【正文】 化學(xué)反應(yīng)熱碳酸銨的分解熱量q1=1301017=132210kJ/h式中： 1017——每分解出一千克二氧化碳的所需熱量，kJ/kg硫化銨的分解熱量q2=130762=99060kJ/h寧夏大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第三章 熱量衡算11式中： 762——每分解出一千克硫化氫的所需熱量，kJ/kg氨、硫化氫和二氧化碳從溶液析出所需熱量q3=2054+130（583+532 ）=式中： 20558532 分別為氨、硫化氫、二氧化碳溶液中析出所需熱量 [5]，kJ/kgQ 化 = q1+ q2 ＋q 3=132210+99060+=散熱損失（取為直接蒸汽供給熱量的 1%）Q 散 =167760001%=167760kJ/h由上可得Q 出 =+31500000++167760=Q 入 =+25164000+80465+= 結(jié)果分析 物料平衡分析物料平衡有上面求得的數(shù)據(jù)可知，總進料量為 ，總出料量為 kg/h，則誤差 %.19???? 誤差小于 2%，所以計算結(jié)果在置信區(qū)間之內(nèi)，總進料量略大于出料量，可能由于現(xiàn)場數(shù)據(jù)取值以及儀表存在一定的誤差。℃進塔直接蒸汽（260℃）帶入的熱量Q2=90002796=25164000kJ/h 式中 2796——260℃水蒸汽焓值，kJ/kg加堿（25℃）帶入的熱量Q3=77025=80465（ kJ/h） 式中 ——25℃堿液的比熱容， kJ/kg前已知 XD=%，查表 21 可得 XR=%，XF=%，查表 21，可查得與 XF 達成平衡的氣相濃度 YF=%。原料氨水入塔溫度： 68℃入塔直接蒸汽溫度： 260℃廢水出塔溫度： 110℃加入堿液溫度： 25℃塔頂溫度： 101℃廢水流量： 70m3/h蒸氨生產(chǎn)相關(guān)參數(shù)如下：F——原料氨水量， kg/hXF——原料氨水中氨的質(zhì)量濃度，%TF——原料氨水溫度，℃J——加堿量, kg/hTJ——進堿溫度，℃D成品氨氣產(chǎn)量, kg/hXD成品氨氣含氨質(zhì)量濃度，%TD——成品氨氣溫度， ℃W——廢水量 , kg/hXW——廢水含氨量， %TW——廢水溫度，℃L回流量, kg/hXR回流液含氨質(zhì)量濃度，%V——塔頂蒸汽逸出量，kg/hY1塔頂逸出的氨氣含氨質(zhì)量濃度，%R回流比， R=L/D寧夏大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 物料衡算6 原料氨水物料計算原料氨水含氨量和其它雜質(zhì)量相對于水可以忽略不計，取密度為 1000kg/m3 則原料氨水中幾種主要成分的量為 NH3： 654=260kg/h H2S： 652=130kg/hCO2： 652=130kg/h H2O： 651000=65000/h則原料進量 FF=260+130+130+65000=65520kg/h則剩余氨水含氨 XF 2601%??? 廢水物料計算由現(xiàn)場測量結(jié)果得到平均每小時廢水量，由于測量時是在廢水池中，故測量溫度為常溫，取此時廢水密度為 1000kg/m3,則廢水質(zhì)量W=701000=70000kg/h根據(jù)現(xiàn)場測量結(jié)果廢水中的含氨量為 %，則每小時廢水中的氨量為70000%=可以求得氨水中氨氣的蒸出率為： %96??? 成品氨蒸汽物料計算假設(shè) H2S 和 CO2 全部蒸出，設(shè)水蒸氣的質(zhì)量為 GH2O，則成品氨蒸汽質(zhì)量的組成為：GNH3： 26096%=GH2S： 130kg/hGCO2： 130kg/h 摩爾組成為：nNH3： nH2S： 130/34=寧夏大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 物料衡算7nCO2： 130/44=據(jù) 總總 PnNH33?式中： n 總 =nNH3+nH2S+nCO2+nH2O=+nH2O查得成品氨氣中氨的分壓在 101℃時，P NH3=,成品氨氣管道總壓為20kPa（表壓）,則由表壓=絕壓 大氣壓因此：絕壓= 表壓+大氣壓=+20=??求得： nH2O=換算成質(zhì)量為：GH2O=18=成品氨汽總量 P=+130+130+=氨在成品氨汽中的重量百分濃度為： %9 4NHXpP??總 加堿量物料計算 由測量數(shù)據(jù)知加堿量為： 3/h，堿液濃度為 34%，查得稀堿液密度為1100kg/m3，則加堿液量 J J=1100=770kg/h 堿液的濃度為 34%，則其中含堿量為77034%= 蒸汽量物料計算 蒸汽用量 9t/h=9000kg/h，則 G=9000kg/h寧夏大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第二章 物料衡算8 回流比與塔頂氨氣含氨濃度的確定由塔頂氨分縮器作為物料平衡及氨平衡計算，可得：Vy1=LXR+DXDV=L+DR=L/D由上面三式可推得 ①11??RXyD ②?1表 21 氨在水溶液內(nèi)及液面上蒸汽內(nèi)的含量 [4]（重量%） 蒸汽內(nèi) 溶液內(nèi) 蒸汽內(nèi) 溶液內(nèi) 5 10 11 12 14 由上面二個式子可見，當(dāng) XD 及 XR 均為已知時，實際回流比 R 與塔頂氨汽濃度y1 互為因變數(shù)，必須先確定其中一個，另一個就可由公式求得。蒸氨塔底部排出的蒸氨廢水，在與原料氨水換熱后送往生化處理裝置處理或送去洗氨。 直接蒸氨工藝流程直接蒸氨工藝是在蒸氨塔的塔底直接通入水蒸汽作為蒸餾熱源，其工藝流程示組成 g/L初冷工藝初冷后煤氣溫度 全氨 揮發(fā)氨 CO2 H2S HCN初冷冷凝液單獨分離 30~40 7~9 6~8 2~4 1~3 ~煤氣間接初冷 初冷冷凝液與集氣管循環(huán)氨水混合分離30~40 7~9 6~8 2~4 1~3 ~硫銨流程 30~40 2~5 1~2 1~2 ~2 ~氨水流程 20~25 2~3 ~ ~ ~煤氣直接分離初冷循環(huán)氨水與洗氨氨混合分離 25~30 4~6 ~ ~寧夏大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第一章 直接蒸氨工藝流程簡介4意圖見圖12 。但是自2 0 世紀(jì) 7 0 年代出現(xiàn)的濕式催化氧化法技術(shù) [3]目前在國內(nèi)還處于研究開發(fā)、機理的探討和動力學(xué)模型的建立的層次上。 另外，對焦化廠而言，蒸氨只不過是廢水預(yù)處理設(shè)施。寧夏大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第一章 直接蒸氨工藝流程簡介3表11 剩余氨水主要組成 國內(nèi)蒸氨工藝面臨的問題國內(nèi)蒸氨工藝面臨的主要問題有能量消耗大、蒸汽單耗高及加堿分解固定銨鹽的反應(yīng)精餾技術(shù)不夠成熟。三是采用催化濕式氧化處理工藝 [2]，但該工藝目前還不夠成熟，在我國無工業(yè)化應(yīng)用 由于剩余氨水中含有 NHH2S、COHCN、銨鹽等成分，氨氮的濃度較高，若直接進行生化處理的話，細菌將難以承受，因此一般剩余氨水的處理過程為先脫酚、后蒸氨、再去生化處理的過程。目前，國內(nèi)外常見的剩余氨水處理工藝主要有三種，其氨氮的脫除效果均達到國家排放標(biāo)準(zhǔn): 一是采用普通生化、混凝處理工藝 ) 。目前，蒸氨工藝面臨著水蒸汽單耗大，蒸氨效果差，操作費用高等一系列的問題，其中蒸氨過程中的能量消耗問題是非常引人關(guān)注的。蒸氨工藝按照蒸氨操作壓力可分為常壓蒸餾和負壓蒸餾工藝；按照能源結(jié)構(gòu)可分直接蒸汽加熱法蒸氨工藝和加熱爐作為熱量來源的塔底再沸蒸餾工藝。大部分焦化廠的排水主要存在兩個問題: C O D 沒有達標(biāo)。在我國制定的 G B897819%《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 [1]中對 C O D 的排放標(biāo)準(zhǔn)就更加嚴(yán)格，而且增加了氨氮( NH3N)標(biāo)準(zhǔn)。這些廢水的排放對受納水體造成了較大的污染，使水體產(chǎn)生富營養(yǎng)化，影響了水體的使用功能，造成較大的環(huán)境問題。由于歷史的原因，大多數(shù)焦化廠在當(dāng)時設(shè)計建設(shè)時，焦化廢水處理技術(shù)尚處于較低水平，絕大部分廠家采用了普通生化技術(shù)作為廢水處理手段。其組成與焦?fàn)t操作制度、煤氣初冷器形式、初冷后煤氣溫度以及初冷冷凝液的分離方法等有關(guān)。煤氣的初冷方式有間接冷卻、直接冷卻和間直接混合冷卻三種。來自焦?fàn)t的荒煤氣是由干煤氣、水蒸氣及一系列化學(xué)產(chǎn)品組成的復(fù)雜的有機混合物。蒸氨原料氨水主要來源包括：荒煤氣冷卻產(chǎn)生的剩余氨水廢液。蒸氨原料氨水主要為剩余氨水。廢水處理過程見圖 1脫酚后的剩余氨水 蒸 氨 氨氣蒸汽 NaOH生化處理混凝處理外排圖 11 剩余氨水處理過程在煤氣冷凝氨水中含有較多的揮發(fā)銨鹽 NH3 與 H2S、HCN、H 2CO3 形成銨鹽，如（NH 4） 2S、NH 4CN、 （ NH4） 2CO3 等，固定銨鹽如 NH4Cl、NH 4CNS、(NH 4)2SO(NH 4)2S2O3 等的含量較少。溫度II65m3/h directly Ammonia Process DesignAbstract：In the coking production process a large number of phenol, cyanide, oil, ammonia and other toxic and hazardous substances remain in residual ammonia which mainly from the coke and gas purification processes and chemical produc