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年產(chǎn)140萬噸焦炭焦化廠硫銨工段初步設(shè)計化工設(shè)計課程設(shè)計說明書畢業(yè)論文-文庫吧資料

2025-07-01 21:43本頁面
  

【正文】 4—8%NH3 150—180克/升(NH4)SO4含量 40—46%NH4HSO4 10—15%原料硫酸濃度>75% 離心機內(nèi)洗水用量硫銨量的810%(4) 離心干燥系統(tǒng)設(shè)備布置原則① 硫銨操作室樓層標(biāo)高,應(yīng)按下列原則確定:由結(jié)晶槽至離心機的母液能順利自流;應(yīng)使離心機分離出的母液自流入飽和器內(nèi);由螺旋輸送機至干燥器的溜槽,其傾角不小于52度。⑧ 加酸管上應(yīng)設(shè)置視鏡和調(diào)節(jié)性能良好的節(jié)流閥,以控制加酸量。⑦ 酸泵應(yīng)成組集中布置。⑤ 。③ 滿流槽布置在靠近母液槽一側(cè)。(2) 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之間的距離,宜按下列數(shù)值:直徑6250的飽和器,不小于12米;直徑5500的飽和器,10米;直徑4500、3000、2000的飽和器,7—10米。② 硫銨倉庫應(yīng)布置在主廠房一側(cè) 。(9)飽和器和除酸器的洗水量 飽和器的酸洗和水洗是定期進行的,洗水量雖各廠的工作制度不同而異。洗水溫度一般宜為6080℃,這樣既能洗去結(jié)晶表面油類雜質(zhì),又能降低濾液粘度,提高分離效率,降低硫銨游離酸含量。(7)結(jié)晶槽中結(jié)晶層的厚度 結(jié)晶槽中應(yīng)保持一定厚度的結(jié)晶層,一般為結(jié)晶槽高度的1/,離心機的進料濃度波動大,使產(chǎn)品含水量和游離酸過多;厚度過大,大量結(jié)晶同母液一起滿流到飽和器,易造成管道和飽和器堵塞。(6)母液中的結(jié)晶的濃度(晶比) 晶比即母液中所含結(jié)晶的體積對母液與結(jié)晶總體積的百分比。中加酸時母液酸度為1214%,大加酸時為1822%。(4)母液酸度和加酸制度 由經(jīng)驗知,設(shè)計時母液酸度宜取46%。(此值成為偏離平衡系數(shù)),于此相應(yīng)的母液溫度即為母液的適宜溫度。(3)母液濕度 母液溫度過高過低均對晶體成長不利,因此飽和器在保持水平衡且保證母液不被稀釋的條件下,保持相宜的穩(wěn)定操作溫度。(2)預(yù)熱器粗氣溫度 為了蒸發(fā)飽和器中多余的水分,保持飽和器內(nèi)水平衡,防止母液被稀釋,進入飽和器的粗氣必須進行預(yù)熱。采用飽和器法生產(chǎn)硫銨時,每產(chǎn)一噸硫銨的硫酸和水、電、蒸汽的消耗定額大致如下表:硫酸(100%濃度)—0.750噸水26—33電能28—32度水蒸汽—3硫銨工段的工藝操作參數(shù)(1)預(yù)熱前粗氣溫度 預(yù)熱器前粗氣溫度與出冷氣后粗氣溫度及其經(jīng)鼓風(fēng)機加壓后的溫升有關(guān)。按現(xiàn)行技術(shù)操作規(guī)程的規(guī)定,%以上。當(dāng)母液的表面張力降低后,泡沫便會消除。故當(dāng)飽和器進行酸洗和水洗“滅晶”時,母液最容易起泡沫。(3)苯族烴與濃硫酸作用而生成的磺酸鹽,也會使母液起泡沫,故硫胺工段最好不使用濃度在94%以上的濃硫酸,也不希望使用再生酸,因為前者會促使煤氣中的苯族烴磺化,而后者本身就含有磺酸鹽。(1)母液中含有大量機械雜質(zhì),他們使酸焦油呈細分散狀而不再與母液分層。嚴(yán)重時,飽和器和滿流槽內(nèi)的母液幾乎全部呈泡沫狀態(tài)。酸焦油是硫銨工段生產(chǎn)的廢物,至今還為找到利用它的好辦法。由于它往往夾帶著氣泡。當(dāng)設(shè)置電補焦油器時,煤氣中的焦油霧含量則降至。除酸器、循環(huán)泵、結(jié)晶泵和母液管道,也應(yīng)定期用溫水洗滌,以防被硫銨結(jié)晶堵塞。為消除飽和器阻力的增加和防止其堵塞,應(yīng)定期進行飽和器的酸洗和水洗,以溶解其內(nèi)的結(jié)晶沉積物。飽和器的阻力通常為450500毫米水柱。為此,飽和器內(nèi)的母液不斷地經(jīng)滿流管流入滿溜槽4,然后用循環(huán)泵5將其送入飽和器底部經(jīng)噴射式攪拌器噴出,使母液進行強烈的攪拌。干燥后的硫銨即為產(chǎn)品。離心機后的硫銨,通常含水23%。為降低產(chǎn)品游離酸含量,在離心機中用溫水洗滌濾餅。結(jié)晶槽上的母液滿流至回流槽7,然后流回飽和器。母液中不斷有硫銨生成,當(dāng)其呈過飽和狀態(tài)后便有硫銨結(jié)晶析出。預(yù)熱后的煤氣沿中央煤氣管進入飽和器6,并經(jīng)煤氣分配傘從酸性母液中鼓泡而出,其中氨即為硫酸吸收。第二章、飽和器法硫銨生產(chǎn)工藝1工藝流程圖及流程敘述外置除酸器飽和器法生產(chǎn)硫銨的工藝流程見下圖如上圖所述:煉焦煤氣經(jīng)初冷器冷卻到25℃—35℃,其中部分氨氣以冷凝氨水形式析出。當(dāng)有硫化氫存在時,溶液在加熱器中發(fā)生分解,生成硫代硫酸銨:當(dāng)溶液中硫代硫酸銨達到一定濃度后,剩余的亞硫酸氫銨和硫代硫酸銨作用,生成硫銨和元素硫: 但此法尚在試驗研究階段,工業(yè)中并未采用。在這種情況下,焦化廠利用燒結(jié)廠或發(fā)電廠工業(yè)廢氣中的二氧化碳來制取硫銨是很理想的。此外,采用該法在技術(shù)經(jīng)濟上的合理性,還得進一步研究。單是加工硫銨溶液,就需混合、結(jié)晶、中和和蒸發(fā)等許多工序。此外,每噸干煤料可得到碳酸氫鈉約為9公斤。硫酸用量對1噸硫銨約為144千克。按該法生產(chǎn)硫銨時,可以得到碳酸氫鈉副產(chǎn)品。②用芒硝制取硫銨 芒硝與氣態(tài)二氧化碳,氨與水按以下方式進行反應(yīng): 將反應(yīng)所得溶液送去過濾分離,除去Na2HCO3沉淀,而濾液用少量硫酸中和后,送入結(jié)晶設(shè)備濃縮結(jié)晶。 這種工藝過程復(fù)雜,需要的設(shè)備較多,耗用的蒸汽量很大,氨的回收率低,因此經(jīng)濟效果很差。除去碳酸鈣沉淀后的濾液中,約含硫銨40%,將 其送入蒸發(fā)器進行蒸發(fā),得到結(jié)晶硫銨。以下簡單是幾種不用硫酸制取硫氨的方法。由于該法工藝過程簡單,生產(chǎn)成本低,故為國內(nèi)外焦化廠普遍采用。在初步冷卻器中冷凝下來的氨水全部與集氣管循環(huán)氨水混合。半直接法生產(chǎn)硫銨的工藝過程為:出爐煤氣在初步冷卻器中冷卻到25~30℃,進入鼓風(fēng)機。我國多以飽和器作為氨的吸 收器,國外則有以硫酸洗氨塔代替飽和器的趨勢,即所謂無飽和器法生產(chǎn)硫銨。采用直接法生產(chǎn)硫銨雖然有很多優(yōu)點,但因過多的設(shè)備處于負壓狀態(tài),在生產(chǎn)上不安全,故在工業(yè)上未被采用。氨和硫酸結(jié)合而成硫氨。煤氣從初步冷卻器出來,溫度約為60~70℃,進入電撲焦油器,除去其中之焦油霧滴。(2) 直接法 這種方法的工藝過程為:出爐煤氣在煤氣集氣管中被循環(huán)氨水冷卻,除去其中的焦油,進入間接式初步冷卻器。這種方法要消耗大量水蒸氣,而且蒸發(fā)設(shè)備龐大,經(jīng)濟效果不佳。間接法生產(chǎn)硫銨的工藝過程為:煤氣在洗氨塔中用水洗滌,氨被吸收,得到稀氨水,送去蒸餾。(1) 間接法 在現(xiàn)在生產(chǎn)硫酸方法未被提出之前,焦化廠曾用硫酸中和稀氨水,然后蒸發(fā)溶液而來制取固體硫銨。根據(jù)工藝過程的不同,生產(chǎn)硫銨的方法可分為間接法、直接法和半直接法。研究表明,對氨的產(chǎn)率起決定性作用的是煤中氮的存在形式和焦?fàn)t火道溫度??梢?,氨的產(chǎn)率與美的含氮量之間存在著密切的關(guān)系。比較起來,后一種的可
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