【文章內(nèi)容簡介】 時，母液溫度 為 5055℃，生產(chǎn)時，母液溫度為 5560℃ 。 飽和器內(nèi)的熱平衡： 為了確定是否需要向飽和器補充熱量和煤氣的預(yù)熱溫度，必須對飽和器進行熱量平衡計算（假設(shè)吡啶未生產(chǎn)）。 輸入熱量： 、煤氣帶入的熱量 Q1： ① 干煤氣帶入的熱量 Q=179。 = 式中 —— 煤氣發(fā)生量（ Nm3/h） —— 干煤氣比熱（ kcal/m3178?！妫? t—— 煤 氣預(yù)熱溫度 ② 水汽帶入的熱量（煤氣中的水分）： Q=179。（ 595＋ ） =＋ kcal/h 式中 —— 水煤氣中帶入的水量（㎏ /h） —— 水汽比熱（ kcal/㎏178。℃） 595—— 水在 0℃時的蒸發(fā)熱（ kcal/㎏） t—— 煤氣預(yù)熱溫度（℃） 課程設(shè)計說明書 10 ③ 氨帶入的熱量： Q=179。 = kcal/h 式中 —— 進飽和器的煤氣含氨量（㎏ /h） —— 氨的比熱（ kcal/kg178?！妫? t—— 煤氣預(yù)熱溫度（℃） 煤氣中的苯族烴、硫化氫及其它組分，在飽和器雖未被吸收，但由于含量少，在飽和器前后引起的熱量變化甚微，可忽略不記。至于吡啶堿類，由于吡啶裝置未生產(chǎn)，在飽和器內(nèi)吸收的極少，也不予考慮。 則煤氣帶入飽和器的總熱量以上 3項之和，即： Q1=＋（ ＋ ）＋ =＋ kcal/h 、硫酸帶入的熱量 Q2： Q2=179。 179。 20= kcal/h 式中 —— 硫酸消耗量（㎏ /h） —— 濃度為 %硫酸的比熱（ kcal/kg178?！? ） 20—— 硫酸的溫度（℃） 、洗滌水帶入的熱量（包括洗滌結(jié)晶和沖洗設(shè)備的水） Q3： Q3=（ 200＋ ）179。 179。 60=式中 200—— 沖洗設(shè)備的平均水量（㎏ /h） —— 洗滌硫銨結(jié)晶的水量（㎏ /h） —— 60℃水的比熱（ kcal/kg178?！妫? 60—— 洗滌水溫度（℃） 、結(jié)晶槽回流母液帶入的熱量 Q4： 回流母液溫度約低于飽和器內(nèi)溫度 9～ 10℃，可取 45℃，回流母液量為硫銨產(chǎn)量的 10 倍，則 Q4=179。 10179。 179。 45=式中 —— 硫銨產(chǎn)量（㎏ /h） —— 母液的比熱（ kcal/㎏178。℃） 、循環(huán)母液帶入的熱量 Q5： 課程設(shè)計說明書 11 循環(huán)母液量取硫銨產(chǎn)量的 60 倍，其溫度約低于飽和器內(nèi)溫度 5～ 7℃，可取為 50℃，則 Q5=179。 60179。 179。 50= kcal/h 式中 —— 硫銨產(chǎn)量（㎏ /h） —— 母液的比熱（ kcal/㎏178?！妫? 、化學(xué)反應(yīng)熱 Q6： ① 中和熱 q1 2NH3+H2SO4 （ NH4） 2SO4 已知 ： NH3的生成熱 11000 kcal/kmol H2SO4的生成熱 210800 kcal/kmol （ NH4） 2SO4的生成熱 279500kcal/kmol 則中和熱為 ： q1=279500－（ 2179。 11000＋ 210800） =46700 kcal/kmol 179。 46700= kcal/h 式中 —— 硫銨的產(chǎn)量 （ kg/h） 132—— 硫銨摩爾的質(zhì)量 （ kg/kmol） ② 結(jié)晶熱 q2 硫銨的結(jié)晶熱為 kcal/㎏，則 每 kmol 的結(jié)晶熱為： q2=179。 = kcal/kmol 式中 —— 硫銨的質(zhì)量（ kg/h） 輸出熱量： 飽和器中煤氣帶出的熱量 Q1*： 設(shè)飽和器后煤氣溫度為 55℃，則 ① 干煤氣帶出的熱量 Q=102179。（ 1－ 8%）179。 330179。 179。 55= kcal/h 式中 102—— 焦爐濕煤裝入量（ t/h） 8%—— 配煤水分 330—— 干煤的煤氣發(fā)生量（ Nm3/t） —— 干煤氣比熱（ kcal/m3178?！妫? 課程設(shè)計說明書 12 ② 水汽帶出的熱量 Q=179。（ 595＋ 179。 55） = kcal/h 式中 —— 輸出煤氣的總含水量（ kg/h） 595—— 水在 0℃時的蒸發(fā)熱（ kcal/㎏） —— 水汽比熱（ kcal/㎏178?！妫? Q1*=＋ = kcal/h 結(jié)晶母液帶出的熱量 Q2*： 設(shè)結(jié)晶母液溫度為 55℃ Q2*=179。（ 1＋ 10）179。 179。 55= 式中 —— 硫銨產(chǎn)量（㎏ /h） 10—— 結(jié)晶母液中水與硫銨的質(zhì)量比 —— 結(jié)晶母液的比熱（ kcal/㎏178。℃） 循環(huán)母液帶出的熱量 Q3*： 設(shè)循環(huán)母液溫度為 55℃ Q3*=179。 60179。 179。 55= kcal/h 式中 —— 硫銨產(chǎn)量（㎏ /h） 60—— 循環(huán)母液與硫銨的質(zhì)量比 —— 結(jié)晶母液的比熱（ kcal/㎏178?！妫? 飽和器散失的熱量 Q4*： 設(shè)其相當于循環(huán)母液熱損失的 25%。循環(huán)母液溫度在循環(huán)過程中降低5℃，則 Q4*=179。 60179。 179。 5179。 25%= kcal/h 式中 —— 硫銨產(chǎn)量（㎏ /h） 60—— 循環(huán)母液與硫銨的質(zhì)量比 —— 結(jié)晶母液的比熱（ kcal/㎏178?！妫? 5℃ —— 進入相比降低 5℃ 課程設(shè)計說明書 13 輸出熱量 Q 出 總 計為： Q 出 = Q1*＋ Q2 *＋ Q3*＋ Q4*= kcal/h 飽和器的熱平衡，列表如下： 根據(jù)熱平衡關(guān)系，則 Q 入 = Q 出 ＋ = t=68℃ 與我們廠操作溫度比較接近。 四、 硫銨工段的設(shè)備計算及選型 設(shè)備選用原則 飽和器機組設(shè)置備機，備用率 10%～ 100%。 飽和器內(nèi)的泡沸傘分左、右兩種導(dǎo)流形式，應(yīng)根據(jù)回流母液在器內(nèi)有較長的流動路線而定。 滿流槽內(nèi)液封的高度 應(yīng)大于鼓風機全壓。 為了維持生產(chǎn)及檢修飽和器，設(shè)置兩個母液貯槽。 除酸器宜用旋流板除酸器，也可選用旋風除酸器。 硫銨結(jié)晶槽應(yīng)采用選擇分離式，也可用重力沉降式。 硫銨結(jié)晶的分離應(yīng)采用耐腐蝕的連續(xù)離心機，并設(shè)置備機。 硫銨干燥宜采用沸騰干燥器。 預(yù)熱器宜采用立式，以利于焦油流動。 輸 入 輸 出 項 目 Q1 ＋ 項 目 Q1* Q2 Q2* Q3 Q3* Q4 Q4* Q5 Q6 合 計 + 合 計 課程設(shè)計說明書 14 應(yīng)設(shè)置除塵、粉塵捕集裝置。 飽和器 飽和器是硫銨工段的主體設(shè)備，大型焦化常用 的是外部除酸式飽和器。對飽和器的計算主要是針對一定的煤氣處理量確定其 直徑。 原始數(shù)據(jù)： 煤氣流量 Nm3/h 飽和器前煤氣壓力 mmH2O 1800 飽和器阻力 mmH2O 600 預(yù)熱器后煤氣溫度 ℃ 67 飽和器后煤氣露點溫度 ℃ 45 飽和器煤氣溫度 ℃ 55 初冷器后煤氣溫度 ℃ 30 、預(yù)熱器后煤氣實際體積 hmV / 3 9 6 5302 7 3 672 7 3 8 0 07 6 07 6 01 5 0 9 6 7 3???????? 式中 —— 煤氣流量（ Nm3/h） —— 1Nm3煤氣在 30℃時水汽飽和后的體積。 760—— 1標準大氣壓的 毫米汞柱 1800—— 飽和器前煤氣壓力（ mmH2O） —— 毫米汞柱與毫米水柱的換算系數(shù) 273—— 冰水混合物的絕對溫度（ K） 67—— 預(yù)熱器后煤氣溫度（℃） 30—— 初冷器后煤氣溫度（℃） 、中央煤氣管斷面積 取中央煤氣管道內(nèi)煤氣流速 ，則其斷面為： 6 0 0 0 9 6 7 mS ?? 、飽和器后煤氣的實際體積 ： 課程設(shè)計說明書 15 hmV / 3?????????? ???? 式中 — — 1Nm3煤氣在 35℃水汽飽和后的體積。 1200—— 飽和器后煤氣表壓（ mmH2O） 55—— 飽和器煤氣溫度（℃） 45—— 飽和器后煤氣露點溫度（℃） 、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。 6 0 0 6 8 0 3 mS ??? 、飽和器直徑 飽和器的總截面積 ＋ = m2 mD 21 ??????? ?? 二、 除酸器 除酸器的作用是捕集飽和器后煤氣中所夾帶的酸滴，本硫銨工段用的是旋風式除酸器，本體用鋼板焊制，內(nèi)襯以耐 酸磚或輝綠巖磚，中央煤氣管內(nèi)外表面均需做防腐處理。 旋風除酸器的尺寸可按下述計算確定： 原始數(shù)據(jù) 出飽和器煤氣實際體積 煤氣中酸霧最小顆粒 16μ m 、除酸器進口的尺寸 進口煤氣速度不得低于 25m/s