【正文】 t—— 煤氣預(yù)熱溫度（℃） ③ 氨帶入的熱量： Q= = kcal/h 式中 —— 進(jìn)飽和器的煤氣含氨量（㎏ /h） —— 氨的比熱（ kcal/kg 輸入熱量： 、煤氣帶入的熱量 Q1： ① 干煤氣帶入的熱量 Q=27324 = 式中 27324—— 煤氣發(fā)生量（ Nm3/h） —— 干煤氣比熱（ kcal/m3 實(shí)際操作中，吡啶裝置不生產(chǎn)時(shí)，母液溫度為 5055℃，生產(chǎn)時(shí)，母液溫度為 5560℃ 。此外，還由于煤氣在飽和器中停留時(shí)間短，不可能達(dá)到課程設(shè)計(jì)說明書 10 平衡。（出自《煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收與加工》） 則 PL=P0（ 1－ － ） mmHg= P0 P0與母液溫度有關(guān)，此最低溫度應(yīng)使 PL=Pg，則求得： 6 1 . 2 2 m m H g=0 . 7 5 54 6 . 2 2=0 . 7 5 5Pg=0 . 7 5 5PL=P0 查飽和水蒸汽表得其溫度為 ℃，這就是飽和器母液所需的最低溫度。 飽和器內(nèi)母液的最低溫 度，是根據(jù)飽和器母液面上的水蒸汽分壓 PL和母液面上煤氣中的水蒸汽分壓 Pg的大小關(guān)系來確定。 ② 硫酸帶入的水量： M=（ 1－ %） = ㎏ /h 式中 —— 硫酸消耗量（㎏ /h） %—— 硫酸濃度 ③ 洗滌硫銨的水量：取硫銨重量的 8%，而出離心機(jī)的硫銨帶走相當(dāng)硫銨量 2%的水分，故帶入的洗滌水量為： /h㎏5 3 . 9 4=1 0 02－88 9 9 . 0 0=M ? 式中 —— 硫銨產(chǎn)量（㎏ /h） ④ 沖洗飽和器和除酸器帶入的水量：飽和器的酸洗和水洗是定期進(jìn)行的，可取洗水量為平均 200 ㎏ /h。為了保持飽和器的水平衡，防止母液被稀釋，破壞正常操作，這些水分應(yīng)全部呈蒸汽狀態(tài)被煤氣帶走。 原始數(shù)據(jù)： 課程設(shè)計(jì)說明書 5 焦?fàn)t濕煤裝入量 t/h 90 煤氣發(fā)生量 Nm3/t 干煤 330 初冷器后煤氣溫度 ℃ 30 剩余氨水含氨量 g/L 氨的產(chǎn)率（揮發(fā)氨） % （按部分混合氨水系統(tǒng)計(jì)） 飽和器后煤氣含氨量 g/Nm3 硫酸濃度 % 配煤水分 % 化合水分 % 預(yù)熱器前煤氣溫度 ℃ 55 預(yù)熱器后煤氣溫度 ℃ 60 預(yù)熱器內(nèi)煤氣平均壓力 mmHg 872 飽和器前煤氣壓力 mmH2O 1800 飽和器阻力 mmH2O 600 飽和器后煤氣露點(diǎn)溫度 ℃ 45 飽和器煤氣溫度 ℃ 55 每天操作時(shí)間 h/d 15 進(jìn)干燥器的硫銨含水 % 2 出干燥器的硫銨含水 % 進(jìn)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 空氣加熱器后空氣溫度 ℃ 104 三、硫銨工段的設(shè)備計(jì)算及選型 課程設(shè)計(jì)說明書 6 飽和器內(nèi)氨的平衡及硫酸用量的計(jì)算： 、煤 氣發(fā)生量 60=90 V=90（ 1－ 8%） 330=27324Nm3/h 式中 90—— 焦?fàn)t濕煤裝入量（ t/h） 8%—— 配煤水分 330—— 干煤的煤氣發(fā)生量（ Nm3/t） 、氨產(chǎn)量： M=90（ 1－ 8%） %=㎏ /h 式中 %—— 氨的產(chǎn)率（揮發(fā)氨） （按部分混合氨水系統(tǒng)計(jì)） 、 剩余氨水揮發(fā)氨量： 先計(jì)算生產(chǎn)剩余氨水量 7 . 8 9 t / h = 10 3 5 . 227324－2 % ]8 % )－(190＋8%[ 9 0=M 6 式中 2%—— 化合水分 —— 30℃時(shí)，煤氣中飽和水蒸汽含量（ g/ Nm3）。通過熱平衡計(jì)算則可以確定飽和器操作過程中是否需要補(bǔ)充熱量，從而確定煤氣的預(yù) 熱溫度。 飽和器的物料平衡和熱平衡 進(jìn)行飽和器的物料平衡和熱平衡的計(jì)算，對分析飽和器的操作及制定硫銨工段的正常操作有重要意義。 為使飽和器內(nèi)母液酸度和溫度均勻，同時(shí)使小粒結(jié)晶呈懸浮狀態(tài)以利其成長，母液需要攪拌。為使其水分降至 %以下，濕硫銨經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)送入沸 騰式干燥機(jī)進(jìn)行干燥。離心分離后的濾液則由回流槽返回飽和器。結(jié)晶槽底部較濃的料漿被送入離心機(jī)進(jìn)行離心過濾。用結(jié)晶泵將飽和器底部的硫胺漿即送至結(jié)晶槽，使之沉淀分離。煤氣出飽和器后進(jìn)入除酸器，以分離所夾帶的酸霧，然后煤氣去粗笨工段。冷卻后的煤氣被鼓風(fēng)機(jī)加壓，使經(jīng)電補(bǔ)焦油器，然后進(jìn)入煤氣預(yù)熱器，用間接蒸汽加熱至 60℃ 70℃，煤氣預(yù)熱的目的在于保持飽和器的水平衡，以免飽和器內(nèi)母液因煤氣中水汽的冷凝而被沖淡。此法目前在國際上被認(rèn)為是回收氨的最佳方法。根據(jù)我廠情況，本設(shè)計(jì)將對此法進(jìn)行計(jì)算。酸洗塔法以硫酸為吸收液，在噴淋式酸洗塔中吸收煤氣中的氨，再將母液移入蒸發(fā)結(jié)晶器中濃縮結(jié)晶，生產(chǎn)大顆粒結(jié)晶硫酸銨。硫酸吸氨法回收氨有飽和器法和酸洗塔法。水洗氨法的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品可按市場需要調(diào)整，適應(yīng)性大；缺點(diǎn)是，流程長，設(shè)備多，占地面積大。聯(lián)堿法是以焦化廠生產(chǎn)的濃氨水為原料，用氯化銨與堿的聯(lián)合生產(chǎn)的方法將濃氨水加工成氯化銨。制濃氨水法以軟水為吸收液回收焦?fàn)t氣中的氨，氨水經(jīng)蒸餾得到濃氨水?；厥盏陌焙铣傻驶蜻M(jìn)行分解。氨存在于煤氣之中，不僅對吸收煤氣中粗苯的洗油質(zhì)量有嚴(yán)重影響，易使洗油乳化變質(zhì)，而且對粗苯的生產(chǎn)設(shè)備、煤氣管道及后續(xù)設(shè)備有嚴(yán)重的腐蝕作用，并且煤氣中的氨在燃燒時(shí)會(huì)生成有毒有腐蝕性的氨氧化物，大量的氨進(jìn)入洗油中，還會(huì)使油和水形成穩(wěn)定的乳化液妨礙油水分離，為此煤氣中的氨必須進(jìn)行脫除，課程設(shè)計(jì)說明書 3 一般出廠煤氣中的氨含量規(guī)定在 。 除去煤氣中的氨有三方面的原因：氨是一種較好的肥料；氨對吸收煤氣中粗 苯的洗油質(zhì)量有嚴(yán)重影響，易使洗油乳化變質(zhì)；氨對生產(chǎn)設(shè)備及煤氣管道有腐蝕作用。氨既是化工原料，又是腐蝕性介質(zhì)，因此必須從粗煤氣中回收氨。 回收氨簡介及氨的危害 煉焦煤料在焦?fàn)t中干餾時(shí)，煤中所含的一部分氮轉(zhuǎn)化為含氮化合物進(jìn)入粗煤氣中，其中最主要的是氨。 生物學(xué)上的用途也很多，多用于蛋白純化工藝方面，因?yàn)榱蛩徜@屬于惰性物質(zhì)，不易與其他生物活性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，在純化過程中能最大程度的保護(hù)蛋白活性，另外，硫酸 銨的可溶性極好，能形成高鹽環(huán)境，對于蛋白沉淀與后續(xù)的高鹽純化做準(zhǔn)備。此外，還用于啤酒釀造， 化學(xué)試劑 和 蓄電池 生產(chǎn)等。加入 電鍍液 中能增 加導(dǎo)電性。 、作用與用途：一種優(yōu)良的 氮肥 （俗稱肥田粉），適用于一般土壤課程設(shè)計(jì)說明書 2 和作物，能使枝葉生長旺盛，提高果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量，增強(qiáng)作物對災(zāi)害的抵抗能力，可作基肥、追肥和種肥，但是長期使用可能導(dǎo)致土壤板 結(jié)。當(dāng)日太原鋼鐵 480 噸硫酸銨拍賣，起拍價(jià) 550 元 /噸，成交于 560 元 /噸，基本體現(xiàn)硫酸銨市場跌勢趨緩的狀態(tài)。還可用于 紡織 、皮革 、 醫(yī)藥 等方面。有刺激性。 折光率 。 。水中 溶解度 ： 0℃時(shí)， 100℃時(shí) 。無氣味。氨的用途、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及各類生產(chǎn)方法。 其中，焦?fàn)t煤氣中所含的氨可用于制取硫酸銨、無水氨或濃氨水；其中含的氫可用于制造合成氨，進(jìn)一步制造尿素、硝酸銨和碳酸氫銨等化肥。 關(guān)鍵字 ：煤氣、硫銨回收、物料衡算、熱量衡算。通過對主要設(shè)備如飽和器、除酸器、煤氣預(yù)熱器、沸騰干燥器、蒸氨塔、循環(huán)泵、結(jié)晶泵等的計(jì)算，確定了設(shè)備尺寸計(jì)算與選型。 本設(shè)計(jì)采用噴淋式飽和器中半直接法來回收煤氣中的氨，工藝流程如下：從冷凝工段來得煤氣首先進(jìn)入煤氣預(yù)熱器，然后進(jìn)入飽和器，在飽和器內(nèi)，煤氣 中的氨與硫酸反應(yīng)生產(chǎn)硫銨，硫銨經(jīng)后續(xù)操作分離，從飽和器出來的煤氣經(jīng)除酸器后送往粗苯工段。 4. 綜合技術(shù)部分 5. 經(jīng)濟(jì)技術(shù)部分 6. 其它 主要參考 資 料 化學(xué)工業(yè)出版社 （上、下冊） 天津科學(xué)出版社 （中） 中國建筑工業(yè)出版社 機(jī)械工業(yè)出版社 1992. 7 （上） 化學(xué)工業(yè)出版社 冶金工業(yè)出版社 貴州省化工設(shè)計(jì)院編 華東化工學(xué)院出版社 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 學(xué)生提交 歸檔文件 年產(chǎn) 70 萬噸焦化廠硫銨工段的初步設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書一本 硫銨工段工藝流程圖生產(chǎn)工藝流程圖一套（要求手工繪制） 2圖紙 噴淋式飽和器裝配圖主要設(shè)備結(jié)構(gòu)圖一套（要求 CAD 繪制） 2圖紙 課程設(shè)計(jì)說明書 III 摘要 本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)焦炭 68 萬噸焦化廠回收車間硫銨工段的工藝設(shè)計(jì)。 3. 計(jì)算部分。 2. 化工技術(shù)部分。其中包括：煤炭的潔凈利用、脫氨簡介、硫銨方法概述、硫銨方法的選擇標(biāo)準(zhǔn)等。課程設(shè)計(jì)說明書 I 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 課程名稱 化工設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)名稱 年產(chǎn) 60 萬噸焦化廠硫銨工段的初步設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)周數(shù) 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì) 任務(wù) 主要 設(shè)計(jì) 參數(shù) 剩余氨水含氨量 g/L 焦?fàn)t濕煤裝入量 t/h 90（ 60 萬噸時(shí)為 90） 配煤水分 % 化合水 % 煤氣發(fā)生量 Nm3/t 干煤 330 初冷器后煤氣溫度 ℃ 30 剩余氨水含氨量 g/L 氨的產(chǎn)率（揮發(fā)氨） % （按部分混合氨水系統(tǒng)計(jì)） 飽和器后煤氣含氨量 g/Nm3 硫酸濃度 % 預(yù)熱器前煤氣溫度 ℃ 55 預(yù)熱 器后煤氣溫度 ℃ 67 預(yù)熱器內(nèi)煤