【正文】 Ⅱ 中鈉離子對(duì)結(jié) 合氨的物質(zhì)的量之比或物質(zhì)的量濃度比。 γ值越大，表示析氨過(guò)程中 NaCl 溶入多， NH4Cl 析出多，殘留的 NH4Cl 少；也表示吸氨和碳酸化時(shí)會(huì)生成較多的 NaHCO3。 聯(lián)合法的運(yùn)作要點(diǎn) 循環(huán)系統(tǒng)的水平衡 聯(lián)合法是封閉循環(huán)的，系統(tǒng)內(nèi)的各種母液的體積必須保持恒定，不能膨脹，要做到這一點(diǎn)，進(jìn)入系統(tǒng)的水量不能大于系統(tǒng)中取水的水量。所以保持母液平衡是進(jìn)行正常生產(chǎn)的前提和保護(hù)環(huán)境、節(jié)能降耗的基本要求。水有三個(gè)出處：一是化學(xué)反應(yīng)用去的水；二是重堿濾渣帶走的水；三是 NH4Cl 成品帶走的水。 (2) 根據(jù) NaHCO3 晶體的粒度和均勻程度，一般用真空過(guò)濾機(jī)所得的重堿濾渣中水分在 18%~21%范圍之內(nèi)，良好時(shí)為 16%~20%，相應(yīng)的燒成 %~%，而一噸純堿所需的粗重堿量為燒成率的倒數(shù)，即 ~ 噸，因此 1 噸堿由粗重堿帶出系統(tǒng)的水分為 (~)(~)=300~390(kg)； (3) 合成一噸純堿就聯(lián)產(chǎn)一噸氯化銨，其中含 H2O 量 4%，故一噸氯化銨帶走 H2O量為 42(kg),而合成 15 噸純堿由 15 噸氯化銨帶走的水量為 630(kg)； 由此可見(jiàn)，如果要使母液總量平衡，在真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾重堿時(shí)，所加入的洗水不應(yīng)超過(guò) 10200+(9000~11700)+630~870=19830~22770(kg)； 在聯(lián)堿生產(chǎn)中水量能否平衡主要決定于過(guò)濾洗水的用量，而重堿結(jié)晶的好壞對(duì)過(guò)濾洗水的用量影響極大。 副產(chǎn)品氨水 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 以煤為原料制氨時(shí)， 1t 氨約需變換氣 4300m2，其中含 CO 為 28%，含 CO2 量=4300=1024m3,制造 1t純堿需 CO2為 520m3制造 15 萬(wàn)噸純堿需 CO2為 7800m3，所以如果用變換氣直接碳酸化制堿，生產(chǎn) 1t 噸 CO2 只能生產(chǎn)純堿 1204/520=（也即NH4Cl 的量）。 因此所產(chǎn)的 CO2 不能滿足將 NH3 全部加工成 NH4Cl 的要求，有一部分氨必須以氨水出售。這些固體雜質(zhì)，如被氯化銨產(chǎn)品帶走，并無(wú)大礙?？上н@些沉淀太細(xì)，一部分隨同母液 Ⅱ 進(jìn)入噴射吸氨器隨之進(jìn)入氨母液 Ⅱ 桶沉降。還會(huì)使沉降后的氨母液 Ⅱ 的濁度增加，在碳酸化時(shí)，使重堿粒度變細(xì)，直接影響到過(guò)濾后重堿的水含量和水不溶物 含量，須增加原料和能量的消耗。如果碳酸化失常，重堿質(zhì)量差，過(guò)濾及洗滌困難，洗水增加，就會(huì)使母液膨脹?，F(xiàn)在工廠中常添加聚炳烯酸作助沉劑以提高二者的澄清效率。 1篩板 A； 2中心管； 3篩板 B； 4氣液分離器； 5—環(huán)形篩板； 6角閥 7外冷器； 8氣體分布器； 9氨母液入口； 10尾氣出口； 11二氧化碳出口； 12出堿； 13冷卻水入口； 14冷卻水出口 圖 外冷式碳化塔 碳化塔內(nèi)徑的計(jì)算 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 設(shè)計(jì)一個(gè)年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸的聯(lián)合制堿法制純堿設(shè)備裝置，反應(yīng)操作時(shí)間如下： 置換 1h，進(jìn)料 ，反應(yīng) 18h，出料 ，清理 1h。 就可算出碳酸化塔的圓柱部分內(nèi)徑為 。母液過(guò)飽和度的消失，晶核的生成及長(zhǎng)大都在結(jié)晶器中進(jìn)行 [2]。中心循環(huán)管由拉筋固定在結(jié)晶中心位置，頂蓋下邊設(shè)有套筒。懸浮段的中部設(shè)有晶漿取出口，錐底開(kāi)有母液放出口、排渣口及人孔等，渣液段上部設(shè)有母液溢流槽 [2]。 結(jié)晶器尺寸設(shè)計(jì) 現(xiàn)年產(chǎn) 15 萬(wàn)噸氯化銨，結(jié)晶器的尺寸如下： 每年工作日按 330 天計(jì)算，則每天產(chǎn) ，每小時(shí) 。 (2) 母液循環(huán)量 Q 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 Q=產(chǎn)量 /過(guò)飽和度 =8505/=8505m3/h 選取 Q=8500m3/h，則實(shí)際 S=8505/8500=(3) 表觀流速 U 選取經(jīng)驗(yàn)值 U=(4) 中心管流速 V 選取經(jīng)驗(yàn)值 V=Q=8500+15=8515m3/h，則中心管直徑： d= 取 5299 鋼管，則中心管內(nèi)實(shí)際流速 V=8515/(3600)=(5) 懸浮段直徑 D D2d2=8515/(3600) 解的 D=,取 D= 則實(shí)際表觀流速可求得： U=8515/()3600=(6) 清液段直徑 D，考慮軸流泵的安裝倒換，以及保證結(jié)晶器的一定容積，取清液段直徑 D=。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 1排渣口； 2入孔； 3懸浮段； 4連接段； 5—清液段； 6溢流段 7軸流泵； 8結(jié)晶器頂蓋； 9結(jié)晶器筒體； 10取出口； 11中心循環(huán)管； 12錐底； 13放出口； 圖 內(nèi)循環(huán)鹽析結(jié)晶器 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 第 5 章 非工藝部分 人員配備 為了維持日常生產(chǎn)，安排好化工廠的人員配置，是非常重要的。人員配備為中控每班 1 人，現(xiàn)場(chǎng)出于安全與作業(yè)難度考慮分配 2 人，質(zhì)量控制分 2 人分別做取樣與分析工作，調(diào)度崗位做過(guò)程控制工作即相當(dāng)于班長(zhǎng) 1 人，即每班 6 人，一天共 24 人。 一般的廠房型式有長(zhǎng)方形、 L 形、 T 形和 ∏形。其優(yōu)點(diǎn)是便于總平面圖的布置，節(jié)約用地，有利于今后的發(fā)展，有利于設(shè)備布置和物料工藝流程連續(xù)化，縮短管線長(zhǎng)度，方便安排交通和安全出入口，有較多的可供自然采光和通風(fēng)的墻面，但有時(shí)由于長(zhǎng)方形廠房因長(zhǎng)度較長(zhǎng)，所以在總圖布置時(shí)可能會(huì)有一定的困難，這時(shí)，為了適應(yīng)廠地要求或生產(chǎn)要求，也可以采用 L 形、T 形和 ∏形，但這個(gè)應(yīng)該充分考慮采光、通風(fēng)、交通和立面布置等各 方面的要求。柱網(wǎng)要根據(jù)生產(chǎn)需要的面積、設(shè)備布置要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較等因素來(lái)確定，此餐，還要符合建筑模數(shù)制的要求，以充分利用建筑結(jié)構(gòu)上的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制件，節(jié)約設(shè)計(jì)和施工力量，加快施工進(jìn)度。但不論是哪種廠房結(jié)構(gòu)，在一幢廠房中不宜采用 多種柱間距，同時(shí)柱間距應(yīng)當(dāng)滿足建筑模數(shù)的要求。柱子布置時(shí)要便于設(shè)備排列和員工操作，同時(shí)又有利于交通運(yùn)輸，所以，單層廠房一般為單跨，即跨度等于廠房寬度，廠房?jī)?nèi)沒(méi)有柱子。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 與此同時(shí)，還要充分考慮 廠房安全出入口，一般要保證兩個(gè)，若車間面積不大，操作人員少，可以只設(shè) 1 個(gè)，具體要按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》進(jìn)行，車間的門一律要向外開(kāi)。要充分利用空間。 通常情況下，框架和混合結(jié)構(gòu)廠房的高度可采用 、 5m、 6m等模數(shù)，且保證每層的高度盡量相同。 如果有爆炸危險(xiǎn)，車間主要采用單層結(jié)構(gòu)，如整個(gè)廠房有爆炸危險(xiǎn)，則在每層樓板上要設(shè)置泄爆孔。在車間內(nèi)的防爆區(qū)與非防爆區(qū)之間要設(shè)置防火墻隔開(kāi)，如要互通時(shí)，則應(yīng)設(shè)兩道彈簧門分隔開(kāi)。 管道布置設(shè)計(jì) 1) 物料因素 (1) 輸送有毒介質(zhì)時(shí)，應(yīng)保證人行道上沒(méi)有障礙管件； (2) 輸送易燃易爆介質(zhì)的管道應(yīng)避開(kāi)生活間、樓梯和走廊等位置，并要安裝安全閥、防爆膜、阻火器、水封等防火防爆安全裝置，并采取可靠的接地措施； (3) 冷、熱流體管道要相互避開(kāi)，如不能避開(kāi)時(shí)，則要保持其保溫層外表面的間距，并行時(shí)應(yīng)保持在 ，交叉排列時(shí)，應(yīng)保持在 ； (4) 管道鋪設(shè)時(shí)要保持一定坡度，以防止管道內(nèi)積液。除制冷系統(tǒng)外，一般管道坡度方向與介質(zhì)流動(dòng)方向保持一致。 (6) 在蒸汽主管道上要設(shè)置帶疏水器的放水口，為了安全，不要把高壓蒸汽引入低壓蒸汽系統(tǒng)。 2) 施工、操作及維修因素 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 (1) 管道盡量集中架空鋪設(shè)，平行排列，走直線，少拐彎、少交叉；支管多的管道布置在外側(cè)；并列管線上的閥門錯(cuò)開(kāi)排列；管道在穿樓板和墻時(shí)，應(yīng)加一個(gè) 套管。 (3) 管道及管架盡量沿墻鋪設(shè)，管道與墻之間、管道與管道之間要留有便于檢修的距離，一般平行管道之間的距離不小于 50~80mm，管道最突出部分距墻不小于 100mm。 (2) 管道跨人行道時(shí)的凈空高不低于 ；跨汽車通道的凈空高不低于 ；跨鐵路的凈空高不低于 。 (4) 由于管道與設(shè)備連接時(shí)要裝配墊片，因此，相距較近的兩個(gè)設(shè)備之間不宜采用直連管道，以防止由于墊片配不準(zhǔn)而產(chǎn)生的連接不緊密。 安全生產(chǎn) 安全隱患 純堿生產(chǎn)具有高度的連續(xù)性，在工藝過(guò)程中，許多物質(zhì)往往具有易燃、易爆、易中毒和易腐蝕的特性，稍有不慎，就 有可能引起事故的發(fā)生，給員工的生命和企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全造成危害。 安全措施 化工生產(chǎn)具有的特點(diǎn)是：易燃易爆、有毒、有腐蝕性物質(zhì)較多，高溫、高壓設(shè)備多，所以化工生產(chǎn)必須正確組織。為防止有毒物質(zhì)危害人體，應(yīng)提供個(gè)人用防護(hù)用品和使用器械；加強(qiáng)明火管理，廠內(nèi)禁止吸煙，禁止無(wú)阻火器的車輛通行；設(shè)備和工藝管理應(yīng)注意其密閉程度及耐腐蝕性能；定期對(duì)容器檢查，探傷和變形測(cè)試；制堿過(guò)程中，由于堿液濃度、溫度、雜質(zhì)的變化，均對(duì)材料有大的腐蝕，因 此，堿裝置在選材上應(yīng)分別對(duì)待，選用耐堿腐蝕金屬。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)既是對(duì)設(shè)計(jì)水平的考察，也是對(duì)學(xué)生大學(xué)四年綜合知識(shí)水平的考量。對(duì)學(xué)生的綜合能力既是考察也是提高，所以本次設(shè)計(jì)的意義更重于課題本身的意義。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的任務(wù)便是：結(jié)合當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐木唧w條件，通過(guò)對(duì)不同技術(shù)方案、技術(shù)措施的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行計(jì)算、分析、比較、評(píng)價(jià)，探索解決經(jīng)濟(jì)目的和技術(shù)手段之間的矛盾的方法，尋求技術(shù)與經(jīng)濟(jì)之間的最佳關(guān)系，力求使設(shè)計(jì)方案技術(shù)上的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)上的合理性有機(jī)地統(tǒng)一。 主要工藝參數(shù) 產(chǎn)品組成 Na2CO3 NH4Cl 各主要物料的實(shí)際消耗量 以 1 噸 Na2CO3為標(biāo)準(zhǔn) 食鹽： 1200kg CO2： 20200mol H2O： 2050kg NH3： 20200mol 工資及各物料的價(jià)格 平均工資： 80 元 /日 食鹽： 400 元 /t 電： 元 /度 生蒸汽： 74 元 /t 工業(yè)水： 3 元 /t 建設(shè)期資金投入 建設(shè)期定為兩年。 投資估算 總投資費(fèi)用估算（采用指數(shù)估計(jì)法） 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 nSSFFxfCC ???????? 212121 1 ）（ 式中 : C1——擬建工廠的投資費(fèi)用，萬(wàn)元； C2——已知工廠投資費(fèi)用 (取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 6000 萬(wàn) )，萬(wàn)元； f——地區(qū)建設(shè)投資系數(shù)，取 f=1； F1——擬建工廠的建設(shè)年份的價(jià)格指數(shù)，取 F1=； F2——已知工廠的建設(shè)年份的價(jià)格指數(shù)，取 F2=； S1——擬建工廠的生產(chǎn)規(guī)模，取 S1=100000 噸 /年； S2——已知工廠的生產(chǎn)規(guī)模，取 S2=20200 噸 /年； n——規(guī)模指數(shù)，取 n=； x——間接投資費(fèi)用系數(shù)，取 x=4%。技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析主要對(duì)成本的分析，原料的消耗，輔助材料的消耗，投資估算，成本估算，收入稅金和利潤(rùn)，投資回收期。環(huán)保方面，應(yīng)對(duì)廢 渣廢水的進(jìn)行處理，盡可能的回收利用。 由于專業(yè)水平有限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏、而且收集的資料不全，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)中存在的一些紕漏，希望能夠得到老師和同學(xué)們的指正與批評(píng)。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)論文，他放棄了自己的休息時(shí)間，他的這種無(wú)私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向他表示我誠(chéng)摯的謝意。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意。 成功的一半是家人的支持，設(shè)計(jì)期間父母和家人的深深教誨與真摯的關(guān)心是 我前進(jìn)的動(dòng)力，所有的成果都是在大家的幫助和支持下完成的，是你們的鼓勵(lì)言語(yǔ)讓我克服重重困難，堅(jiān)持自己走向成功的大道。 學(xué)生簽名： 日 期： 年 月