【正文】 密度校正系數(shù)ψ=ρ水/ρL=247。1183=(查得10℃時ρ水=179。)所選銅液粘度μ=s則(umax2130247。) (247。1183)=得泛點(diǎn)氣速umax=取u== m/s塔徑：D===則圓整后取D= 核算操作氣速Ω=πD2/4= u====（鮑爾環(huán)的徑比要求）取最小潤濕速率為： at=100m178。/m179。所以L噴，min=（MWR）=100=8 m3/（m2/h）L噴==＞8 m3/（m2/h）經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用D=。采用傳質(zhì)單元數(shù)法計算填料層高度的基本公式為10，CO在銅氨液中的擴(kuò)散系數(shù)CO在空氣中擴(kuò)散系數(shù)氣體質(zhì)量通量為:液體質(zhì)量通量為:脫吸因數(shù):氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為：氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計算：其中式中 氣體、液體的質(zhì)量通量，kg/(m2h)；氣體、液體的黏度，kg/(mh)[1Pas=3600 kg/(mh)]；氣體、液體的密度，kg/m3；溶質(zhì)在氣體、液體中的擴(kuò)散系數(shù)，m2/s；通用氣體常數(shù)，(m3kPa)/(kmolK)；系統(tǒng)溫度，K；填料的總比表面積，m2/m3；填料的濕潤比表面積，m2/m3；重力加速度， m/h；液體的表面張力，kg/h2(1dyn/cm=12960 kg/h2)；填料材質(zhì)的臨界表面張力，kg/h2(1dyn/cm=12960 kg/h2)；填料形狀系數(shù)。查表聚丙烯臨界表面張力值為33 dyn/cm；。查表知，所以，氣膜吸收系數(shù)由下式計算：液膜吸收系數(shù)由下式計算：查表得：則則 由 液體沿填料層下流時，有逐漸向塔壁方向集中的趨勢，形成壁流效應(yīng)。壁流效應(yīng)造成填料層氣液分布不均勻，使傳質(zhì)效率降低。因此，設(shè)計中每隔一定的填料高度，需要設(shè)置液體再分布裝置，即將填料層分段。根據(jù)塑料鮑爾環(huán)填料的分段要求，可將填料層分為2段設(shè)置，每段分7m，兩段之間再設(shè)置一個液體再分布器。 （），（），塔底液停留時間按2min考慮，則塔釜也所占的空間高度H1為：，所以塔的附屬總高度H為：H0 =+1+=[1115] 銅洗塔設(shè)備計算小結(jié)表61 銅洗塔計算一覽表銅洗塔類型：聚丙烯鮑爾環(huán)吸收填料塔混合氣處理量：45454 m179。/h物料名稱銅氨液原料氣操作壓力（MPa）操作溫度（℃）10流量（kg/h）塔徑（mm）800填料層高度m7 設(shè)備布置和成本估算 設(shè)備的布置原則車間設(shè)備布置是按照加工件的工藝流程擺放加工中心并根據(jù)生產(chǎn)流程情況及各種有關(guān)因素，把各種工藝設(shè)備在一定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行排列。精制工段車間平面布置必須適合全廠總平面布置的要求，必須從生產(chǎn)需要出發(fā)，最大限度地滿足生產(chǎn)以及設(shè)備維修的要求。既要符合流程、滿足生產(chǎn)、便于管理、便于運(yùn)輸、利于設(shè)備安裝和維修，又要全面妥善地解決防火、防爆、防毒、防腐、衛(wèi)生等方面的問題，符合國家的各項有關(guān)規(guī)定。廠房的設(shè)計需要根據(jù)工藝流程的要求，投資，用地的條件等多種因素，進(jìn)行綜合的比較后才能最后決定。 本工段設(shè)計設(shè)備布置規(guī)劃本工段中設(shè)備較多且銅洗塔為高大設(shè)備，采取露天框架結(jié)構(gòu)的布置原則，所有設(shè)備整齊、緊湊地布置在框架，分別是銅洗塔、再生器、回流塔、水冷器、氨冷氣、上加熱器、下加熱器等。每個設(shè)備邊上都要設(shè)置防護(hù)裝置以及緊急事故撤離通道，以確保工作人員的安全。生產(chǎn)區(qū)域應(yīng)設(shè)置風(fēng)向標(biāo)，此工段需設(shè)置人工緊急停車設(shè)施。 成本估算表71 成本估算序號名稱規(guī)格材質(zhì)數(shù)量價格/萬元1銅洗塔φ8001870016MnR1 402再生器φ300012000鋼1203回流塔φ16009300鋼1204水冷器φ8002500鋼1105氨冷器φ8002500鋼1107還原器φ8002500鋼1108空氣壓縮機(jī)鋼1109銅液分離器鋼11010其他設(shè)備308高壓銅泵 34m179。/h鋼2309水電1010土建流動資金總計 10102208 安全措施與環(huán)境保護(hù) 安全生產(chǎn)的特點(diǎn)及重要性 合成氨安全生產(chǎn)過程中具有的特性合成氨工業(yè)中易燃、易爆、易中毒的物質(zhì)較多，生產(chǎn)中的煤氣、氨氣等與氧氣或空氣混合達(dá)到一定比例時，遇到火源或足夠高的溫度時就會引起燃燒甚至爆炸。而且在合成氨生產(chǎn)中條件多為高溫高壓，在化學(xué)產(chǎn)品的回收過程中，高溫設(shè)備和高壓容器較多，當(dāng)防護(hù)裝置失靈或操作失誤時，都有可能引起嚴(yán)重的后果。 合成氨安全生產(chǎn)的重要性合成氨的生產(chǎn)過程具有很大的危險性，為確保職工的安全與健康，防止各類事故的發(fā)生，保證生產(chǎn)裝置的連續(xù)、正常地運(yùn)轉(zhuǎn)，不斷提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益，就必須加強(qiáng)安全生產(chǎn)。 安全生產(chǎn)的規(guī)章制度按照AQ30132008有關(guān)規(guī)定，配置符合國家和行業(yè)安全監(jiān)測部門頒布的安全生產(chǎn)的法律、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，如《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》、《中華人民共和國消防法》、《中華人民共和國職業(yè)病防治法》、《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》、《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)定》、《生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計總則》、《安全生產(chǎn)四十條禁令》等，各生產(chǎn)部門要結(jié)合自身的生產(chǎn)特點(diǎn)建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，并認(rèn)真執(zhí)行。機(jī)械設(shè)備檢修時，必須嚴(yán)格執(zhí)行各項安全技術(shù)規(guī)程，辦理檢修任務(wù)書、許可證、動火證、工作票等手續(xù)。做到器具齊全、安全可靠、文明檢修。 加強(qiáng)防火、防爆、防塵、防毒及危險物品的管理除了大力開展相關(guān)的教育和培訓(xùn)外，應(yīng)該配置先進(jìn)的勞動保護(hù)和安全衛(wèi)生設(shè)施，加強(qiáng)各項檢查和管理。對于三廢污染物的排放，必須符合國家《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和《三廢排放標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)定。 配置安全裝置和加強(qiáng)防護(hù)器具的管理在現(xiàn)代化生產(chǎn)中的安全裝置有溫度、壓力、液面超限的報警、安全連鎖、事故停車、高壓設(shè)備的防爆泄壓、低壓真空的密閉、防止火焰?zhèn)鞑ジ魯?、事故照明安全疏散、靜電和避雷防護(hù)、電氣設(shè)備的過載保護(hù)及機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的防護(hù)裝置等。對于上述安全裝置必須加強(qiáng)維護(hù)，保證靈敏好用。對于個人防護(hù)品，也需要妥善保管并會正確使用。 環(huán)境保護(hù)工業(yè)生產(chǎn)中的有害物質(zhì)主要是指化學(xué)性物質(zhì)，通常稱為工業(yè)有害物質(zhì)或稱生產(chǎn)性有害物質(zhì)。工業(yè)生產(chǎn)中形成的“三廢”，如果未經(jīng)處理或處理不當(dāng)就大量排放到環(huán)境中去會造成污染。而環(huán)境污染對人體健康會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。因此，在化工生產(chǎn)中，深刻了解和認(rèn)識在生產(chǎn)過程中所形成“三廢”的影響和危害，并積極采取措施，治理對環(huán)境可能產(chǎn)生的污染，是非常重要和必須的。本工段產(chǎn)生的有害物質(zhì)較少，主要是要在CO精制過程中盡量避免變換氣體的泄露。以及避免銅液的外漏，所以要做好事實檢查避免危險事故的發(fā)生。此外在變換的過程中產(chǎn)生大量的廢熱，需要有效的利用這些廢熱，所以需要把這些廢熱回收利用[1519]。9 結(jié)論經(jīng)過一個多月的設(shè)計和開發(fā)，年產(chǎn)12萬噸合成氨精制工段工藝設(shè)計完畢。初步合計完成了精制工段的主要工藝流程，及采用銅洗法進(jìn)行氣體的再一步精制；完成了12萬噸精制工段設(shè)計中主要設(shè)備的計算，包括銅洗塔、回流塔、再生器、氨冷器、水冷器設(shè)備的物料衡算及能量衡算；完成了對精制工段的主要設(shè)備（銅洗塔）進(jìn)行了塔高與塔徑的計算，初步對設(shè)備進(jìn)行了選型。同時也對本工段進(jìn)行了成本估算，及安全措施和環(huán)境保護(hù)進(jìn)行了敘述，并且完成了年產(chǎn)12萬噸合成氨精制工段的工藝流程圖及主要設(shè)備（銅洗塔）設(shè)備裝配圖。經(jīng)過設(shè)計，原料氣經(jīng)過精制濃度低于25ml/m3，滿足生產(chǎn)需要，可以進(jìn)入下一工序經(jīng)行氨的合成。10 附：帶控制點(diǎn)的工藝流程圖和銅洗塔設(shè)備裝配圖[2022]參考文獻(xiàn)：[1] 王庭富. 21世紀(jì)合成氨展望[J]. 化工進(jìn)展,2001. 20(8),68. 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