【正文】 =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 1Nm3煤氣應(yīng)帶走水量為 6 3 9 2 3 3 9 ?? ?總總VW kg/ Nm3 相應(yīng) 1 Nm3煤氣中水汽體積為 ?? Nm3 故混合氣體中水汽所占體積百分比為 ?? % 取飽和器后煤氣表壓為 MPa ,其絕對(duì)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(lái)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(dòng)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 : 第 16 頁(yè) 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(duì)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(duì)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 2Q 錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤!未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指 定書(shū)簽。錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ?2Q 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 ?1Q 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 錯(cuò)誤 !未指定書(shū)簽。 氨帶入的熱量 氨Q =（ N2N4） 98 =(－ ) 98 = KJ/h 式 中 —— 98℃時(shí)氨的比熱 KJ/(Kg mol） 4 7 5 4 7 8 7 9 298 2 0 1 ?? kJ/h 化學(xué)反應(yīng)熱共計(jì) 7Q =2396642＋ 133429＋ 475478 =3005549 KJ/h 飽和器總的輸出熱量為 入Q = 1Q ＋ 2Q ＋ 3Q ＋ 4Q ＋ 5Q ＋ 6Q ＋ 7Q = ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋10840064 ＋ 3005549 =＋ KJ/h 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 干煤氣帶出的熱量 360 60= KJ/h 水汽帶走熱量 2339 (+ 60)= KJ/h 第 20 頁(yè) 煤 氣 從 飽 和 器 帶 出 熱 量 1?Q =+= KJ/h 結(jié)晶母液帶出熱量 (母液溫度為 55℃ ) 2?Q =(10+1) 55 = KJ/h 循環(huán)母液帶出熱量 3?Q =50 55= KJ/h 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 . 4?Q =50 25% 6= KJ/h 總上 Q 出 = 1?Q + 2?Q + 3?Q + 4?Q = KJ/h 由能量守恒得 Q 入 =Q 出 ＋ = 則 t=℃ 即煤氣預(yù)熱器后的煤氣溫度為℃ 飽和器結(jié)構(gòu)基本已定 ,通過(guò)計(jì)算主要確定直徑 ,取飽和器前煤氣壓力為 ,飽和器阻力為 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℃ 預(yù)熱器后煤氣實(shí)際體積 360 35273 1 ??? = m3/h 式中 —— 1Nm3煤氣在 35℃時(shí) ,為水汽飽和器后的體積 ,取中央煤氣管內(nèi)煤氣流速為 m/s 其斷面面積為 ? = m3 飽和器后煤氣的實(shí)際體積 360 第 21 頁(yè) ?? ??? 5027 3 6027 1 m3/h 式中 —— 1 Nm3煤氣在 50℃時(shí) ,為水汽飽和后體積 飽和器內(nèi)環(huán)形截面積 ,取飽和器內(nèi)環(huán)形截面上煤氣流速為 m/s 則 ?? ㎡ 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)壓力 100℃ . 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 . 煤氣進(jìn)口尺寸 如上計(jì)算飽和器后煤氣流量為 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= ??273600 ㎡ 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=2a2 = a= m b=2a= m 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= 63600 ?? ?? = 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= m 除酸器內(nèi)徑 第 22 頁(yè) 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 = m 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 ,根據(jù)理論計(jì)算需 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=2 4 6 6 ??? ?onp = 當(dāng)煤氣面路寬為 m 及 WP為 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 ,尤其是用在 NH4HCO (NH)2SO4 和尿素的生產(chǎn)上 ,要求處理能力 : X 24/15= 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 800 400 ㎜ 轉(zhuǎn)速 700 r/min 推料次數(shù) 0～ 30次 /min 推料行程 40 ㎜ 第 23 頁(yè) 生產(chǎn)能力 ～ 6 t/h 分離因數(shù) 219 外形尺寸 長(zhǎng)寬高 2270 1600 1400㎜ 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 沸騰床最底流態(tài)化速度 G計(jì)算 G=5 102? )]([Z PqPgPq ? kg/(h 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=850 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 第 28 頁(yè) 的 Kmol汽化熱 = 2 2 5 018 )50102(2 2 5 018 ? ????? =≈ 1 即 :YF=YP XF=Xq ∴ Rmin= XfYfYfXd = ?? = 一般取 R=(～ 2) Rmin 現(xiàn)取 R= Rmin= 物料平衡 輸入物料 進(jìn)料量 F=含氨量 = 103 %= 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/h 熱量平衡 —— 確定直接蒸汽量 G 輸入熱量 進(jìn)料帶入熱量 q1=20890 50 = 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/Kg Q1=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