【導(dǎo)讀】雙加壓法生產(chǎn)稀硝酸工藝是當(dāng)今世界最為先進的稀硝酸生產(chǎn)工藝。雙加壓法生產(chǎn)硝酸。低，酸尾排放的NOx含量低。雙加壓法的這些優(yōu)點，使其占據(jù)了主導(dǎo)地位。

　　

【正文】 平機 2 臺 氨空混合器 空氣 氨混合器類似文丘里混合器，在器內(nèi)后部設(shè)有前后正反段螺旋葉片，每段為 8 片，與軸線成 30176。傾斜。前收縮角為 176。，后擴散角為 176。混合全部在喉部，并通過螺旋葉片機械混合，機構(gòu)簡單合理，體積較小，焊縫結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮周到，外筒為管子式焊接圓筒，受力較好，而承受氨介質(zhì)的焊縫在筒體內(nèi)部，允許有泄漏，因此焊縫焊接檢查為一般規(guī)范即可。為了保證設(shè)備效果，要求嚴格按圖紙尺寸制作，孔的公差要求 φ4177。，分布小孔要求在圓筒成型后再鉆孔。 l 2） 操作條件 設(shè)計溫度： 266℃ 操作溫度： 236℃ 設(shè)計壓力： G 操作壓力： G 水壓試驗壓力： G 3） 主要材質(zhì) 殼體、內(nèi)管全為0Cr18Ni10Ti 不銹鋼 4） 設(shè)計參數(shù) 空氣入口速度 16m/s 空氣出口速度 17 m/s 氨氣處空氣速度 16～ 18 m/s 氨噴出速度 30 m/s 喉口處混合氣速度 80～ 100 m/s 壓力降 800mmH2O 柱。 氧化爐 氨空混合器： 混合氣 33m/s Air30m/s NH3 80— 100m/s l 氧化爐與廢熱鍋爐 氧化爐 —— 廢熱鍋爐為硝酸生產(chǎn)的一臺關(guān)鍵設(shè)備，廢熱鍋爐與氧化爐連為一體，緊接在氧化爐下部，用以回收熱量，生產(chǎn) 的中壓蒸汽，驅(qū)動透平 —— 壓縮機組，實現(xiàn)硝酸生產(chǎn)自熱平 衡，氨空混合氣體進行氧化爐分 布均勻，鉑網(wǎng)支承好，各點溫度均勻，使用壽命長。其基本結(jié)構(gòu)如下： 2）基本參數(shù) 氧化爐： φ 4070 6355 操作溫度： 217/860OC 操作壓力： 廢熱鍋爐 : 換熱面積： 210m2 操作溫度 管程： 257OC，殼程： 761～ 400OC 操作壓力管程： ,殼程： 蒸汽過熱盤管： 換熱面積： 操作溫度 管程： 257～ 440OC，殼程： 860～ 761OC 操作壓力管程： ,殼程： 吸收塔 本硝酸 裝置設(shè)一個吸收塔，塔直徑 φ5200mm，塔總高 58540mm，塔為篩板型，雙 S 形單溢流，有 32 塊塔板。塔板上有 1～ 5 層冷卻盤管，塔體在頂部、中部、下部開有三個人孔，但塔內(nèi)篩板上每層都開有人孔，以便檢修之用。塔板支撐為 字形支承梁，塔板連接有固定焊接及螺栓活動連接，多數(shù)采用活動連接。塔在 （ G）壓力下操作，吸收工藝水由塔頂送到第一層塔板上，通過降液管連續(xù)穩(wěn)定地由上而下流入每塊塔板上，氣體由底部進入，向上穿過每層塔板，在板上進行著氣液間的泡沫吸收反應(yīng)，生成 58～ 62%的硝酸，尾氣由塔頂排走，其 NOX 含 量在 200PPm左右。 l 吸收塔 （ 1）吸收塔塔板設(shè)計 32 塊，全部設(shè)有冷卻盤管。板間距最小為 1000mm，最大為2300mm，板厚 12mm，小孔直徑 φ2mm，孔間距 10mm，塔板上有折流板，液體成雙 S形流動，每層有溢流管 2 個，直徑為 φ220mm，塔體壁厚為 12mm，全塔重量為 350 噸。 （ 2）冷卻盤管規(guī)格。采用 φ252電焊不銹鋼管，總冷卻面積 ，水在管內(nèi)流速為 1 米 /秒，每組盤管用夾板和螺栓緊固以防振動。 （ 3）塔板支架及塔板之間的固定，采用活動螺栓連接，可避免塔體焊接變形和應(yīng)力腐蝕， 安裝塔板的水平度一定要嚴格控制，一般要求在 177。3mm范圍。 （ 4）材質(zhì)：塔體及塔內(nèi)所有焊接部件，均采用超低碳不銹鋼 304L 型，其它為 304 型，塔裙座為碳鋼。 （ 5）冷卻盤管分布為兩進兩出，獨立單元，雙 S 型，具體分布如下： 1～ 3 層塔板： 5 層冷卻盤管 4～ 5 層盤管： 4 層冷卻盤管 6～ 8 層塔板： 3 層冷卻盤管 9～ 16 層塔板： 2 層冷卻盤管 17～ 26 層塔板： 1 層冷卻盤管 27～ 32 層塔板： 0 層冷卻盤管 l 四合一機組 我公司年產(chǎn) 27 萬噸稀硝酸裝置配套四合一透 平壓縮機組是硝酸生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，該“四合一”機組由：軸流壓縮機、 NOX 壓縮機、尾氣膨脹機、汽輪機、齒輪箱和聯(lián)軸器組成，包括潤滑調(diào)節(jié)油站等。 硝酸“四合一”機組中，軸流壓縮機和 NOX 壓縮機是耗功設(shè)備，汽輪機和尾氣透平膨脹機為原動機，共同驅(qū)動軸流壓縮機和 NOX 壓縮機。 軸流壓縮機是硝酸工程的原料氣壓縮機，經(jīng)軸流壓縮機壓縮的空氣與氨氣混合后進入氧化爐，進行氧化反應(yīng)，生成的氮氧化合物混合氣經(jīng)廢熱鍋爐進行熱交換，然后進行速冷，溫度降至 60℃。經(jīng)脫水后進入 NOX 壓縮機，經(jīng)過壓縮的氣體進入吸收塔，制成硝酸，從塔頂濾出的尾 氣經(jīng)預(yù)熱，過熱后進入尾氣膨脹機做功，回收能量，尾氣做功后經(jīng)煙囪排入大氣。 軸流壓縮機具有效率高，流量調(diào)節(jié)范圍寬，它比同等條件下的離心式壓縮機相比，多變效率高出 5%～ 10%。 NOX 壓縮機為離心式結(jié)構(gòu)，該壓縮機配有蒸汽清洗系統(tǒng)（用于清洗壓縮機內(nèi)部的銨鹽結(jié)晶），空氣密封系統(tǒng)（用于軸端密封，不允許有害氣體泄漏）。 尾氣透平膨脹機為軸流式結(jié)構(gòu)，第一級靜葉可調(diào)，可適應(yīng)不同工況點的操作，使膨脹機處于高效運行區(qū)。采用充空氣密封，防止尾氣泄漏。 汽輪機采用西門子技術(shù)生產(chǎn)的冷凝式汽輪機，用于補充四機組中能量虧損，并可進行轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)。 四合一機組 2） 機組主要特點 (1) 本機組采用汽輪機、 NOx壓縮機、齒輪箱的聯(lián)合底座，軸流壓縮機與尾氣透平的聯(lián)合底座，共兩個聯(lián)合底座。 l (2)汽輪機與 NOx壓縮機、 NOx壓縮機與齒輪箱、齒輪箱與軸流壓縮機之間、軸流壓縮機與尾氣透平均采用膜片聯(lián)軸器。 (3)齒輪箱高速軸的非聯(lián)接端配置有半自動盤車裝置。 (4)汽輪機配套沖擊式盤車。 (3)主要設(shè)備技術(shù)參數(shù) （ 1）軸流壓縮機 型 號： AV56— 14 介 質(zhì)： 空氣 進氣流量： 2517Nm179。∕ h（干） 進氣溫度： 28℃ 相對濕度： 81% 進氣壓力： (A) 排氣壓力： (A) 工作轉(zhuǎn)速： 5825r∕ min 軸 功 率： 12115kw 旋轉(zhuǎn)方向： 從進氣看順時針 臨界轉(zhuǎn)速： 一階水平： 1450 r∕ min 垂 直： 2450 r∕ min 二階水平： 3500 r∕ min 垂 直： 7500 r∕ min 三階水平： 8400 r∕ min （ 2） NOX 壓縮機 型 號： E71– 3 進氣流量： 723m179。∕ min 進氣溫度： 60℃ 進氣壓力： (A) 排氣壓力： 11bar(A) 工作轉(zhuǎn)速： 7100r∕ min 軸 功 率： 7180kw 旋轉(zhuǎn)方向： 從進氣看順時針 臨界轉(zhuǎn)速： 一階水平： 4350 r∕ min 二階水平： 9500 r∕ min （ 3）尾氣透平膨脹機 型 號： WP12– 940／ 360 進氣流量： 124455Nm179。∕ h（干） 進氣溫度： 360℃ 相對濕度： 82% 進氣壓力： (A) 排氣壓力： (A) 工作轉(zhuǎn)速： 5825r∕ min l 第 5 章 總結(jié) （ 1） 270kt/a 雙加壓稀硝酸裝置工藝先進，自動化程度較高，安全可靠，各項設(shè)計指標均接近或達到業(yè)界先進水平；尾氣排放達到國家標準要求，基本實現(xiàn)了零排放，具有良好的環(huán)保效益而且節(jié)能降耗，有較高的推廣價值。 （ 2）該裝置多臺關(guān)鍵設(shè)備借鑒外國先進技術(shù)，具有很好的實用性；完全國產(chǎn)化，不僅節(jié)省了外匯降低了投資，而且打破了國外技術(shù)封鎖，推動了民族工業(yè)的發(fā)展。 （ 3）由于透平膨脹機一級靜葉在熱態(tài)下調(diào)節(jié)受限，造成吸收塔吸收壓力低，達不到設(shè)計指標。對此陜鼓已重新設(shè)計， 需等待長停車機會進行改進。 l 參考文獻 [1]王詠梅，“四合一”機組的機械總成 .20xx 年 6 月 [2]馬春梅，“四合一”機組的有系統(tǒng)。 20xx 年 6 月 [3]李翠芳，軸流壓縮機的結(jié)構(gòu)及工作原理。 20xx 年 6 月 [4]楊花，氧化氮壓縮機的結(jié)構(gòu)及工作原理。 20xx 年 6 月 [5]李翠花，尾氣透平膨脹機的結(jié)構(gòu)及工作原理。 20xx 年 6 月 [6]高海霞，“四合一”機組的低壓電控制系統(tǒng)。 20xx 年 6 月 [7]王博，“四合一”機組的自控系統(tǒng)及儀表維護操作。 20xx 年 6 月 [8]王水霞，“四合一”機組的安裝調(diào)試與維護。 20xx 年 6 月 [9]趙海維、郭晴蓉，杭州汽輪機使用說明書。 20xx 年 6 月 [10]馬琳、劉麗娟，輔助機系統(tǒng)使用說明書。 20xx 年 8 月 [11]褚琴、沈勤華、曹李農(nóng)，自控與監(jiān)測使用說明書。 20xx 年 5 月 [12]晉開硝酸車間技術(shù)人員，硝酸生產(chǎn)操作法。 20xx 年 5 月 [13]馮軍強、柴夢周，稀硝酸工藝（山西化肥廠技術(shù)工人崗位培訓(xùn)教材）。 1996 年 7 月 [14]景雙伍、陳曉琴，硝酸生產(chǎn)與操作（青島膠南化肥廠）。 1994 年 2 月 l 致謝 本設(shè)計是在信熙卿老師的精心指導(dǎo)和嚴格要求下完成的。在畢業(yè)設(shè)計期間，她給了我極大的指導(dǎo)和幫助，她那認真負責(zé)的工作作風(fēng)、誨人不倦的精神風(fēng)范、嚴謹求實的治學(xué)態(tài)度給了我很大的鼓舞和激勵，將對我以后的工作和生活產(chǎn)生重大的影響，并將終生受益。在本設(shè)計完成之際，特向信熙卿老師表示我最衷心的感謝和祝福。 我還要感謝大學(xué)三年里所有的老師們，正是得益于他們的辛勤培養(yǎng)，我才有能力完成此次畢業(yè)設(shè)計，在此特向所有恩師表示我最崇高的敬意和最誠摯的謝意！我的成長離不開他們的教導(dǎo)。 為此，我在此還要感謝跟我一起完成畢業(yè)設(shè)計的同學(xué)們，他們在我設(shè)計的過程中給予了我較大的幫助，在此我特向他們表示由衷地感謝！