年產(chǎn)焦炭70萬(wàn)噸焦化廠回收車(chē)間硫銨工段的工藝設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-07-03 09:47本頁(yè)面
【正文】 氣處理量確定其直徑。 應(yīng)設(shè)置除塵、粉塵捕集裝置。 硫銨干燥宜采用沸騰干燥器。 硫銨結(jié)晶槽應(yīng)采用選擇分離式，也可用重力沉降式。 為了維持生產(chǎn)及檢修飽和器，設(shè)置兩個(gè)母液貯槽。 飽和器內(nèi)的泡沸傘分左、右兩種導(dǎo)流形式，應(yīng)根據(jù)回流母液在器內(nèi)有較長(zhǎng)的流動(dòng)路線(xiàn)而定?！妫? 5℃——進(jìn)入相比降低5℃輸 入輸 出項(xiàng)目Q1+項(xiàng)目Q1*Q2Q2*Q315434Q3*Q4Q4*Q5Q6合 計(jì)+合 計(jì)輸出熱量Q出總計(jì)為： Q出= Q1*＋ Q2 *＋Q3*＋Q4* = kcal/h飽和器的熱平衡，列表如下： 根據(jù)熱平衡關(guān)系，則Q入= Q出+= t=70℃ 與我們廠操作溫度比較接近?！妫? 、飽和器散失的熱量Q4*： 設(shè)其相當(dāng)于循環(huán)母液熱損失的25%?！妫㏎1*=613652＋= kcal/h 、結(jié)晶母液帶出的熱量Q2*： 設(shè)結(jié)晶母液溫度為55℃Q2*=（1＋10）55= kcal/h 式中 ——硫銨產(chǎn)量（㎏/h） 10——結(jié)晶母液中水與硫銨的質(zhì)量比 ——結(jié)晶母液的比熱（kcal/㎏℃） 、化學(xué)反應(yīng)熱Q6： ① 中和熱q1 2NH3+H2SO4 （NH4）2SO4已知： NH3的生成熱11000 kcal/kmol H2SO4的生成熱210800 kcal/kmol （NH4）2SO4的生成熱279500kcal/kmol 則中和熱為：q1=－（211000＋）=46700 kcal/kmol 式中 ——硫銨的產(chǎn)量（kg/h） 132——硫銨摩爾的質(zhì)量（kg/kmol）② 結(jié)晶熱q2 kcal/㎏，則每kmol的結(jié)晶熱為：q2==18971 kcal/kmol 式中 ——硫銨的質(zhì)量（kg/h） 輸出熱量： 、飽和器中煤氣帶出的熱量Q1*： 設(shè)飽和器后煤氣溫度為55℃，則 ① 干煤氣帶出的熱量105（1－8%）33055=613652 kcal/h 式中 105——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） ——干煤氣比熱（kcal/m3℃） 60——洗滌水溫度（℃） 、結(jié)晶槽回流母液帶入的熱量Q4：回流母液溫度約低于飽和器內(nèi)溫度9～10℃，可取45℃，回流母液量為硫銨產(chǎn)量的10倍，則Q4=1045= kcal/h 式中 ——硫銨產(chǎn)量（㎏/h） ——母液的比熱（kcal/㎏則煤氣帶入飽和器的總熱量以上3項(xiàng)之和，即：Q1=＋（＋）＋ =＋ kcal/h 、硫酸帶入的熱量Q2：Q2=20= kcal/h 式中 ——硫酸消耗量（㎏/h） ——%硫酸的比熱（kcal/kg℃） t——煤氣預(yù)熱溫度（℃）煤氣中的苯族烴、硫化氫及其它組分，在飽和器雖未被吸收，但由于含量少，在飽和器前后引起的熱量變化甚微，可忽略不記?！妫? t——煤氣預(yù)熱溫度②水汽帶入的熱量（煤氣中的水分）：（595＋）=＋ kcal/h 式中 ——水煤氣中帶入的水量（㎏/h） ——水汽比熱（kcal/㎏ 飽和器內(nèi)的熱平衡： 為了確定是否需要向飽和器補(bǔ)充熱量和煤氣的預(yù)熱溫度，必須對(duì)飽和器進(jìn)行熱量平衡計(jì)算（假設(shè)吡啶未生產(chǎn)）。所以實(shí)際上母液面上的水蒸氣分壓：PL=KPg 式中 K——平衡偏離系數(shù)，～ 當(dāng)K=，則PL= Pg== mmHg查飽和水蒸汽表得其溫度為52℃，此即飽和器母液的適宜溫度，此值是符合生產(chǎn)實(shí)際情況的。實(shí)際上飽和器母液溫度應(yīng)比最低高，因母液內(nèi)水的蒸發(fā)需要蒸發(fā)推動(dòng)力，即△P=PL－Pg。母液上面水蒸氣分壓PL取決于母液溫度和母液中游離酸及硫銨的含量，可按下式計(jì)算（出自《煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收與加工》）：PL=P0（1－－）mmHg 式中 P0——在規(guī)定溫度下水的飽和蒸汽壓，mmHg υ——母液中硫銨的含量，g/100g母液 s——游離酸含量，g/100g母液 當(dāng)母液中硫銨總含量為46%，可得相應(yīng)的υ= g/100g母液，s= g/100g母液。則帶入飽和器的總水量為以上四項(xiàng)的總和，即：+++200=㎏/h 、飽和器出口煤氣中的水蒸氣分壓Pg： 帶入飽和器的總水量，均應(yīng)有煤氣帶走，則由飽和器出去的每標(biāo)方煤氣應(yīng)帶走的水量為： 式中 31878——煤氣發(fā)生量（Nm3/h） 相應(yīng)的每標(biāo)方煤氣中水汽的體積為： 式中 18——水的摩爾質(zhì)量（g/mol） 則：1 Nm3混合氣體中所另外攜帶的水汽所占的體積百分比為： 取飽和器后煤氣表壓為1200mmH2O，則絕對(duì)壓力為： 760＋1200/=848mmHg 式中 760——1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的毫米汞柱 ——毫米汞柱與毫米水柱的換算系數(shù) 則混合氣體中水蒸氣分壓Pg： Pg=848%= 、飽和器內(nèi)母液適宜溫度的確定：飽和器內(nèi)母液的適宜溫度，可按飽和器內(nèi)母液的最低溫度乘以平衡偏移系數(shù)來(lái)確定。 、帶入飽和器的總水量： ①煤氣帶入的水量： 式中 31878——煤氣發(fā)生量（Nm3/h） ——30℃時(shí)，煤氣中飽和水蒸汽含量（g/ Nm3）。 31878——煤氣發(fā)生量（Nm3/h） 剩余氨水中的揮發(fā)氨總量： ——單位體積剩余氨水含氨量（g/L） 、煤氣帶入飽和器的氨量： 280－=㎏/h 式中 280——單位時(shí)間氨總產(chǎn)量（㎏/h） ——剩余氨水中揮發(fā)氨總量（㎏/h） 、飽和器后隨煤氣帶走的氨量： 式中 31878——煤氣發(fā)生量（Nm3/h） ——飽和器后煤氣含氨量（g/Nm3） 、飽和器內(nèi)被硫酸吸收的氨量： －=㎏/h 式中 ——進(jìn)飽和器的煤氣含氨量（㎏/h） ——出飽和器的煤氣含氨量（㎏/h） 、硫銨產(chǎn)量（干重）： 式中 132——硫銨的摩爾質(zhì)量(g/mol) 17——氨的摩爾質(zhì)量(g/mol) 、硫酸（100%）的消耗量： 式中 98——硫酸的摩爾質(zhì)量(g/mol) 2——1mol的硫酸可吸收2mol的氨 17——氨的摩爾質(zhì)量(g/mol) 100%%的硫酸為 、氨的損失率： 式中 ——出飽和器的煤氣含氨量（㎏/h） ——進(jìn)飽和器的煤氣含氨量（㎏/h）依上述各項(xiàng)列出氨的物料平衡，如下表所示輸 入輸 出項(xiàng) 目㎏/h%項(xiàng) 目㎏/h%煤氣帶入的氨100硫酸吸收的氨煤氣帶走的氨合 計(jì)100合 計(jì)100 飽和器內(nèi)水的平衡及母液溫度的確定： 飽和器內(nèi)的水分主要是煤氣和硫酸帶來(lái)的水分，以及離心機(jī)、飽和器和除酸器的洗滌水等?，F(xiàn)計(jì)算如下：其中煉焦按每天出112爐計(jì)，平均每小時(shí)裝濕煤量為102 t/h。水平衡是飽和器物料平衡中最主要的一項(xiàng)，可以決定飽和器內(nèi)母液的適宜溫度。母液從溢流口溢出，由循環(huán)泵打入飽和器循環(huán)，以保證器內(nèi)溫度、酸度、粒度均勻。結(jié)晶澄清的母液及離心機(jī)洗滌液一起返回飽和器。焦?fàn)t氣出飽和器后，入除酸器，分離出所夾帶的酸霧后，被送往兩苯車(chē)間。 因此半直接法生產(chǎn)硫銨的工業(yè)等有待進(jìn)一步改進(jìn)，以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的需要，盡管如此，由于它的生產(chǎn)工藝管理等方面均較直接法和間接法先進(jìn)，因此工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用較廣。 （2）結(jié)晶顆粒較小。、半直接法 由焦?fàn)t出來(lái)的煤氣經(jīng)過(guò)冷卻，所得的冷凝氨水通過(guò)氨蒸餾柱蒸出氨水并和煤氣中的氨共同進(jìn)入飽和器，穿過(guò)母液層和硫酸溶液相互作用生成酸式硫酸銨。由于這方法需要的設(shè)備龐大，投資大，消耗掉大量的蒸汽，耗能大，經(jīng)濟(jì)效果也不好。因此，在工業(yè)上應(yīng)用比較困難，所以此法在工業(yè)上得不到廣泛應(yīng)用，難以推廣。、直接法 熱的煤氣從焦?fàn)t中出來(lái)經(jīng)過(guò)煤氣冷凝器冷卻再經(jīng)電捕焦油器清潔凈化后進(jìn)入飽和器，在飽和器內(nèi)，煤氣中的氨同硫酸結(jié)合生成硫銨。 硫銨的生產(chǎn)方法硫銨的生產(chǎn)方法有：飽和器法和非飽和器法。、磷酸吸氨法 以磷酸溶液為吸收液回收煤氣中的氨，使煤氣凈化同時(shí)回收的氨制成磷肥的磷酸氫二銨法或是將回收的氨經(jīng)解吸、精餾制取無(wú)水氨的弗薩姆法。硫酸吸氨法的優(yōu)
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