【正文】 由于本人水平有限，時間倉促，資料不足，設(shè)計中難免有錯誤和不足之處，懇請老師批評指正。通過這次設(shè)計，了解了一些關(guān)于工程設(shè)計與計算，以及實際生產(chǎn)的具體問題，學到了一些圖書館查閱資料的基本方法，熟悉了本專業(yè)常用的各種手冊、國家標準和技術(shù)參考書，提高了設(shè)備設(shè)計和制圖能力，鞏固了專業(yè)知識，增強了獨立分析問題和解決問題的能力。 這次設(shè)計是對幾年來所學的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、基本技能的大測試，綜合檢驗。 為了凈化廠區(qū)空氣，美化廠區(qū)環(huán)境，應該在廠區(qū)內(nèi)多種植樹木、花草、增加綠地覆蓋率。防治措施：靠管道及設(shè)備的密封性，另外廢液在排放之前要進行嚴格的處理。防治措施：一靠管道及設(shè)備的密封性，二靠通風，要有良好的通風設(shè)施。 、 環(huán)境保護 化工廠的主要污染是“三廢”和噪聲，煤氣屬易燃、易爆、易中毒氣體， 在生產(chǎn)、運輸、儲存方面都要防止泄漏。 ⒉地貌：工廠建在霍山腳下，東靠著名的飛虹塔，其它三面為平坦地帶，通風暢利。 ③ 供電 電源是化工廠正常生產(chǎn)必需之物，電源供給必須穩(wěn)定且充足，廠區(qū)北面的霍州火力發(fā)電廠可以保證電源供應，同時廠內(nèi)也可以利用充足的蒸汽自行發(fā)電。 廠區(qū)內(nèi)設(shè)置循環(huán)水系統(tǒng)，生產(chǎn)廢水經(jīng)凈化處理后，部分返回生產(chǎn)系統(tǒng)重復使用，部分與生活廢水合并排入汾河。 ② 公路 洪洞縣境內(nèi)公路四通八達，交通便利，廠址區(qū)內(nèi)有通向洪洞縣城的 公路，并分別于大運二級公路、霍候一級公路、大運高速公路相通。地廣 人稀，適于建廠。 ㈡廠址選擇方案和建廠條件 課程設(shè)計說明書 26 、地理位置 本工段為化產(chǎn)車間的硫銨工段，根據(jù)工藝流程布置，設(shè)計擬建于冷鼓工段南側(cè)，廠區(qū)擬建于洪洞縣東北十五公里處的霍山腳下，該地處于北緯約176。 ⒏在機場、名勝古跡、風景區(qū)等附近建廠時 , 應達到機場的凈空區(qū)、名勝古跡的無污染間隔區(qū)等特殊要求，并應取得有關(guān)部門同意。 ⒍廠址必須具有避開高壓輸電線路的無建筑物的空隙間隔地段，并應 取得當?shù)仉姌I(yè)部門同意。 ⒋廠址應具備外部向廠供電、供水和交通運輸便利的基本條件。 ⒊在下述地段不宜選擇廠址： ①正在開采或有價值開采的礦床； ②有流砂、淤泥、崩塌、斷層、溶洞、滑坡層和二級以上大孔土的地段。 八、綜 合 技 術(shù) 部 分 廠址選擇 ㈠選擇原則： ⒈必須符合城市建設(shè)總體規(guī)劃的要求，并應符合城市煤氣專業(yè)規(guī)劃的要求。 收入 硫銨 550 元 /t 盈虧 － 550= 元 每生產(chǎn) 1t硫銨虧 元。 電氣專業(yè) 干燥器電氣系統(tǒng)應能聯(lián)鎖開、停車，各設(shè)備能單獨開、停車。如上水流量和壓力、蒸汽流量和壓力、預熱器前、后煤氣溫度和壓力及阻力、飽和器阻力、除酸器阻力及除酸器后煤氣壓力等。 ② 設(shè)計中應考慮檢修用地，檢修時所需空間和平面位置，作業(yè)場地應足夠。 ④ 硫銨貯斗的出料口距倉庫地面的距離，用人工包裝時應不小于 1900m。 ② 兩臺離心機的中心距不小于 4m。 ⑧ 加酸管上應設(shè)視鏡和調(diào)節(jié)性能較好的節(jié)流閥，以控制加酸量。 ⑦ 酸泵應成組集中布置。 ⑤ 當滿流槽基礎(chǔ)標高低于防腐地坪標高時，應將基礎(chǔ)設(shè)在坑內(nèi)。 ③ 飽和器錐形底距防腐地坪應不小于 400㎜。 飽和器系統(tǒng)設(shè)備布置原則 ① 飽和器中心 與主廠房外墻的距離 7～ 10m。 ② 硫銨倉庫宜布置在主廠房一側(cè)。 s 將重量流速換算成線速度 m /s1 4 1 3 g ??? ??臨速臨速 G . 0 2 14850 . 5 1 40 . 0 0 0 2 7 8Re ???? 因 Re＜ 10 故計算結(jié)果不須校正。上式各項數(shù)值計算如下： ① dp的確定 dp=1/∑ x/d 式中 x—— 篩分組成， % d—— 每級顆粒直徑， mm 若硫銨的篩分組成為： d， mm x， % 42 34 22 課程設(shè)計說明書 20 則 0 . 5 0 7 m m= . 11001=dp?????? ② γ g的確定 在沸騰床干燥器內(nèi)氣體的平均溫度為（140＋ 70） /2=105℃，取操作壓力為 350mmH2O，則空氣在實際操作狀態(tài)下的密度為： 3g 0 . 9 6 k g / m10330 35010330105273 2731 . 2 9 ??????? 式中 —— 空氣在標準狀態(tài)下的重度，㎏ /m3 ③ γ s硫銨結(jié)晶的真比重 1770 ㎏ /m3 ④ Z為空氣的粘度 Cpa 將上述各值代入得 G 臨速 =485 ㎏ /m2 最低流態(tài)化速度可按下式計算（煉焦化學產(chǎn)品回收與加工）： G 臨流 = 102 [γ g（γ s－γ g） ㎏ /h 、干燥器主要尺寸的確定： 原始數(shù)據(jù) 硫銨產(chǎn)量（干基） ㎏ /h 每天操作時間 h/d 15 進干燥器的硫銨含水 % 2 課程設(shè)計說明書 19 出干燥器的硫銨含水 % 進干燥器的硫銨溫度 ℃ 15 出干燥器的硫銨溫度 ℃ 68 大氣溫度 ℃ 5 相對濕度 % 84 出干燥器的空氣溫度 ℃ 70 空氣加熱器后的空氣溫度 ℃ 104 、沸騰床最低流態(tài)化速度的確定 當熱空氣流通過沸騰床干燥器硫銨顆粒床層的流速大到使全部顆粒剛好進入懸浮狀態(tài)時，顆粒與氣體間的摩擦力與其重量平衡，且通過此床層的任一截 面的壓降大致等于在該截面上顆粒和流體的重量，則可認為床層剛剛流化，并稱之為處于臨界流化狀態(tài)的床層。沸騰床式干燥器具有體積小、干燥速度快、生產(chǎn)大、容積干燥強度大、工作環(huán)境好、操作簡便等優(yōu)點。 原始數(shù)據(jù) 煤氣流量 Nm3/h 27324 預熱器前煤氣溫度 ℃ 55 預熱器后煤氣溫度 ℃ 67 預熱器內(nèi)煤氣平均壓力 mmHg 872（絕壓） 、進入預熱器的煤氣體積煤氣的平均溫度 C 6055 ?? ，平均壓力為 872 mmHg，故實際體積為： 3 3 0 4 1 m 3 / h=8727607607602735 7 . 5 )＋273(2 7 3 2 4=V??? 式中 760—— 1 標準大氣壓的毫米汞柱 273—— 冰水混合物的絕對溫度（ K） 依經(jīng)驗得加熱面積為： 29 9 .1 2 m=1 0 0 033 3 0 4 1S ?? 干燥器 經(jīng)離心機分離出來的硫銨結(jié)晶含有約 2%的水分，須經(jīng)干燥降至 %以下。煤氣在器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運動速度為進口煤氣線速度的 62～ 70%，現(xiàn)在取 70%則 W=26 70%=當煤氣中酸霧最小顆粒的直徑為 16μ m，為將其捕集下來，煤氣在環(huán)形空間停留的時間 T 應為 ，這樣煤氣流過的長度： L=W T= = 煤氣在器內(nèi)的回轉(zhuǎn)周數(shù)為： 2 . 5 4=24 . 3 0 63 . 1 41 7 . 2=2DmπL=n? 當環(huán)形通道寬 b=，旋轉(zhuǎn)速度為 W=，則煤氣通路的高度為： 1 . 1 m=1 8 . 20 . 4 4 73 6 0 0 3 2 4 7 4=h ?? 出口管在器內(nèi)部分的高度為： H=h n= = 煤氣預熱器 課程設(shè)計說明書 18 煤氣預熱器為單層列管式換熱器，用法蘭聯(lián)接在煤氣管道上，煤氣走管程，加熱用的低壓蒸汽走殼程。 旋風除酸器的尺寸可按下述計算確定： 原始數(shù)據(jù) 出飽和器煤氣實際體積 32474m3/h 煤氣中酸霧最小顆粒 16μ m 、除酸器進口的尺寸 進口煤氣速度不得低于 25m/s，現(xiàn)取為 26 m/s，則煤氣進口截面積為： 20 .3 5 m=2636003 2 4 7 4=F ? 煤氣進口采用矩形，長邊 a 對短邊 b 之比取為 a/b=，則F==0.35 b= a= 課程設(shè)計說明書 17 、出口管的直徑：出口管的煤氣流速可取為 4～ 8m/s，現(xiàn)取為 4m/s。 1200—— 飽和器后煤氣表壓（ mmH2O） 55—— 飽和器煤氣溫度（℃） 45—— 飽和器后煤氣露點溫度（℃） 、飽和器內(nèi)環(huán)形截面積 取飽和器內(nèi)環(huán)形截面上煤氣流速為 m/s。 原始數(shù)據(jù)： 煤氣流量 Nm3/h 27324 飽和器前煤氣壓力 mmH2O 1800 飽和器阻力 mmH2O 600 預熱器后煤氣溫度 ℃ 67 飽和器后煤氣露點溫度 ℃ 45 飽和器煤氣溫度 ℃ 55 初冷器后煤氣溫度 ℃ 30 、預熱器后煤氣實際體積 33 0 1 8 2 m=302 7 3 67＋2 7 31 3 .61 8 0 07 6 07 6 01 .1 5 82 7 3 2 4=V ??? 式中 27324—— 煤氣流量（ Nm3/h） —— 1Nm3煤氣在 30℃時水汽飽和后的體積。 飽和器 飽和器是硫銨工段的主體設(shè)備，大型焦化常用 的是外部除酸式飽 和器。 預熱器宜采用立式，以利于焦油流動。 硫銨結(jié)晶的分離應采用耐腐蝕的連續(xù)離心機，并設(shè)置備機。 除酸器宜用旋流板除酸器，也可選用旋風除酸器。 滿流槽內(nèi)液封的高度應大于鼓風機全壓。 四、硫銨工段的設(shè)備計算及選型 設(shè)備選用原則 飽和器機組設(shè)置備機，備用率 10%～ 100%。循環(huán)母液溫度在循環(huán)過程中降低5℃，則 Q4*= 60 5 25%=43152 kcal/h 式中 —— 硫銨產(chǎn)量（㎏ /h） 60—— 循環(huán)母液與硫銨的質(zhì)量比 —— 結(jié)晶母液的比熱（ kcal/㎏℃） 循環(huán)母液帶出的熱量 Q3*： 設(shè)循環(huán)母液溫度為 55℃ Q3*= 60 55=1898688 kcal/h 式中 —— 硫銨產(chǎn)量（㎏ /h） 60—— 循環(huán)母液與硫銨的質(zhì)量比 —— 結(jié)晶母液的比熱（ kcal/㎏℃） ② 水汽帶出的熱量 Q=（ 595＋ 55） = kcal/h 式中 —— 輸出煤氣的總含水量（ kg/h） 595—— 水在 0℃時的蒸發(fā)熱（ kcal/㎏） — — 水汽比熱（ kcal/㎏℃） 、循環(huán)母液帶入的熱量 Q5： 循環(huán)母液量取硫銨產(chǎn)量的 60 倍，其溫度約低于飽和器內(nèi)溫度 5～ 7℃，可取為 50℃，則 Q5= 60 50=1726080 kcal/h 式中 —— 硫銨產(chǎn)量（㎏ /h） —— 母液的比熱（ kcal/㎏℃ ） 20—— 硫酸的溫度（℃） 、洗滌水帶入的熱量（包括洗滌結(jié)晶和沖洗設(shè)備的水） Q3： Q3=（ 200＋ ） 60=15221kcal/h 式中 200—— 沖洗設(shè)備的平均水量（㎏ /h） —— 洗滌硫銨結(jié)晶的水量（㎏ /h） —— 60℃水的比熱（ kcal/kg至于吡啶堿類，由于吡啶裝置未生產(chǎn)，在飽和器內(nèi)吸收的極少，也不予考慮?！妫? 595—— 水在 0℃時的蒸發(fā)熱（ kcal/㎏）