【正文】 23 投資估算 總投資費用估算 （ 采用指數(shù)估計法 ） nSSFFxfCC ???????? 212121 1 ）（ 式中 : C1——擬建工廠的投 資費用，萬元； C2——已知工廠投資費用 (取經(jīng)驗數(shù)據(jù) 6000 萬 )，萬元； f——地區(qū)建設(shè)投資系數(shù) ， 取 f=1； F1——擬建工廠的建設(shè)年份的價格指數(shù) ， 取 F1=； F2——已知工廠的建設(shè)年份的價格指數(shù) ， 取 F2=； S1——擬建工廠的生產(chǎn)規(guī)模 ， 取 S1=100000 噸 /年； S2——已知工廠的生產(chǎn)規(guī)模 ， 取 S2=20200 噸 /年； n——規(guī)模指數(shù) ， 取 n=； x——間接投資費用系數(shù)，取 x=4%。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的任務(wù)便是：結(jié)合當(dāng)時當(dāng)?shù)氐木唧w條件， 通過對不同技術(shù)方案、技術(shù)措施的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行計算、分析、比較、評價，探索解決經(jīng)濟(jì)目的和技術(shù)手段之間的矛盾的方法，尋求技術(shù)與經(jīng)濟(jì)之間的最佳關(guān)系，力求使設(shè)計方案技術(shù)上的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)上的合理性有機(jī)地統(tǒng)一。 本次畢業(yè)設(shè)計的意義 本次畢業(yè)設(shè)計既是對設(shè)計水平的考察，也是對學(xué)生大學(xué)四年綜合知識水平的考量。 安全措施 化工生產(chǎn)具有的特點是：易燃易爆、有毒、有腐蝕性物質(zhì)較多，高溫、高壓設(shè)備多，所以化工生產(chǎn)必須正確組織。 (4) 由于管道與設(shè)備連接時要裝配墊片，因此，相距較近的兩個設(shè)備之間不宜采用直連管道，以防止由于墊片配不準(zhǔn)而產(chǎn)生的連接不緊密。 (3) 管道及管架盡量沿墻鋪設(shè)，管道與墻之間、管道與管道之間要留有便于檢修的距離，一般平行管道之間的距離不小于 50~80mm，管道最突出部分距墻不小于 100mm。 20 (6) 在蒸汽主管道上要設(shè)置帶疏水器的放水口，為了安全，不要把高壓蒸汽引入低壓蒸汽系統(tǒng)。 管道布置設(shè)計 1) 物料因素 (1) 輸送有毒介質(zhì)時，應(yīng)保證人行道上沒有障礙管件； (2) 輸送易燃易爆介質(zhì)的管道應(yīng)避開生活間、樓梯和走廊等位置，并要安裝安全閥、防爆膜、阻火器、水封等防火防爆安全裝置，并采取可靠的接地措施； (3) 冷、熱流體管道要相互避開，如不能避開時，則要保持其保溫層外表面的間距，并行時應(yīng)保持在 上，交叉排列時，應(yīng)保持在 ； (4) 管道鋪設(shè)時要保持一定坡度，以防止管道內(nèi)積液。 如果有爆炸危險，車間主要采用單層結(jié)構(gòu)，如整個廠房有爆炸危險，則在每層樓板上要設(shè)置泄爆孔。要充分利用空間。柱子布置時要便于設(shè)備排列和員工操作，同時又有利于交通運輸，所以，單層廠房一般為單跨，即跨度等于廠房寬度， 廠房內(nèi)沒有柱子。柱網(wǎng)要根據(jù)生產(chǎn)需要的面積、設(shè)備布置要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較等因素來確定，此餐，還要符合建筑模數(shù)制的要求，以充分利用建筑結(jié)構(gòu)上的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制件，節(jié)約設(shè)計和施工力量，加快施工進(jìn)度。 一般的廠房型式有長方形、 L形、 T 形和∏形。 17 1排渣口； 2入孔； 3懸浮段； 4連接段； 5—清液 段； 6溢流段 7軸流泵； 8結(jié)晶器頂蓋； 9結(jié)晶器筒體； 10取出口； 11中心循環(huán)管； 12錐底； 13放出口； 圖 內(nèi)循環(huán)鹽析結(jié)晶器 18 人員配備 為了維持日常生產(chǎn)，安排好化工廠的人員配置，是非常重要的。 結(jié)晶器尺寸設(shè)計 現(xiàn)年產(chǎn) 15 萬噸氯化銨，結(jié)晶器的尺寸如下： 每年工作日按 330 天計算，則每天產(chǎn) ，每小時 。中心循環(huán)管由拉筋固定在結(jié)晶中心位置，頂蓋下邊設(shè)有套筒。 就可算出碳酸化塔的圓柱部分內(nèi)徑為 。現(xiàn)在工廠中常添加聚炳烯酸作助沉劑以提高二者的澄清效率。還會使沉降后的氨母液 Ⅱ 的濁度增加，在碳酸化時，使重堿粒度 變細(xì)，直接影響到過濾后重堿的水含量和水不溶物含量，須增加原料和能量的消耗。這些固體雜質(zhì)，如被氯化銨產(chǎn)品帶走，并無大礙。 13 副產(chǎn)品氨水 以煤為原料制氨時， 1t 氨約需變換氣 4300m2，其中含 CO 為 28%，含 CO2 量=4300=1024m3,制造 1t 純堿需 CO2為 520m3 制造 15 萬噸純堿需 CO2為 7800m3， 所以 如果用變換氣直接碳酸化制堿，生產(chǎn) 1t 噸 CO2 只能生產(chǎn)純堿 1204/520=（ 也即NH4Cl 的量 ） 。水 有三個出處：一是化學(xué)反應(yīng)用去的水 ； 二是重堿濾 渣 帶走的水 ； 三是 NH4Cl 成品帶走的水。 聯(lián)合法的運作要點 循環(huán)系統(tǒng)的水平衡 聯(lián)合法是 封閉循環(huán)的，系統(tǒng)內(nèi)的各種母液的體積必須保持恒定，不能膨脹，要做到這一點，進(jìn)入系統(tǒng)的水量不能大于系統(tǒng)中取水的水量。 γ值： γ值是母液 Ⅱ 中鈉離子對結(jié)合氨的物質(zhì)的量之比或物質(zhì)的量濃度比。 β值 可根據(jù)物料衡算求得 ， 若碳酸化后得到的母液 Ⅰ 是相圖中 30℃ 時的 P1點的成分，則母液中干鹽的離子分率為： [Na+]=； [NH4+]=； [Cl]=； [HCO3]=。 常用析銨溫度為 10℃ ， α值控制在 ~ 范圍。 α 值： α 值是指氨母液 Ⅰ 中游離氨對 CO2的物質(zhì)的量之比（或游離氨對 HCO3的物質(zhì)的量濃度比）。 采用二次加鹽時，由于在氨母液 Ⅱ 中 NaCl 中溶解度有限， NaCl 是以懸浮狀態(tài)進(jìn)入碳酸化塔中，食鹽中的 Ca2+、 Mg2+等雜質(zhì)會影響純堿的質(zhì)量，所以除原蘇聯(lián)和ReindersNicolai 等少數(shù)工廠采用兩次加鹽外，世界上大部分聯(lián)減廠都只采用一次加鹽。令式 (6)中的 a=0即得一次加鹽流程的條件為 ： e(1y1)=1y (13) 如果既要采用一次碳酸化，又要一次加鹽，則必須同時滿足式 (11)和式 (9)，則得 ：y1=y2； e= (14) 11 采用一次吸氨 ， 一次碳酸化和一次加鹽的流程，就必須同時滿足式 (11)、 式 (7)和式 (8)。如果省去第 Ⅱ過程的碳酸化就成了一次碳酸化流程。如果它們都是正值，且又小于 γ， 那么所選的母液 Ⅰ 和母液 Ⅱ 就可以構(gòu)成良好的循環(huán)。這就是說，當(dāng)母液 Ⅰ 落在 P2點時可以使循環(huán)產(chǎn)量最大 [1]。在圖中，過 I 作 BD 對角線的平行線交 BC 邊于 M，則 BM線段的長度即代表 (x1y1)。 1y2 Cl cCO2 1y1 Cl p2 NH3 dH2O p1 NH3 m2 H2O m1 H2O 因為第一過程生產(chǎn) 1mol 的 NaHCO3， 第二過程必然生產(chǎn) 1mol 的 NH4Cl， 兩個過程中共用去 1mol 的 NaCl、 NH CO2和 H2O， 于是第二過程的總反應(yīng)式為 ： 母液 Ⅰ 母液 Ⅱ x1 NH4+ x2 NH4+ 1x1 Na+ (γa)NaCl 1x2 Na+ e y1 HCO3 + (γb)NH3 → y2 HCO3 +γNH4Cl (2) 1y1 Cl (γc)CO2 1y2 Cl p1 NH3 (γd)H2O p2 NH3 m1 H2O m2 H2O 對式 (1)作 Na+衡算 ： (1x2)+a=e(1x1)+? (3) 對式 (2)作 Cl衡算 ： (1y2)+a=e(1y1) (4) (3)、 (4)兩式相減 得 ： ?=e(x1y1)(x2y2) (5) 式 (5)中的 γ 為每一循環(huán)中 ， 1 摩爾干鹽的母液 Ⅱ 所產(chǎn)生 NaHCO3和 NH4Clmol 量。式中的符號同表 。 在聯(lián)合制堿法中 ，由于過程循環(huán)進(jìn)行，從理論上講， NaCl 和 NH4HCO3 的利用是充分的，不再存在像氨堿法中的鈉利用率和氨利用率的過低問題。如果碳酸化最終溫度為 35℃ ，析出 NaHCO3后又得到母液。 當(dāng)加人少量 NaCl 固體時，體系點到達(dá) H。 當(dāng)母液 F 及加入 NaCl（其組成點為 B），使體系點達(dá)到 G 時，又會析出 NH4Cl 固體。如果冷凍到 10℃ ，溫度 ℃ NH4Cl的單獨溶解度 NaCl的單獨溶解度 在兩種鹽的共飽和溶液中 NH4Cl的溶解度 NaCl的溶解度 0 16 30 45 8 就會析出 NH4Cl 晶體。當(dāng)溶液中這兩種鹽共存時，由于同離子效應(yīng)，其溶解度都較單獨溶解度低。 工藝流程示意圖 圖 聯(lián)合制堿法工藝流程示意圖 7 聯(lián)堿法析氨的相圖及過程分析 冷析法制 NaHCO3及 NH4Cl 的重 要條件為它們都能單獨結(jié)晶析出。原鹽經(jīng) 過 振動篩 后能夠 分離出原鹽夾