【正文】 １）檢修飽和器機(jī)組設(shè)置電動(dòng)或手動(dòng)橋式吊車，在飽和器一側(cè)應(yīng)留有能放下一套飽和器機(jī)組的檢修用地，當(dāng)采用坦克吊作為起。１）蒸氨塔位置應(yīng)靠近樓體。４）為保證往干燥器內(nèi)給料均勻，可設(shè)置螺旋給料機(jī)，當(dāng)由離心機(jī)下面的螺旋輸送機(jī)直接往干燥器內(nèi)給料時(shí)，離心機(jī)溜槽口與輸送機(jī)端部的距離不小于１米。２）兩臺連續(xù)離心機(jī)中心距離不宜小于４米。１０）飽和器加酸視鏡應(yīng)布置在操作室內(nèi)靠近飽和器一側(cè)的墻上或室外平臺上，加酸視鏡安裝高度應(yīng)保證在大加酸時(shí)硫酸呈細(xì)流通過加酸視鏡，然后自流進(jìn)入飽和器內(nèi)。８）除酸器的安裝高度應(yīng)使其錐底能順暢自流入滿流槽設(shè)置內(nèi)的小于液封槽中，液封槽中的液面高度應(yīng)小于鼓風(fēng)機(jī)的全壓。６）滿流槽引起至儲槽的母液滿流管道，其管底應(yīng)高出地面２米以上，管道傾斜度應(yīng)大于５％。４）滿流槽布置在靠近母液儲槽的一側(cè)。２）飽和器中心距離一般不小于下列數(shù)據(jù)：　?。模危叮玻担帮柡推?，　?。保裁祝弧　。模危矗担埃帮柡推鳎　　。姑祝弧　。模危常埃埃帮柡推?，　　?。访?。４）酸庫一般單獨(dú)設(shè)置，其泵房布置在靠近硫酸高位槽的廠房一側(cè)。２）硫銨倉庫應(yīng)布置在主廠房一側(cè)。m 附電機(jī)型號 112m——2 N= KW１）由硫銨、蒸氨、酸庫等部分組成?！? 則其換熱面積 F=== ㎡ V=20890/= m3/h 式中 992,2——30～50℃時(shí)水的密度 ㎏/m3 根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》第二版選用螺旋板式換熱器,其具體參數(shù) PN≤ FN=15㎡ DN=900㎜ b=14㎜ δ=4㎜ H= F=㎡ V=㎜ Lt= f=㎜ d=300㎜ 旋風(fēng)分離器計(jì)算選型1) 出沸騰干燥器氣體溫度 70℃2) 計(jì)算氣體流量= m3/h3) 根據(jù)設(shè)計(jì)定額,要求進(jìn)入旋風(fēng)分離器的尾氣速度不小于 20m/s 本設(shè)計(jì)取 23m/s則所需截面面積為 F== m4) 設(shè)入口為矩形,邊長為a,b 且a=2b 則 ab=2b= ∴b= m a= m5) 筒體直徑 DO=2a=2= m6) 筒體高 H1=2DO=2= m7) 全高 H=4DO=4= m8) 出口管直徑 D1=DO/2=a= m9) 根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》(化學(xué)出版社)選用CLK—700型擴(kuò)散式旋風(fēng)分離器1) 按設(shè)計(jì)定額,要求引風(fēng)機(jī)吸力不小于400㎜H2O,本設(shè)計(jì)取500㎜H2O2) 在70℃,壓力為500㎜H2O(負(fù)壓)下,抽風(fēng)機(jī)入口流量為= m3/h3) 實(shí)際條件下風(fēng)壓實(shí)際條件下密度為 ρ==㎏/m3HT=500㎜H2O= Pa根據(jù)以上計(jì)算,選用9— 型離心通風(fēng)機(jī),全壓872㎜H2O 流量6978 m3/h,附電機(jī)型號 Y200L1—21) 計(jì)算風(fēng)壓選用沸騰干燥器的熱風(fēng)進(jìn)口,通風(fēng)機(jī)的入口外側(cè)為參考面,通風(fēng)機(jī)入口外側(cè)壓力 P1=3950 Pa(表壓) μ1= m/s Z1=5 m熱風(fēng)進(jìn)口 P2=0 Pa(表壓) μ2=0 m/s Z2=0 m∵(P2P1)/P2=(101325+3950101325)/101325=%﹤20%∴可用ρm=〔273(273+140)+〕/2=㎏/m3根據(jù)佰努力方程式可得 ρm gZ1+ρmμ1/2+P1+T=ρm Gz2+ρmμ2/2+P2+ρm∑hf代入已知條件 T=ρm Gz1+ρmμ1/2+P1+ρm∑hf其中ρm∑hf為管道及管體阻力和煤氣燃燒管阻力之和,根據(jù)實(shí)際情況定為 3500 PaT=5++3950+3500= PaT=2) 計(jì)算風(fēng)量=4890 m3/h根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,選擇風(fēng)機(jī)型號為9—,全風(fēng)壓為936㎜H2O,流量5475 m3/h,附電機(jī)型號Y200L1—2 按硫銨工段定額取每小時(shí)生產(chǎn)1噸硫銨需結(jié)晶槽容積2～3 m3, m3. 則V=24/15= m3 根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊》選用90176?！? Qc=20890(5030)= kJ/h Qh=25310(105t)式中 ——105℃時(shí)水的比熱 kJ/(㎏℃) ——92℃時(shí)水蒸汽的熱焓 kg/㎏回流液帶出熱量 q4= kJ/h冷卻水帶出熱量 q5(水溫由32℃到45℃)Q2=q3+q4+q5=+q5由Q1=Q2 ∴q5= kJ/h3) 所需換熱面積 氨氣 ℃ 102 → 98 水 ℃ 45 ← 32 △t ℃ 57 66由《煉焦化學(xué)品回收與加工》中取經(jīng)驗(yàn)值 K=300W/(㎡℃) % ——含氨量 ——102℃時(shí)水的熱焓 KJ/Kg氨解析放出的熱量 q5=%491=213004 kJ/h廢水帶出的熱量 q6=(+G)105 =+ kJ/h散熱損失 q7=q3+2%=2738G= kJ/hQ2=q4+q5+q6+q7 =+213004+++ =+ kJ/h由Q1=Q2 得 G== kJ/h1噸氨水所用蒸汽量 g=G/F=廢水量 W=+= kg/h= t/h6) 塔板層數(shù)確定直接蒸汽加熱時(shí),提餾段操作方程: Ym=式中 W——廢水量 kg/h G——直接蒸汽耗量 kg/h XW——廢水含氨量 % 即 YM=以進(jìn)料含氨量濃度 XF=% 按《煉焦化學(xué)品回收與加工》附表5中數(shù)據(jù)采用逐板計(jì)算法計(jì)算提餾段理論板數(shù).X % Y % ∴提餾段需理論板數(shù)為7對于精餾段由于塔頂氣相濃度不高于和進(jìn)料平衡的氣相濃度,所以只需要一塊理論板,則全塔理論板數(shù)為8塊.本設(shè)計(jì)采用浮閥塔,則實(shí)際板數(shù)為8/=167) 塔徑計(jì)算∵V＜G ∴用塔底氣相體積確定塔徑G= = m3/h原料汽化熱取水的熱量為 1500kJ/kg 平均溫度(98+50)/2=74℃ρl= ㎏/m3 ρV= ㎏/m3 查《化工原理》天大版附表7 kJ/(㎏k) ——1Nm3煤氣中含苯族烴的量 kg/m3Q氨=459..8645= kJ/h∴Q入= Q干煤氣+ Q水蒸汽+ QH2S+Q苯族烴+ Q氨 = =X熱蒸汽放出熱量為:Q2 Q出=Q1+Q2=X+Q22) 輸出熱量 Q出a) 煤氣帶出熱量 干煤氣=6843570= KJ/h 水蒸氣=(+70)= KJ/h H2S=6843570= KJ/h 苯族烴=6843570= KJ/h 氨=70= KJ/h1=干煤氣+水蒸氣+H2S +苯族烴+氨 = KJ/hb) 散熱損失熱量一般取散熱器損失熱量為換熱器熱量的5%左右,即2= Q2換熱器的熱量即為飽和水蒸氣放出的熱量,即 Q出=1+2=+ Q2 令Q出=Q入 即 10521298+Q2=+ Q2 ∴Q2= KJ/h ∴水蒸氣的耗量: = ㎏/h 式中 ——飽和水蒸氣冷凝潛熱 KJ/㎏c) 預(yù)熱器造型平均溫度: t=(47+70)/2= ℃進(jìn)預(yù)熱器時(shí)煤氣壓力取 2000 ㎜H2O(表壓)出預(yù)熱器時(shí)煤氣壓力取 1800 ㎜H2O(表壓)則平均壓力為:1900 ㎜H2O(表壓)而實(shí)際條件下,煤氣流量為: = Nm3 式中 433——30℃是水蒸氣分壓 ㎜H2O 按設(shè)計(jì)要求,每小時(shí)處理1000Nm3煤氣需加熱面積3 m3,則需加熱面積為: F=3/1000= ㎡ 由于計(jì)算假設(shè)出煤氣預(yù)熱器煤氣溫度為70℃,而實(shí)際生產(chǎn)中只要加熱到60～70℃℃之間即可. ∴根據(jù)《焦化設(shè)計(jì)參考資料》可選用 F=202 ㎡的換熱器其參數(shù)如下: 直徑 2020 ㎜ 長2110 ㎜ 加熱管直徑厚度 ㎜3㎜ 加熱管長度管數(shù) 2110㎜611 煤氣流通截面積 ㎡ 保溫面積 ㎡ 蒸氨塔的計(jì)算1) 基本數(shù)據(jù)的確定原始數(shù)據(jù)：進(jìn)料溫度 50℃ 分凝器后產(chǎn)品濃度 10% 塔頂溫度 102℃ 塔頂壓力 塔底溫度105℃ 塔底壓力 回流溫度90℃ 進(jìn)料量 廢水濃度 進(jìn)料量F及濃度XF F= t/h XF=100%=%參考《煉焦化學(xué)品回收與加工》附表5，得氨水在水溶液里及液面上蒸汽內(nèi)的含量為Y1=%2) 氨分縮器后成品氨氣溫度的確定XD=10%,設(shè)在蒸氨塔里的氨回收率為99%,則氨為: 99%10/1000≈氨氣混合物 D=247。k)QH2S=6843545= kJ/h式中 ——0～80℃水汽平均比熱 kJ/(㎏s)將重量換算成線速度 V0=G/Pg=1) 在沸騰干燥器內(nèi)氣流實(shí)際操作速度,根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,可取最底流態(tài)化速度V0的10倍,即 V=10V0=10= m/s2) 干燥器內(nèi)平均操作溫度及壓力下濕空氣體積計(jì)算如下干燥器處理負(fù)荷 24/25= kg/h原料含水量 = kg/h干燥器后殘留在硫銨中的水量為 = kg/h需蒸發(fā)水分為 = kg/h干燥器每處理1t硫銨(干基)需溫度50℃,相對濕度84%的干空氣1900 kg,則濕空氣體積為: = m3/h3) 所需干燥器沸騰床面積 F== ㎡根據(jù)《焦化設(shè)計(jì)參考資料》選用DN1740㎜定型沸騰干燥器一臺,㎡ 進(jìn)煤氣預(yù)熱器內(nèi)煤氣氣量 Nm3/h 68435 進(jìn)煤氣預(yù)熱器內(nèi)煤氣溫度 ℃ 45 出煤氣預(yù)熱器內(nèi)煤氣溫度 ℃ 70 加熱蒸汽壓力(絕熱) MPa 加熱蒸汽溫度 ℃ 1201) 輸入熱量Q入a) 煤氣帶入熱量Q1Q干煤氣=6843545= kJ/h式中 ——干燥氣化熱kJ/(m3㎡) 式中 dp——固體顆粒平均直徑 ㎜ Pq——固體密度kg/m Pg——?dú)怏w密度kg/m3 Z——?dú)怏w粘度 原油 上式中各項(xiàng)數(shù)值計(jì)算如下1) dp的確定 dp= ㎜ 式中 X——篩分組成 % D——每級顆粒直徑 ㎜ 硫銨篩分分組 d1 (㎜) 2 X1 (%) 42 34 22 dp== ㎜2) Pg的確定在沸騰干燥器內(nèi)氣體溫度為105℃并假設(shè)操作壓力3500Mpa,則空氣流在實(shí)際操作狀態(tài)下密度 Pg= = kg/m3式中 ——空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度kg/m33) Pg為硫銨結(jié)晶比重取1770 kg/m34) Z為空氣粘度, 厘泊 綜上,將上述各值帶入公式得 G=510 = kg/(m3mol的硫銨但是結(jié)晶熱為10886 KJ/h） KJ/h3. 硫酸的稀釋熱（100% KJ/Kg則=5050=10840064 KJ/hg) 化學(xué)反應(yīng)熱化學(xué)反應(yīng)熱包括中和熱、結(jié)晶熱和稀釋熱1. 硫酸的中和熱（1 Kg一般為45℃，回流母液量為硫銨產(chǎn)量的10倍，則=4510= KJ/h 式中 ——45℃時(shí)母液的比熱 KJ/(KgK)b) 水汽帶入的熱量=(＋98) =(＋98) =942362 KJ/h則氨汽帶入的熱量= ＋ = KJ/hc) 硫酸帶入的熱量=E=20= KJ/h式中 ——濃度為98%硫酸的比熱 E——硫酸的平均溫度，取20℃d) 洗滌水帶入的熱量（包括洗滌結(jié)晶和沖洗設(shè)備的水，水溫為60℃）=（＋）60 =(＋100)60