【正文】 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 氨帶入的熱量 氨Q =（ N2N4） 98 =(－ ) 98 = KJ/h 式 中 —— 98℃時(shí)氨的比熱 KJ/(Kg 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤!未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤!未指定書簽。 b= = m3 atG /8 7 7 80 %7124 ???????????? 第 12 頁(yè) 令 3 924 ??????? th lbnNG 干? t/h 其為裝煤干煤量，取煤氣發(fā)生量 Mg=360 tNm/3 (干煤 ) 則煤氣發(fā)生量 Q=G? Mg = 360 =53793 hNm/3 式中 —— 焦?fàn)t緊張操作系數(shù) 5) 原始數(shù)據(jù) 裝入濕煤量 htG /15 0%)71/( 9%)71/( ????? 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 ℃時(shí) 1 3Nm 煤 氣 經(jīng) 過(guò) 蒸 汽 飽 和 后 水 汽 含 量 g/ 3Nm 《焦化工藝學(xué)》 P82 表 42 6) 計(jì)算根據(jù)煤氣初冷系統(tǒng)中的水平衡，可得剩余氨水 3G t/h 3G = 1G — 2G 式中 1G —— 煤氣帶入集氣管中水量 t/h 2G —— 初冷器后煤氣帶走的水量 t/h 1G =150 7% ＋ 2% = t/h 2G =Q =53793 =1888 Kg/h= t/h 3G = 1G — 2G = 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 G? t/h 煤氣發(fā)生量 Mg tNm/3 (干煤 ) 360 氨的產(chǎn)率（揮發(fā)氨） % 初冷器 后煤氣溫度 t ℃ 30 第 13 頁(yè) 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 剩余氨水量 3G 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 3m 稀氨水） kg/ 3m 250 分縮器后氨氣溫度 t ℃ 98 飽和器后煤氣含氨量 g/ 3Nm 硫酸濃度 Wt % 98 煉焦煤含水量 % 12 由平衡知 N = N1 ＋ N2 = N3 ＋ N4 ＋ N5 則總氨量 N = G? % = % = t/h = kg/h 剩余氨水帶入氨 N2 = 3G = = kg/h 干餾煤氣帶入氨 N1 = N－ N1=－ = kg/h 干餾煤氣帶出氨 N3 = 360 kg/h 蒸氨廢水帶出氨 L = ＋ = t/h 第 14 頁(yè) N4 = 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： 424423 )(2 SONHSOHNH ?? 2 17 98 132 y x 硫氨產(chǎn)量 6 1 7172 1327 3 7 ?? ??x kg/h 硫酸理論耗量 2 0 1172 987 3 7 1 6 ?? ??y kg/h 換算成 98% 硫酸耗量 y? = 溫度的確定 飽和器內(nèi)的水分主要是煤氣和氫氣帶來(lái)的。 此法的優(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。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。一般要求進(jìn)入飽和器的煤氣必須預(yù)熱到６０ ７０度。 晶核形成和其成長(zhǎng)取決于溶液的過(guò)飽和度，使溶液結(jié)晶中的物質(zhì)的濃度維持在過(guò)飽和狀態(tài)，以便在溶液和晶體表面之間建立濃度差，使溶液中的結(jié)晶中的物質(zhì)向晶體表面轉(zhuǎn)移，溶液的過(guò)飽和度既為結(jié)晶的推動(dòng)力，推動(dòng)力越大，則結(jié)晶過(guò)程速率也越快。這是因?yàn)槌耸拱焙瓦拎の詹煌耆?，還同時(shí)易使飽和器堵塞，此外，當(dāng)酸度低于 %時(shí)，因母液比重的下降，還易于使泡沫產(chǎn)生，導(dǎo)致操作條件惡化。通常兩個(gè)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行的。 （２）結(jié)晶熱１０ .８７ＫＧ／ＭＯＬ，結(jié)晶區(qū)位于硫銨含量較低區(qū)域。 硫銨的生產(chǎn)不僅達(dá)到了除去煤氣中氨的目的，而且硫銨作為化肥應(yīng)用于農(nóng)業(yè)中可以提高農(nóng)作物的單位面積產(chǎn)量，對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展起著重要作用。 焦?fàn)t炭化室尺寸： 有效長(zhǎng) l=13280m 有效高 h=4100m 平均寬 b=500m 堆積密度 干?=~ t(干煤 )/3 第 2 頁(yè) １ .緒論 煤炭作為我國(guó)的主要能源之一，由于其儲(chǔ)藏量有限，單純作為燃料不僅浪費(fèi)很大，而且會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，隨著現(xiàn)代科技和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展對(duì)煤炭的利用范圍已大大擴(kuò)展，煤炭的綜合利用已被列為我國(guó)煤炭行業(yè)的三大支柱。 因此半直接法生產(chǎn)硫銨的工業(yè)等有待進(jìn)一步改進(jìn)，以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要，盡管如此，由于它的生產(chǎn)工藝管理等方面均較直接法和間接法先進(jìn)，因此工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較廣。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。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)。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。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。 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。 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。 當(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。錯(cuò)誤!未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤!未指定書簽。錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò) 誤 !未指定書簽。 氨汽帶入熱量 錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽 。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 K) 氨帶入的熱量 氨Q = 1N = = 式中 氨Q —— 氨帶入的熱量 KJ/h 2． 11—— 氨的比熱 KJ/(Kg k) QH2S=68435 45= kJ/h 式中 —— 0～ 80℃水汽平均比熱 kJ/(㎏℃ ) —— 92℃時(shí)水蒸汽的熱焓 kg/㎏ 回流液帶出熱量 q4= kJ/h 冷卻水帶出熱量 q5(水溫由 32℃到 45℃ ) Q2=q3+q4+q5=+q5 由 Q1=Q2 ∴ q5= kJ/h 所需換熱面積 氨氣 ℃ 102 → 98 第 32 頁(yè) 水 ℃ 45 ← 32 △ t ℃ 57 66 由《煉焦化學(xué)品回收與加工》中取經(jīng)驗(yàn)值 K=300W/(㎡一般為 45℃，回流母液量為硫銨產(chǎn)量的 第 19 頁(yè) 10 倍，則 5Q = 45 10 = KJ/h 式中 —— 45℃時(shí)母液的比熱 KJ/(Kg 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。錯(cuò)誤!未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 1W 錯(cuò)誤 !未指定書簽。 飽和器是用鋼板焊制的 ，具有頂蓋和錐底的圓形設(shè)備，內(nèi)壁襯以防酸層。 的工藝流程 來(lái)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(lái)得氨氣一起進(jìn)入飽和器的中央煤氣管，經(jīng)分配傘穿過(guò)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３０ mg/標(biāo) m3。母液酸度、溫度與母液液面上的水蒸氣的關(guān)系見圖１ ２。若濃度為Ｅ的未加晶種的溶液冷至Ｆ，達(dá)到飽和，理論上可以結(jié)晶 ，但實(shí)際上過(guò)飽和程度還不夠，由Ｆ到冷到Ｇ，溶液經(jīng)介穩(wěn)區(qū)已處于過(guò)飽和狀態(tài)，但仍無(wú)結(jié)晶形成。 其中塔式酸 一般含有鉛、砷及氮的氧化物等雜質(zhì)。顯然，如控制好此速率，便可控制晶體顆粒的大小，從而可以得到較滿意的產(chǎn)品硫酸銨顆粒粒度。食用硫酸銨由工業(yè)硫酸銨加入蒸餾水溶解，加入除砷劑、除重金屬劑進(jìn)行溶液凈化、過(guò)濾、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、離心分離、干燥制得。 直接法 熱的煤氣從焦?fàn)t中出來(lái)經(jīng)過(guò)煤氣冷凝器冷卻再經(jīng)電捕