【正文】 ar, ammonia, sulfur, benzene family hydrocarbons and other chemical products, while purifying the coke oven gas to the semivacuum operating system, it is a good absorption of ammonia, benzene family hydrocarbons, increasing the absorption driving force to help improve the absorption rate and sulfate system to take the process, the process of spray saturator to produce ammonium sulfate, and saturator mother liquor production of crude light extract impurities to remove hydrogen sulfide and hydrogen cyanide, benzene family hydrocarbon wash oil absorption.(1) the material balance:① calculate the baseline to determine:② calculate the consumption of raw materials and materials in the process output (including participation in and do not participate in all of the response of materials, impurities, etc.)。對于飽和器需要得出其煤氣進(jìn)口管直徑、中央煤氣管徑、飽和器的高度和直徑，同時(shí)計(jì)算了除酸器和干燥器的管徑、內(nèi)徑。1. 物料衡算：① 計(jì)算基準(zhǔn)的確定：② 計(jì)算過程中的原料消耗及物料輸出量(包括參加及不參加反應(yīng)之物料、雜質(zhì)等各項(xiàng))；③ 列出主要設(shè)備的輸入及輸出物料平衡表(包括物料名稱、工業(yè)品組成、分子量、成品重量等各項(xiàng))；④ 飽和器的物料平衡圖(原料及產(chǎn)品重量、物料損失等)；2. 熱量衡算(以物料衡算為基礎(chǔ))：① 需明確物料進(jìn)入設(shè)備入口溫度，列出熱量衡算方程；② 計(jì)算各物理或化學(xué)變化吸收或放出的熱量，特別是潛熱及反應(yīng)熱的計(jì)算；③ 對反應(yīng)器須計(jì)算各物料進(jìn)出口溫度，及反應(yīng)器內(nèi)部溫度；換熱器計(jì)算原料及冷卻(加熱)介質(zhì)進(jìn)、出口溫度；④ 熱量平衡，選擇傳熱結(jié)構(gòu)，計(jì)算傳熱面積。對于硫酸銨制取工藝，采用噴淋式飽和器生產(chǎn)硫酸銨的工藝，并以飽和器母液生產(chǎn)粗輕吡啶。設(shè)計(jì)說明從焦?fàn)t炭化室生成的荒煤氣需在化學(xué)產(chǎn)品回收車間進(jìn)行冷卻、輸送，回收煤焦油、氨、硫、苯族烴等化學(xué)產(chǎn)品，同時(shí)凈化煤氣。我在焦?fàn)t煤氣初冷時(shí)采用半負(fù)壓操作系統(tǒng)，這樣有利于吸收氨、苯族烴等，增大吸收推動(dòng)力，有利于提高吸收率和回收率。用栲膠法除去硫化氫和氰化氫雜質(zhì)，以洗油方法吸收苯族烴。 此設(shè)計(jì)以噴淋式飽和器為主設(shè)備進(jìn)行計(jì)算，主要附屬設(shè)備有除酸器、結(jié)晶槽、沸騰干燥器等。圖紙三份，分別為噴淋式飽和器生產(chǎn)硫酸銨工藝流程圖、噴淋式飽和器設(shè)備圖、初冷器圖。(3) lists the major equipment input and output material balance (including the material name, the industrial position, molecular weight, finished weight)。2 heat balance (material balance based):① require explicit material into the device inlet temperature, listed in the heat balance equation。③ reactor required to calculate the inlet and outlet temperatures of the various materials, and the reactor internal temperature。(4) the heat balance, select a heat transfer structure, calculate the heat transfer area.This design spray saturatorbased device to calculate the main ancillary equipment acid removal device, crystallization, boiling needs to e to the height and diameter of the gas inlet tube diameter, the central gas pipe diameter, saturated, and the calculated diameter, inside diameter, in addition to the acid and dryers.Drawing three, respectively, for the spray saturator production of ammonium sulfate process flow chart diagram of the spray saturator equipment, Primary Cooler map52 / 59目 錄主要符號說明 1引 言 21 焦?fàn)t煤氣初冷工藝 4 集氣管冷卻 4 初冷器冷卻 4 煤氣的直接冷卻工藝 62 初冷工藝的計(jì)算 8 集氣管的物料平衡和熱計(jì)算 8 物料衡算 8 集氣管的熱量衡算 10 橫管初冷器熱量和物料衡算 14 橫管初冷器的物料衡算 14 橫管初冷器的熱量衡算 16 20 剩余氨水量的計(jì)算 263 硫酸銨制取工藝 284 硫酸銨工藝計(jì)算 31 31 31 水平衡的計(jì)算 32 母液最低溫度的確定 32 335 硫酸銨生產(chǎn)的主設(shè)備的計(jì)算 386 硫酸銨附屬設(shè)備的計(jì)算 42 結(jié)晶槽 42 沸騰干燥器 42 沸騰床最低流態(tài)化速度的確定 44 干燥器直徑的確定 45 干燥器溢流口高度的確定 46 除酸器 46 除酸器煤氣進(jìn)口尺寸 46 出口管直徑 47 除酸器的內(nèi)徑 47 出口管在器內(nèi)部分的高度 477 后續(xù)工序的設(shè)計(jì)說明 48 中和器法提取粗輕吡啶工藝流程 48 焦?fàn)t煤氣中硫化氫和氰化氫的脫除 48 洗油吸收煤氣中的苯族烴 50設(shè)計(jì)結(jié)果 51參考文獻(xiàn) 52附 錄 53致 謝 54主要符號說明煤氣流量 溫度 ℃蒸汽量 煤氣含氨量 熱量 干煤裝入量 體積流量 體積 速度 直徑及高度 密度 黏度 面積 熱容 kJ/kg首先，概述了煤氣初步冷卻的目的意義，介紹了鼓風(fēng)冷凝工段的工藝流程，常用的初冷工藝及工藝流程中的常用設(shè)備，并對鼓冷工段進(jìn)行了物料衡算和熱量衡算。其次，采用噴淋式飽和器生產(chǎn)硫酸銨的工藝，并以飽和器母液生產(chǎn)粗輕吡啶。同時(shí)也對介紹了用硫酸法吸收氨制取硫酸銨的工藝，并對硫酸吸收氨的工藝原理及注意事項(xiàng)做了一些說明，以及對硫酸銨生產(chǎn)工藝的物料衡算和熱量衡算，硫酸銨生產(chǎn)的主設(shè)備及輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算。對于煤氣中的硫化氫和氰化氫的除去在回收煤化學(xué)產(chǎn)品具有重要作用，并通過栲膠法將硫化氫和氰化氫除去，由于焦化廠生產(chǎn)硫酸銨需要大量的硫酸，而通過設(shè)置脫硫裝置并回收硫化氫制造硫酸，可以節(jié)省所需硫酸量的一半左右，并使資源得到合理的利用，故脫除硫化氫和氰化氫必須重視。煤氣的初步冷卻分兩步進(jìn)行：第一步是在集氣管及橋管中用大量循環(huán)氨水噴灑，使煤氣冷卻到80～90℃；第二步再在煤氣初冷器中冷卻。煤氣的初冷，輸送及初步凈化，是煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收工藝過程的基礎(chǔ)。因此，對這部分工藝及設(shè)備的研究都很重視。在煉焦過程中，從焦?fàn)t炭化室經(jīng)上升管逸出的粗煤氣溫度為650750℃，首先經(jīng)過初冷，將煤氣溫度降至2530℃，粗煤氣中所含的大部分水氣、焦油氣、萘及固體微粒被分離出來，部分硫化氫和氰化氫等腐蝕性物質(zhì)溶于冷凝液中，從而可減少回收設(shè)備及管道的堵塞和腐蝕；煤氣經(jīng)冷卻后，體積變小，從而使鼓風(fēng)機(jī)以較少的動(dòng)力消耗將煤氣送往后續(xù)的凈化工序。從煤氣初冷過來的煤氣中含有一定的氨，～%。當(dāng)采用間接冷卻時(shí)，煤氣冷卻越低，冷凝氨水量愈大，則冷卻器后煤氣中含氨量愈少，反之則愈多。目前，中國焦化廠煉焦時(shí)生成的氨主要通過生產(chǎn)硫酸銨，也有用磷酸吸收氨制取無水氨的工藝，因所得產(chǎn)品質(zhì)量高，技術(shù)先進(jìn)，得到應(yīng)用和發(fā)展。并在制取硫酸銨的同時(shí)，粗輕吡啶鹽基從硫酸銨母液中提取回收。1 焦?fàn)t煤氣初冷工藝在煉焦過程中，從焦?fàn)t炭化室出來的粗煤氣溫度為650～800℃。為回收和處理這些化合物，并使煤氣體積變小，便于輸送，首先應(yīng)將煤氣進(jìn)行冷卻。 集氣管冷卻來自焦?fàn)t炭化室的高溫粗煤氣（露點(diǎn)為65℃左右）～、溫度為70～75℃的循環(huán)氨水通過噴頭強(qiáng)烈噴灑，如圖11所示。隨著煤氣的冷卻，煤氣中50%~60%的煤焦油被冷凝下來，其中一小部分與煤氣中的煤、焦微粒混合成為焦油渣。大部分氨水用泵送回集氣管噴灑，小部分剩余氨水經(jīng)溶劑脫酚、蒸氨和生物脫酚等多級處理后外排。焦油渣回配入裝爐煤。間接初冷法的煤氣冷卻和凈化效果好，為世界各國廣泛采用；直接初冷法，冷卻水和煤氣直接接觸，有較好的凈化效果，但因設(shè)備較多，投資較大，應(yīng)用不如間接初冷器普遍；間接直接初冷法是70年代后發(fā)展的初冷方法，煤氣初冷和凈化效果好，但設(shè)備多，投資大，未能廣泛采用。圖11間接初冷法工藝流程1－氣液分離器；2－間接初冷器；3－焦?fàn)t煤氣鼓風(fēng)機(jī)；4－電捕焦油器；5－冷凝液槽；6－冷凝液液下泵；8－水封槽；9－焦油氨水分離器；10－氨水中間槽；11－事故氨水槽；12－焦油貯槽；13－焦油中間槽；14冷凝液中間槽該流程在我國得到廣泛采用。分離下來的焦油、氨水和焦油渣一起進(jìn)入焦油氨水澄清槽，經(jīng)過澄清分成三層：上層為氨水，中層為焦油，下層為焦油渣。焦油則通過液面調(diào)節(jié)器流至焦油中間槽，由此用泵送至焦油貯槽，經(jīng)初步脫水后，再用泵送往焦油車間。這部分氨水稱為循環(huán)氨水。煤氣走管間，冷卻水走管內(nèi)。在初冷器內(nèi)，煤氣中焦油氣、水氣和萘大部分都冷凝下來，煤氣中一部分氨、硫化氫和氰化氫等溶解于冷凝液中，煤氣則被凈化。由初冷器、焦?fàn)t煤氣鼓風(fēng)機(jī)和電捕焦油器排出的冷凝液以及由氣液分離器下來的焦油氨水和冷凝液，在焦油氨水分離器中沉降分層后所礙的氨水，作為循環(huán)氨水送回集氣管，剩余氨水送溶劑脫酚裝置；煤焦油送入焦油貯槽；焦油渣回配入裝爐煤。間接初冷法的主要設(shè)備是間接式初冷器。在初冷器內(nèi)，煤氣走管外，冷卻水走管內(nèi)。間接初冷器有立管式和橫管式兩種。其換熱器豎直放置，殼體截面有圓形、長圓形和方形。折流板與管子同向，折流板間距由熱端至冷端逐漸減小，以使煤氣流速基本不變。上水箱敞開，冷卻水自流通過冷卻器。圖12立管式初冷器橫管式初冷器如圖13所示。角橫放，殼體截面為矩形。兩段供水是供低溫水和循環(huán)水，三段供水則供低溫水、循環(huán)水和采暖水。冷卻水由每段下部進(jìn)入，低溫水供入最下段，以提高傳熱溫差，低煤氣出口溫度。橫管式初冷器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，管內(nèi)積結(jié)的水垢難于清掃；但冷卻水流速高，傳熱效率好，冷卻后的煤氣含萘低，凈化好。我國小焦化大都用此流程。由氣液分離器分離出的氨水，煤焦油和焦油渣，經(jīng)過焦油盒分離出焦油渣后流入焦油氨水澄清池，從澄清池出來的氨水用泵送回集氣管噴灑冷卻煤氣。煤焦油盒底部的煤焦油渣人工撈出。分離出來的煤焦油與上述煤焦油混合。剩余氨水則送去蒸氨或脫酚。煤氣直接冷卻，不但冷卻了煤氣，而且具有凈化煤氣的良好效果。這對后面洗氨洗苯過程及減少設(shè)備腐蝕都有好處。但直接初冷工藝流程較復(fù)雜，動(dòng)力消耗大，循環(huán)氨水冷卻器易腐蝕易堵塞，各澄清池污染也嚴(yán)重，大氣環(huán)境惡劣等缺點(diǎn)。2 初冷工藝的計(jì)算 集氣管的物料平衡和熱計(jì)算 物料衡算干煤量，1噸煤產(chǎn)焦?fàn)t煤氣340，每小時(shí)裝入干煤量120，一年開工300天，每天24小時(shí)。而集氣管中的蒸發(fā)水量M是在熱平衡中確定的。輸入熱量：（1）干煤氣帶入的熱量：設(shè)煤氣的入口溫度為650℃，干煤氣比