàng)目 61 頁(yè) 設(shè)備維修 62 頁(yè) 其他部分 62 頁(yè) 供氣 62 頁(yè) 62 頁(yè) 其他 62 頁(yè) 63 頁(yè) 65 頁(yè) 綜合概算 65 頁(yè) 編制依據(jù) 65 頁(yè) 概算過(guò)程 66 頁(yè) 工程概算表 69 頁(yè) 成本估算與經(jīng)濟(jì)分析 70 頁(yè) 生產(chǎn)成本估算 70 頁(yè) 經(jīng)濟(jì)分析 72 頁(yè) 74 頁(yè) 75 頁(yè) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 1. 緒論 1 .1 2021年焦炭市場(chǎng)形勢(shì)預(yù)測(cè)分析 由于今年國(guó)內(nèi)鋼材市場(chǎng)上升走勢(shì)強(qiáng)勁,在很大的程度上帶動(dòng)了鐵礦石、煤、焦、生鐵、廢鋼和鐵合金以及耐材等原燃輔料價(jià)格也連續(xù)上漲,其中國(guó)內(nèi)主要的冶金焦市場(chǎng)價(jià)格截至 11月中旬累計(jì)比年初市場(chǎng)價(jià)格上漲了 40%以上 ,這使國(guó)內(nèi)鋼廠降低焦比的努力顯得更加微不足道,因?yàn)楸M管今年前 9各月國(guó)內(nèi)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的入爐焦比比上年同期降低了 ,但同期冶金焦的價(jià)格卻也累計(jì)上漲了 400450元 /噸。 關(guān)鍵詞:焦炭;飽和器;氨;硫銨。中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目: 200萬(wàn)噸 /年 焦化廠硫銨工段設(shè)計(jì) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù) 書 學(xué)院 專業(yè)年級(jí) 學(xué)生姓名 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 : 畢業(yè)設(shè)計(jì)日期: 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目: 200萬(wàn)噸焦化廠硫銨工段設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)專題題目: 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求: 對(duì) 200 萬(wàn)噸 / 年焦化廠進(jìn)行主要物料計(jì)算,確定配套的氨回收工段的主要設(shè)計(jì)依據(jù)。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 一、設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱: 為年產(chǎn) 200 萬(wàn)噸焦碳的焦化廠設(shè)立硫銨工段 。除了給鋼廠的生產(chǎn)成本和利潤(rùn)帶來(lái)壓力以外,國(guó)內(nèi)焦炭的出口也面臨著兩難的選擇,一方面出口焦炭?jī)r(jià)格走出了2021年的價(jià)格低谷開始迅速回升至 2021年的價(jià)格水平;另一方面 2021年出口焦炭又將遭到國(guó)內(nèi)進(jìn)一步的配額控制。焦炭?jī)r(jià)格在今年內(nèi)加速上漲態(tài)勢(shì)明顯,主要得益于國(guó)內(nèi)粗鋼生產(chǎn)產(chǎn)量的迅速增長(zhǎng), 9月份單月國(guó)內(nèi)粗鋼累計(jì)產(chǎn)量就達(dá)到了 4271萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)了 %。截至今年前 10個(gè)月,國(guó)內(nèi)粗鋼產(chǎn)量累計(jì)為 ,同比增長(zhǎng) %,其中年初增速 %, 9月增速為 %;同期焦炭累計(jì)產(chǎn)量為 ,同比增長(zhǎng)了 %,其中年初增速 25%, 9月增速為 %, 10月分為 %。 ( 2)、華北地區(qū)的焦炭產(chǎn) 量比重雖有所增長(zhǎng),但增量比重卻明顯降低。另?yè)?jù)海關(guān)總署公布最新數(shù)據(jù)顯示, 110月中國(guó)出口煤 4326萬(wàn)噸,同比減少%;出口焦炭及半焦炭 1315萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng) %。在出臺(tái)的《 2021年焦炭出口配額申報(bào)條件和申報(bào)程序》中,對(duì)申請(qǐng)來(lái)年焦炭出口配額企業(yè)的資質(zhì)作出了新規(guī)定,這顯然符合焦炭等資源性產(chǎn)品應(yīng)以滿足國(guó)內(nèi)需求為主的國(guó)家政策傾向。只有北美地區(qū)是大幅中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 度增長(zhǎng)的。國(guó)內(nèi)出口焦炭?jī)r(jià)格自 05年 06年的下降趨勢(shì)后,在 07年內(nèi)開始逐月上升,至 9月份國(guó)內(nèi)出口焦炭產(chǎn)品的單月金額達(dá)到了 ,出口焦炭 ,折合平均出口價(jià)格為227美元 /噸,比年初價(jià)格高 77美元 /噸; 19月平均價(jià)格為 183美元 /噸,比 06年全年平均水平高 45美元 /噸,而與 05年年平均水平持平 1 .2焦化產(chǎn)品的回收與加工 煉焦化學(xué)品的回收工藝在近幾十年里得到了迅猛的發(fā)展,產(chǎn)品越來(lái)越多,品種越來(lái)越豐富,環(huán)保設(shè)計(jì)日趨成熟,雖然由于石油和天然氣的化學(xué)加工和合成技術(shù)的發(fā)展,煉焦化學(xué)品受到競(jìng)爭(zhēng)。 2℃, 235℃分解。 純態(tài)硫酸銨為無(wú)色菱形晶體,含一定水分的硫酸銨堆積重度隨結(jié)晶顆粒的大小波動(dòng)于 780~ 830kg/m179。 硫酸銨是一種比較常用的農(nóng)用化肥,由于我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),需用大量的農(nóng)用化肥,因此硫酸銨作為一種有效的氮肥以及化工生產(chǎn)原料具有很大的市場(chǎng)空間。 其工藝流程如下:含有二氧化硫的硫酸尾氣經(jīng)三級(jí)復(fù)噴復(fù)檔吸收后經(jīng)煙囪達(dá)標(biāo)排放;氨溶液經(jīng)三級(jí)吸收硫酸尾氣中的二氧化碳生成亞銨溶液;亞銨溶液用硫酸分解生成二氧化硫和硫酸銨母液,二氧化硫送至干燥塔回系統(tǒng)生產(chǎn)硫酸銨母液經(jīng)氨中和,中和掉過(guò)量的硫酸,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、離心甩干后得到成品硫酸銨,供生產(chǎn)復(fù)混肥使用,母液回中和槽循環(huán)使用。煤氣中的氨被循環(huán)的硫酸及其母液吸收而成硫銨。從酸洗塔來(lái)的不飽和硫銨母液送至結(jié)晶槽,在此進(jìn)行蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶,使硫銨母液達(dá)到包和或過(guò)飽和,并使結(jié)晶顆粒長(zhǎng)大。每股煤氣均經(jīng)過(guò)數(shù)個(gè)噴頭,用含游離酸的母液噴灑,以吸收煤氣中的氨 。工藝流程短、易操作、設(shè)備使用壽命長(zhǎng)特點(diǎn)。即使因焦油 沉積而引起系統(tǒng)阻力增加時(shí),只須用蒸汽吹掃后就能恢復(fù)正常。雖然半飽和器生產(chǎn)工藝較傳統(tǒng)的飽和器工藝有了較大的進(jìn)步,但仍存在較大缺陷,半飽和器生產(chǎn)工藝的缺陷: ( 1)由于此工藝安裝了母液噴灑裝置,且氣液為逆向接觸,因此煤氣夾帶較為嚴(yán)重極易造成煤氣出口管道及除酸器的堵塞和腐蝕;同時(shí)也增加了硫銨耗酸量。飽和器設(shè)有煤氣進(jìn)出口管、滿流口、噴射攪拌器和加酸管。因此此種飽和器的阻力仍然很大,造成飽和器系統(tǒng)煤氣阻力增加的主要原因是飽和器仍采用鼓泡 方式吸收煤氣中的氨,故限制了它的應(yīng)用。吸收室以降液管與結(jié)晶室連通,循環(huán)母液通過(guò)降液管從結(jié)晶室的底部向上返,攪拌母液,硫酸銨晶核不斷生長(zhǎng)和長(zhǎng)大,同時(shí)顆粒分級(jí),最小顆粒升向頂部,從結(jié)晶室上部出口接到循環(huán)泵,大顆粒結(jié)晶從結(jié)晶室下部抽出。 第三,除酸內(nèi)置,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小、重量輕、安裝檢修方便。僅以噴淋式飽和器產(chǎn)生的顆粒與浸沒(méi)式飽和器相比,其結(jié)晶顆粒明顯增大。下面列舉某焦化廠 2021年硫銨工段的生產(chǎn)數(shù)據(jù),可明顯看出質(zhì)量顯著提高。 (3)易溶與水,其水溶液呈弱酸性,易吸潮結(jié)塊。其中生產(chǎn)方法有三 種:直接法、間接法、和半直接法。半直接法生產(chǎn)硫酸銨由于生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單,產(chǎn)品成本較低,工藝技術(shù)及管理較成熟,因此在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較廣,但它也不是十全十美,也有它的缺點(diǎn),主要有下列幾點(diǎn): ( 1)需處理一定量的氨水。在飽和器內(nèi)的酸度控制在 12%時(shí),生成的硫銨產(chǎn)品主要為正鹽當(dāng)酸度升高時(shí),隨酸度的提高而酸式鹽含量則提高,飽和器內(nèi)酸度控制(指母液的酸度)在 48%時(shí)飽和器和母液中同時(shí)存在著正 鹽又存在著酸式鹽。晶核的成長(zhǎng)速度和溶液的潔凈程度,溶液的酸度以溶質(zhì)由液相向固相的傳質(zhì)速率有關(guān),在純凈的母液中,硫銨晶體的生長(zhǎng)速度最快,母液中的可溶性雜質(zhì)對(duì)結(jié)晶的成長(zhǎng)速度和晶核均有不利的影響。因而增加了硫銨分子向晶體表面擴(kuò)散的阻力,阻礙了晶體正常的生長(zhǎng)。此外,還會(huì)使飽和器的母液 生成泡沫影響安全生產(chǎn)。即在一定的條件下結(jié)晶,若晶核形成的速率大于晶體成長(zhǎng)的速率,得到的是小粒結(jié)晶。溶液濃度迅速降至H(飽和點(diǎn)),這樣得到的晶體很小。但母液溫度過(guò)高時(shí),硫銨在母液中的溶解度很大,當(dāng)溫度波動(dòng)時(shí),造成局部過(guò)飽和現(xiàn)象,促使大量晶核形成,這樣就得不到大顆粒晶體。 2)酸度的影響 母液酸度對(duì)硫銨結(jié)晶影響較大,酸度過(guò)大使溶解在母液中的硫銨數(shù)量增加,難以 獲得大顆粒結(jié)晶,反之,則可能使氨和吡啶的吸收不完全。 另外,雜質(zhì)不僅影響晶體的成長(zhǎng)和晶形,而且還由于在單位時(shí)間內(nèi)晶體體積的總增長(zhǎng)量小于同時(shí)間內(nèi)在飽和器中形成的硫銨量,因而使母液的過(guò)飽和程度增加。因此,飽和器還起著結(jié)晶設(shè)備的作用。 在飽和器內(nèi)生產(chǎn)的酸焦油可用氨水中和法回收,由滿流槽溢出來(lái)的酸焦油和母液進(jìn) 入分離槽,在此再壓入酸焦油洗滌器。但酸式中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 鹽比正鹽更容易溶于水和稀硫酸,因此,在溶解度達(dá)到極限時(shí),在飽和器的酸度范圍內(nèi)從溶液中首先析出的是( NH4) 2SO4,而 則次出或不出。傳質(zhì)速率是由硫銨分子從晶體表面上移走晶體熱的速率所決 定的,而在飽和器內(nèi)充分?jǐn)嚢枋故鼓敢菏艿匠浞值幕旌?,以提高傳質(zhì)速率,同時(shí)還可以使飽和器內(nèi)的母液的酸度和溫度均勻,且使洗粒晶體的母液中呈懸浮狀態(tài)和延長(zhǎng)其在母液中的停留時(shí)間,均有利于結(jié)晶長(zhǎng)大。可見(jiàn),硫銨晶體的平均粒度是隨著母液酸度的提高而減少的。 精苯車間的再生酸對(duì)鋼材有著強(qiáng)烈的腐蝕作用,其中有的焦油酸和磺酸,在
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