【正文】 度時，便自發(fā)的形成晶核；二是晶核逐漸長成為大顆粒結(jié)晶。通常這兩個過程是同時進(jìn)行的。母液的過飽和程度既是硫酸銨分子向硫酸銨結(jié)晶表面擴(kuò)散的推動力，也是晶核生成的推動力。當(dāng)溶液的過飽和度低時，這兩個過程進(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)溶液的過飽和程度高時，這兩個過程進(jìn)行速度都較快，晶核生成速度要更快一點，故得到的是小顆粒硫酸銨結(jié)晶。因此溶液的過飽和度應(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：（1）母液酸度母液酸度的提高不能保持有利于晶體成長所必須的過飽和度，同時母液黏度增大，增加了硫酸銨分子擴(kuò)散阻力，阻礙了晶體正常成長，因此隨著母液酸度的提高，硫酸銨結(jié)晶平均粒度下降，晶形也從長寬比小的多而顆粒轉(zhuǎn)變?yōu)橛心z結(jié)構(gòu)趨勢的細(xì)長六角棱柱形，甚至成針狀。但是，母液酸度也不易過低。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的母液酸度為4%~6%；噴淋式飽和器正常操作時的母液酸度為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速度比晶體沿長向生長速度增長較快。故提高溫度有助于降低長寬比而形成較好的晶形。同時，由于晶體體積增長速度變快，可將母液的過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)，延長其在母液中的停留時間，提高傳質(zhì)速率，這些均有利于結(jié)晶長大。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)晶體積對母液與結(jié)晶總體積的比值。晶比太小，不利于晶體長大，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)對晶體生長速率有明顯影響，在一定的過飽和度下，雜質(zhì)較多對生長起抑制作用，在極端的情況下，可完全抑制晶面的生長。雜質(zhì)對晶體生長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，不再是生長的活性點，柱形結(jié)晶變成針形；吸附了雜質(zhì)后，晶體生長時需要排除雜質(zhì)，致使生長率下降，晶粒小，雜質(zhì)的存在使過飽和度小，導(dǎo)致生成大量晶核。 硫酸銨的相關(guān)計算氧化亞硫酸銨所有空氣量的計算氧氣氧化亞硫酸銨過程中，要使其完全氧化，要通入過量的空氣。本設(shè)計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)入干燥器時硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。產(chǎn)品質(zhì)量的計算進(jìn)入干燥器時，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。第七章 成本結(jié)算與利潤空間 設(shè)備費用表 71 設(shè)備費用一覽表名稱型號數(shù)量單價（萬元）金額（萬元）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總金額評估說明：此處報價不包括各類管道，漿池，煙囪等，它們包含在工程費用中?征地費用：假定5畝，土地補償費按2萬元/畝，10萬元。安置補助費、地上附著物和青苗補償費的等費用總共5萬，共投入15萬元。?工程費用：100萬元。 ?廠房建設(shè)及人工費用：120萬元。（其中25人 每天150元/d）三項費用合計，投資費用為：。 年運行費用運行費用主要有：電費、水費、脫硫劑費用、人工費，稅費等。 表 72 主要用電設(shè)備功率估算表名稱型號數(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，年運行8000小時計。8000= 。水費：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，，年運行8000小時，每年工藝水費用為：8000=(萬元)。④脫硫劑費用：近年來，隨著合成氨企業(yè)總體技術(shù)水平的不斷提高，我國合成氨年產(chǎn)量也在快速增加，相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2000年至2008年，%，居世界首位。截至2008年底，我國現(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)競爭的加劇，我國合成氨企業(yè)呈大型化方向發(fā)展，年產(chǎn)8萬噸的企業(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合成氨總產(chǎn)量比較由圖可見，即使國內(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內(nèi)合成氨總產(chǎn)量的20％?？梢姡覈铣砂钡目偖a(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，未減少市場的總氮容量，還增加了硫元素的供給，這對改善我國土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)將都帶來積極影響[3]。吸收劑費用初步估算表表 73 劑費用初步估算項目用量(t/h)液氨單價(元/噸)年消耗量(t)年藥劑費用(萬元)氨水1200080001280人工費：本脫硫除塵系統(tǒng)由于運行、維護(hù)管理簡便，安排16人進(jìn)行日常管理、維護(hù)，月工資為2500元，年費用為180萬元。稅費：所得稅繳納：根據(jù)國家稅收規(guī)定，所得稅按應(yīng)納稅所得額計算，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)營收入萬元。此處的準(zhǔn)予扣除項目為納稅人應(yīng)支付給職工的工資，按照計稅工資扣除。假定職工每月2500元的工資為計稅工資，則應(yīng)納稅額為：1833%=。設(shè)備檢修及折舊費按建造設(shè)施、％計算，為10萬元。表 72 投資成本報價表分類項目費用/萬元合計/萬元投資費用主要設(shè)備費用（萬元）征地費用（萬元）15工程費用（萬元）120年運行費用電費（萬元/年）水費（萬元/年）吸收劑費用（萬元/年）1280人工費用（萬元/年）180稅費所得稅（萬元/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。為運輸及儲存便利，通常將氣態(tài)的氨氣通過加壓或冷卻得到液態(tài)氨，在生產(chǎn)、儲存、運輸、使用過程中如發(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) 罐車閥門爆。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)生源點及原因，凡能切斷氣源消除事故的則以自救為主。泄漏源點自己無法控制的，應(yīng)向指揮部報告，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展工作，配戴好防護(hù)面具，進(jìn)入毒區(qū)查明有無中毒人員，迅速將中毒人員脫離現(xiàn)場搶救；并用水沖洗泄漏部位，減少氨霧彌漫。如事故擴(kuò)大時應(yīng)請求支援。 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，并通過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。避雷針分三部分組成，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，需增加噴淋的入口煙道長度以增強(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；提高空塔氣速對整個塔內(nèi)的流場趨勢影響不大，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減少設(shè)備投資和占地面積[10]。第九章 設(shè)計心得這次的化工原理課程設(shè)計讓我們加深了對化工產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識，更加熟悉了氨法脫硫技術(shù)，深刻認(rèn)識到學(xué)以致用、理論結(jié)合實踐的真理。這次課程設(shè)計，我們運用氨法脫硫。通過查閱資料，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)計的基本工藝流程、設(shè)計思路，明白了工程設(shè)計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題的能力。與此同時，我們作為一個團(tuán)隊，團(tuán)結(jié)合作的意識得到增強(qiáng)，隊員們高度負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和集體的榮譽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)計的具體操作中，我們也遇到了很多的問題。不能拘泥于課本以及純理論知識，要結(jié)合實際，逐步發(fā)現(xiàn)問題并從根本上解決問題。在處理問題的時候，我們發(fā)現(xiàn)了自身的不足。雖然有時進(jìn)入思想誤區(qū)，但隨著對工作原理的深刻認(rèn)知，我們不斷地更正以前的錯誤思維，理論結(jié)合實踐，最終把問題解決，從中讓我們學(xué)到了很多。課程設(shè)計已接近尾聲，在本設(shè)計完成之際，謹(jǐn)此向關(guān)懷、教誨、幫助、支持和鼓勵我們完成設(shè)計的陳愛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)計到論文的最終完成，都凝聚了陳老師無數(shù)的心血，期間給予了我們諸多的指導(dǎo)和幫助。陳老師淵博的專業(yè)學(xué)識、精益求精的治學(xué)態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的科研精神，樸實無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，我們的實踐能力、論文寫作能力、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兵老師表示衷心的感謝！感謝這次鍛煉的機(jī)會，在這幾天學(xué)習(xí)實踐中，讓我們得以將理論知識和實踐相結(jié)合，在做設(shè)計的僅有的十天時間里，我們體會到了課設(shè)的艱辛與付出的快樂。參考文獻(xiàn)[1] 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