【正文】 度時(shí)，便自發(fā)的形成晶核；二是晶核逐漸長(zhǎng)成為大顆粒結(jié)晶。通常這兩個(gè)過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行的。母液的過(guò)飽和程度既是硫酸銨分子向硫酸銨結(jié)晶表面擴(kuò)散的推動(dòng)力，也是晶核生成的推動(dòng)力。當(dāng)溶液的過(guò)飽和度低時(shí)，這兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行速度都較慢，晶核生成速度要更慢這些，故可以得到大顆粒硫酸銨結(jié)晶；當(dāng)溶液的過(guò)飽和程度高時(shí)，這兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行速度都較快，晶核生成速度要更快一點(diǎn)，故得到的是小顆粒硫酸銨結(jié)晶。因此溶液的過(guò)飽和度應(yīng)當(dāng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。 影響硫酸銨結(jié)晶顆粒大小的因素影響硫酸銨結(jié)晶顆粒大小的因素有以下幾點(diǎn)：（1）母液酸度母液酸度的提高不能保持有利于晶體成長(zhǎng)所必須的過(guò)飽和度，同時(shí)母液黏度增大，增加了硫酸銨分子擴(kuò)散阻力，阻礙了晶體正常成長(zhǎng)，因此隨著母液酸度的提高，硫酸銨結(jié)晶平均粒度下降，晶形也從長(zhǎng)寬比小的多而顆粒轉(zhuǎn)變?yōu)橛心z結(jié)構(gòu)趨勢(shì)的細(xì)長(zhǎng)六角棱柱形，甚至成針狀。但是，母液酸度也不易過(guò)低。否則，氨的回收率下降、易造成堵塞及母液產(chǎn)生泡沫操作條件惡化。母液酸度的控制依所采用的工藝不同而異。鼓泡式飽和器正常操作時(shí)的母液酸度為4%~6%；噴淋式飽和器正常操作時(shí)的母液酸度為3%~5%；%~3%。（2）母液溫度通常在一定的溫度范圍內(nèi)晶體的生長(zhǎng)速度隨母液溫度的升高而增大，且由于晶體各棱面的平均生長(zhǎng)速度比晶體沿長(zhǎng)向生長(zhǎng)速度增長(zhǎng)較快。故提高溫度有助于降低長(zhǎng)寬比而形成較好的晶形。同時(shí)，由于晶體體積增長(zhǎng)速度變快，可將母液的過(guò)飽和度控制在較小范圍內(nèi)，減少了晶核生成。又因母液年度降低而增加了硫酸銨分子向晶體表面的擴(kuò)散速率，有利于晶體長(zhǎng)大。適宜的母液溫度是在保證母液不被稀釋的條件下，采用較低的操作溫度，并使其保持穩(wěn)定和均勻。一般母液溫度控制在50~55℃。（3）母液攪拌母液攪拌的目的在于使母液酸度、濃度和溫度均勻，使細(xì)粒結(jié)晶在母液中呈懸浮狀態(tài)，延長(zhǎng)其在母液中的停留時(shí)間，提高傳質(zhì)速率，這些均有利于結(jié)晶長(zhǎng)大。另外也起到減輕器內(nèi)堵塞的作用。（4）晶比晶比系指懸浮于母液中的硫酸銨結(jié)晶體積對(duì)母液與結(jié)晶總體積的比值。晶比太小，不利于晶體長(zhǎng)大，而且母液密度降低，酸焦油與乳化物不易與母液分離而污染產(chǎn)品。晶體太大，晶粒間摩擦機(jī)會(huì)增多，大顆粒結(jié)晶易破碎；減少了氨與硫酸反應(yīng)的空間，不利于氨的吸收；母液攪拌阻力增加，攪拌不良；易發(fā)生堵塞。因此必須控制晶比。（5）雜質(zhì)雜質(zhì)對(duì)晶體生長(zhǎng)速率有明顯影響，在一定的過(guò)飽和度下，雜質(zhì)較多對(duì)生長(zhǎng)起抑制作用，在極端的情況下，可完全抑制晶面的生長(zhǎng)。雜質(zhì)對(duì)晶體生長(zhǎng)的影響原因有以下幾種情況：晶面吸附了雜質(zhì)原子或離子后被毒化，不再是生長(zhǎng)的活性點(diǎn)，柱形結(jié)晶變成針形；吸附了雜質(zhì)后，晶體生長(zhǎng)時(shí)需要排除雜質(zhì)，致使生長(zhǎng)率下降，晶粒小，雜質(zhì)的存在使過(guò)飽和度小，導(dǎo)致生成大量晶核。 硫酸銨的相關(guān)計(jì)算氧化亞硫酸銨所有空氣量的計(jì)算氧氣氧化亞硫酸銨過(guò)程中，要使其完全氧化，要通入過(guò)量的空氣。本設(shè)計(jì)取亞硫酸銨與氧氣摩爾比1:V1=590 103/則所需空氣量V2=413/=2065m3/h硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算W=硫酸銨質(zhì)量/總質(zhì)量=660/（660+200）=74%W代表進(jìn)入干燥器時(shí)硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。產(chǎn)品質(zhì)量的計(jì)算進(jìn)入干燥器時(shí)，假定含水量為200kg/h，產(chǎn)品質(zhì)量為660kg/h。根據(jù)水分量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以選則干燥器型號(hào)。第七章 成本結(jié)算與利潤(rùn)空間 設(shè)備費(fèi)用表 71 設(shè)備費(fèi)用一覽表名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量單價(jià)（萬(wàn)元）金額（萬(wàn)元）噴淋塔GCT130300氨水輸送泵DF40G2（1備用）折流板除霧器11212噴嘴18412離心泵GDD250201氧化風(fēng)機(jī)Y473II 2(1備)48旋流器FX71021保溫層巖棉450平方米90元/m2側(cè)進(jìn)式攪拌器WTJBQ5翅片式換熱器236漿液循環(huán)泵DF40G2（1備）羅茨風(fēng)機(jī)APF3002(1備)離心機(jī)HR500N1噴霧干燥機(jī)LPG20011010總金額評(píng)估說(shuō)明：此處報(bào)價(jià)不包括各類(lèi)管道，漿池，煙囪等，它們包含在工程費(fèi)用中?征地費(fèi)用：假定5畝，土地補(bǔ)償費(fèi)按2萬(wàn)元/畝，10萬(wàn)元。安置補(bǔ)助費(fèi)、地上附著物和青苗補(bǔ)償費(fèi)的等費(fèi)用總共5萬(wàn)，共投入15萬(wàn)元。?工程費(fèi)用：100萬(wàn)元。 ?廠房建設(shè)及人工費(fèi)用：120萬(wàn)元。（其中25人 每天150元/d）三項(xiàng)費(fèi)用合計(jì)，投資費(fèi)用為：。 年運(yùn)行費(fèi)用運(yùn)行費(fèi)用主要有：電費(fèi)、水費(fèi)、脫硫劑費(fèi)用、人工費(fèi)，稅費(fèi)等。 表 72 主要用電設(shè)備功率估算表名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量電機(jī)功率（KW/h）總功率（KW/h）氨水輸送泵DF40G1漿液循環(huán)泵DF40G1氧化風(fēng)機(jī)1159159羅茨風(fēng)機(jī)APF30011111離心機(jī)HR500N13737噴霧干燥機(jī)LPG200 1150150總功率 KW電源采用380V,50HZ交流電，年運(yùn)行8000小時(shí)計(jì)。8000= 。水費(fèi)：主要包括氨水中，沖洗除霧區(qū)所用水，清洗儀器等，為 kg/h，按30 180 kg/h，，年運(yùn)行8000小時(shí)，每年工藝水費(fèi)用為：8000=(萬(wàn)元)。④脫硫劑費(fèi)用：近年來(lái)，隨著合成氨企業(yè)總體技術(shù)水平的不斷提高，我國(guó)合成氨年產(chǎn)量也在快速增加，相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：2000年至2008年，%，居世界首位。截至2008年底，我國(guó)現(xiàn)有合成氨企業(yè)達(dá)522家，除西藏、青海、上海等少數(shù)省市外，均有相關(guān)企業(yè)分布。隨著企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，我國(guó)合成氨企業(yè)呈大型化方向發(fā)展，年產(chǎn)8萬(wàn)噸的企業(yè)達(dá)202家，%[2]。合成氨企業(yè)的分布特別是中型、大型合成氨企業(yè)的廣泛分布，為氨法脫硫廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電機(jī)組提供了穩(wěn)定的保障。圖71是國(guó)內(nèi)所有脫硫裝置皆使用氨法煙氣脫硫所需脫硫劑氨與合成氨年總產(chǎn)量的比較。圖 71 氨法脫硫需要氨量和全國(guó)合成氨總產(chǎn)量比較由圖可見(jiàn)，即使國(guó)內(nèi)所有的煙氣脫硫裝置皆使用氨法脫硫技術(shù)，所需的脫硫劑氨也不足國(guó)內(nèi)合成氨總產(chǎn)量的20％?？梢?jiàn)，我國(guó)合成氨的總產(chǎn)量可以完全滿足火力發(fā)電廠全面應(yīng)用氨法脫硫的發(fā)展要求。采用氨法脫硫后，未減少市場(chǎng)的總氮容量，還增加了硫元素的供給，這對(duì)改善我國(guó)土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)將都帶來(lái)積極影響[3]。吸收劑費(fèi)用初步估算表表 73 劑費(fèi)用初步估算項(xiàng)目用量(t/h)液氨單價(jià)(元/噸)年消耗量(t)年藥劑費(fèi)用(萬(wàn)元)氨水1200080001280人工費(fèi)：本脫硫除塵系統(tǒng)由于運(yùn)行、維護(hù)管理簡(jiǎn)便，安排16人進(jìn)行日常管理、維護(hù)，月工資為2500元，年費(fèi)用為180萬(wàn)元。稅費(fèi)：所得稅繳納：根據(jù)國(guó)家稅收規(guī)定，所得稅按應(yīng)納稅所得額計(jì)算，稅率為33%。納稅人每一納稅年度的收入總額減去準(zhǔn)予扣除項(xiàng)目后的余額為應(yīng)納稅，此處的收入只考慮副產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)收入萬(wàn)元。此處的準(zhǔn)予扣除項(xiàng)目為納稅人應(yīng)支付給職工的工資，按照計(jì)稅工資扣除。假定職工每月2500元的工資為計(jì)稅工資，則應(yīng)納稅額為：1833%=。設(shè)備檢修及折舊費(fèi)按建造設(shè)施、％計(jì)算，為10萬(wàn)元。表 72 投資成本報(bào)價(jià)表分類(lèi)項(xiàng)目費(fèi)用/萬(wàn)元合計(jì)/萬(wàn)元投資費(fèi)用主要設(shè)備費(fèi)用（萬(wàn)元）征地費(fèi)用（萬(wàn)元）15工程費(fèi)用（萬(wàn)元）120年運(yùn)行費(fèi)用電費(fèi)（萬(wàn)元/年）水費(fèi)（萬(wàn)元/年）吸收劑費(fèi)用（萬(wàn)元/年）1280人工費(fèi)用（萬(wàn)元/年）180稅費(fèi)所得稅（萬(wàn)元/年）總投資第八章 工藝安全防護(hù)及優(yōu)化 氨泄漏的預(yù)防和應(yīng)急措施氨又稱(chēng)液氨，它是有毒可燃?xì)怏w。氨的用途較為廣泛，可制作銨鹽、硝酸銨和尿素，還可用做冷藏庫(kù)的制冷劑等等，氨易溶于水，能形成氫氧化銨的堿性溶液，氨在20℃水中的溶解度為34%，1份水能溶700份液氨，氨的水溶液叫氨水。為運(yùn)輸及儲(chǔ)存便利，通常將氣態(tài)的氨氣通過(guò)加壓或冷卻得到液態(tài)氨，在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用過(guò)程中如發(fā)生泄漏、易引起燃燒爆炸或中毒事故，處置不慎，將會(huì)造成嚴(yán)重后果。液氨泄漏的因素[8]：1) 膠管發(fā)生脫落、斷裂。2) 皮管膠圈壞或漏。3) 充裝閥填料外漏或內(nèi)漏。4) 罐車(chē)閥門(mén)爆。一旦發(fā)生泄漏，應(yīng)采取以下應(yīng)急救援措施：1）迅速撤離污染區(qū)至上風(fēng)處，并立即隔離150M，嚴(yán)格限制出入，切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓使呼吸器，穿防靜電工作服。2）發(fā)生事故的崗位，應(yīng)迅速查明事故的發(fā)生源點(diǎn)及原因，凡能切斷氣源消除事故的則以自救為主。泄漏源點(diǎn)自己無(wú)法控制的，應(yīng)向指揮部報(bào)告，并提出搶修措施。3）根據(jù)事故狀態(tài)及危害程度作出的應(yīng)急決定，并命令其成員立即開(kāi)展工作，配戴好防護(hù)面具，進(jìn)入毒區(qū)查明有無(wú)中毒人員，迅速將中毒人員脫離現(xiàn)場(chǎng)搶救；并用水沖洗泄漏部位，減少氨霧彌漫。如事故擴(kuò)大時(shí)應(yīng)請(qǐng)求支援。 避雷措施避雷針[9]是將雷電吸引到雷電吸引到自己身上來(lái)，并通過(guò)接地裝置安全的將雷電流泄入大地，避免了它所保護(hù)范圍內(nèi)的物體遭受雷擊。避雷針?lè)秩糠纸M成，即接閃器、引下線、接地裝置。煙囪避雷針結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖 81 煙囪避雷針?biāo)w以及塔內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜金屬外皮等較大金屬物和突出屋面的放散管、風(fēng)管等金屬物，均應(yīng)接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上。按照第三類(lèi)工業(yè)建筑物標(biāo)準(zhǔn)防雷。 工藝優(yōu)化氨逃逸率隨著吸收液pH值、濃度和液氣比的增加,氨逃逸量逐漸增多。為減少氨逃逸,保證高脫硫率,可控制pH=，液氣比在23L/m3，進(jìn)口煙氣溫度在90~110℃較為合適。[9]減少投資在塔前噴淋塔降溫措施時(shí)，需增加噴淋的入口煙道長(zhǎng)度以增強(qiáng)降溫效果[11]；入口煙道傾角的最佳取值為612176。；，塔內(nèi)整體性能較好；提高空塔氣速對(duì)整個(gè)塔內(nèi)的流場(chǎng)趨勢(shì)影響不大，但隨著速度增大，塔內(nèi)壓力損失及顆粒的逃逸量都會(huì)隨之增大，因此，在某種特定情況下，可采取提高空塔氣速的方法來(lái)減少設(shè)備投資和占地面積[10]。第九章 設(shè)計(jì)心得這次的化工原理課程設(shè)計(jì)讓我們加深了對(duì)化工產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識(shí)，更加熟悉了氨法脫硫技術(shù)，深刻認(rèn)識(shí)到學(xué)以致用、理論結(jié)合實(shí)踐的真理。這次課程設(shè)計(jì)，我們運(yùn)用氨法脫硫。通過(guò)查閱資料，我們知道了如何采用氨法脫硫技術(shù)以及它的具體流程。熟悉了工程設(shè)計(jì)的基本工藝流程、設(shè)計(jì)思路，明白了工程設(shè)計(jì)中的方案選定既要遵循理論上的原理，更要滿足技術(shù)的可行性、經(jīng)濟(jì)預(yù)算的合理性、生產(chǎn)過(guò)程的安全性以及有效預(yù)防和合理處置意外事故等等。這些考慮使得我們的思維更加縝密，增強(qiáng)了我們分析并解決問(wèn)題的能力。與此同時(shí)，我們作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)結(jié)合作的意識(shí)得到增強(qiáng)，隊(duì)員們高度負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和集體的榮譽(yù)感得到了高度的體現(xiàn)，為我們以后的工作生涯做了有利的奠基。在課程設(shè)計(jì)的具體操作中，我們也遇到了很多的問(wèn)題。不能拘泥于課本以及純理論知識(shí)，要結(jié)合實(shí)際，逐步發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并從根本上解決問(wèn)題。在處理問(wèn)題的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)了自身的不足。雖然有時(shí)進(jìn)入思想誤區(qū)，但隨著對(duì)工作原理的深刻認(rèn)知，我們不斷地更正以前的錯(cuò)誤思維，理論結(jié)合實(shí)踐，最終把問(wèn)題解決，從中讓我們學(xué)到了很多。課程設(shè)計(jì)已接近尾聲，在本設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)此向關(guān)懷、教誨、幫助、支持和鼓勵(lì)我們完成設(shè)計(jì)的陳愛(ài)兵老師致以衷心的感謝和崇高的敬意！從課設(shè)的選題、資料收集、課程方案的設(shè)計(jì)到論文的最終完成，都凝聚了陳老師無(wú)數(shù)的心血，期間給予了我們諸多的指導(dǎo)和幫助。陳老師淵博的專(zhuān)業(yè)學(xué)識(shí)、精益求精的治學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科研精神，樸實(shí)無(wú)華的人格魅力和勤勉盡責(zé)的工作作風(fēng)使我們受益終身。在老師的指導(dǎo)和幫助下，我們的實(shí)踐能力、論文寫(xiě)作能力、交際能力等各方面都得到了顯著提高，在此，再一次向我們的恩師陳愛(ài)兵老師表示衷心的感謝！感謝這次鍛煉的機(jī)會(huì)，在這幾天學(xué)習(xí)實(shí)踐中，讓我們得以將理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合，在做設(shè)計(jì)的僅有的十天時(shí)間里，我們體會(huì)到了課設(shè)的艱辛與付出的快樂(lè)。參考文獻(xiàn)[1] 丁紅蕾,蘇秋鳳,張涌新,文雯,高翔. 濕式氨法煙氣脫硫工藝影響因素的試驗(yàn)研究[J]. 熱力發(fā)電,2014,01:9698[2] 徐長(zhǎng)香,傅國(guó)光. 氨法煙氣脫硫技術(shù)綜述[J]. 電力環(huán)境保護(hù),2005,02:1720[3] 楊志忠,張軍. 吸收塔噴淋層設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性能分析[J]. 東方電氣評(píng)論,2007,01:1921[4]李蔭堂,董韶峰,李軍. 煙氣脫硫噴淋塔的容積吸收率[J]. 環(huán)境技術(shù),2003,06:3234[5] 蘭濤,張曉瑜,武征,孫愿,張程. 鍋爐煙囪高度設(shè)置合理性論證的實(shí)例分析[J]. 環(huán)境科學(xué)與管理,2011,02:158163.[6] 徐仲甫. 《化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書(shū)》簡(jiǎn)介[J]. 有色設(shè)備,1989,02:66[7] 陳敏恒,叢德滋等. 《化工原理》[III]. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006，05[8] 鄭衛(wèi)京等,火電廠煙氣脫硫裝置防蝕與防護(hù)[J].電力環(huán)境保護(hù),1999,15（2）：2326[9] 宋桂東,萬(wàn)皓,邵申,產(chǎn)文兵,顧曉婧. 氨法煙氣脫硫中的氨逃逸[J]. 上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,06:615618[10] 潘文惠. 噴淋塔的參數(shù)化設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬分析[D].湘潭大學(xué),2012附 錄附錄一 氨法脫硫工藝流程圖附錄二 壓力噴嘴附錄三 脫硫塔構(gòu)造圖附錄四 羅茨風(fēng)機(jī)附錄五 封頭附錄六 煙囪附錄七 脫硫塔旋梯及操作平臺(tái)示意圖附錄八 離心泵