《《水蒸气蒸氨塔的设计》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《水蒸气蒸氨塔的设计》-公开DOC·毕业论文（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本 科 毕 业 论 文 水蒸气蒸氨塔的设计The Design of the Ammonia Vapor Tower 系（院）名称： 化学与环境工程系 专业班级： 化学工程与工艺2班 学生姓名： 指导教师姓名： 指导教师职称： 工程师 年 3 月25水蒸气蒸氨塔的设计专业班级：化学工程与工艺（2）班 学生姓名：指导教师： 职 称：工程师摘要 泡罩塔是最早的板式塔，它已有近二百年的历史。泡罩塔因其操作弹性大、塔板效率高、生产能力大等优点，广泛应用于蒸馏、吸收等领域。在氨的回收工业中，泡罩塔有着举足轻重的地位，由于泡罩塔操作弹性较大，且
2、使蒸氨工艺中氨的回收率有很大的提高，更重要的是塔不仅在回收了产品节约了资源，而且减小了污染。因此在氨回收工艺设计中，泡罩塔的的设计尤其要受到更大的重视。本文以钢铁焦化厂蒸氨系统为研究对象,蒸氨生产主要是将来自鼓风冷凝岗位的剩余氨水在蒸氨塔内进行蒸馏处理,使剩余氨水中的挥发氨蒸出后,送回到煤气中以增加煤气含氨量,进而提高硫酸氨的产量,并将蒸氨废水送至生化污水处理工序进行处理。因此,蒸氨工序生产不正常,不仅硫氨工序的产品有可能不合格,而且会直接导致生化工序的不正常,致使焦化厂总排超标。本文应用化工简化的经验方程,针对蒸氨工序中消耗较高,蒸氨塔使用周期较短的问题,总结生产操作经验和理论分析的基础上,
3、找出了剩余氨水温度及蒸氨的工艺数据关键字：蒸氨工艺 泡罩 直接蒸汽 The Design of the Ammonia Vapor TowerAbstract Bubble tower is one of the first plate of the tower, it has been nearly two hundred years of history. Blister tower because of its flexible operation, tray efficiency, large capacity,are widely used in distillation, abso
4、rption and other fields. In ammonia recovery industry, blister tower has a pivotal position, as the bubble tower flexible operation, so that ammonia and ammonia recovery process has greatly improved and, more importantly, the recovery tower, not only in the product conservation of resources and redu
5、ce pollution. Ammonia recovery process in the design, the design of bubble-cap tower in particular is greater attention。This paper study the object is the ammoniac distilling system of GangTie JiaoHua corporation, Ammonia distilling is to distill the residual ammonia from the blast section in an amm
6、onia still, which evaporate the volatile ammonia into the saturator to increase the production of vitriol ammonia and send waste water to biochemistry section to decontaminate. Therefore, if it is abnormal in ammonia distilling section, the production of vitriol ammonia will be unqualified and the b
7、iochemistry section will be Abnormal, as a result, the total coking plant emission standard. In this paper, the experience of a simplified chemical equation for ammonia process steam consumption of high ammonia tower shorter life cycle issues, summed up the experience of production operations and th
8、e basis of theoretical analysis to identify the remaining ammonia and steam temperature process of ammonia data.Key words Ammonia Process Blister Direct steam Tray引 言随着社会的发展，化工在人们的生活中占有越来越重要的地位。特别是化工在农业生产中的广泛使用，化工为农业生产提供了各种肥料，杀虫剂，除草剂，提高了农产品的产量，使农业的机械化进程成为了可能。我国是农业大国，农业在我国的国民经济基础。农业不仅仅产出粮食还为工业提供了原料。世
9、界上最多的人口在为我国提供了充足的劳动力的光环下也给予了最大的问题，那就是吃饭问题。所以高速发展农业是必须要给与重视的。怎样提高农业产量是解决问题的重中之重。氨不仅是非常重要的化工产品，更是生产农业氮肥的原料，由于氨氮有巨大的经济价值，世界各国都十分重视氨的加工回收技术的开发。德国是世界上最早加工煤焦油的国家之间之一，蒸氨技术也处于世界领先地位位居。日本的焦化工业也比较发达，在沥青系碳素纤维的开发方面处于优势地位。此外，美国，前苏联，印度等国的煤焦油加工技术也均由独到之处。与这些国家相比，我国煤焦油加工工业存在的问题有：煤焦油加工率低，加工深度差，产品品种少，回收水平低，分离提纯水平不高，一些
10、重要的煤焦油产品还得从国外进口，煤焦油加工分散，规模偏小。分析上述可知主要是加工工艺落后，设备陈旧造成，必须通过过程改进，设备更新才能解决。因此从化学工程的角度来看，最根本的问题在于提高煤焦油分离提纯的程度，特别是提高煤焦油初镏和蒸氨过程的分离效率。氨的分离具有重要的实际意义。这不仅对我国农业的发展有巨大的推动作用，而且也能极大的带动我国经济的发展，改善我国的劳动人民的生活水平，带来很好的经济效益和社会效益。我们希望通过蒸氨塔的设计，能够对蒸氨工艺和硫酸铵的合成工艺进一步了解，同时尽自己的努力我为回收氨工业做出应有的贡献。 第一章 文献综述1.1 精馏原理及工序流程1.1.1精馏原理把液体混合
11、物经过多次部分气化和部分冷凝，使液体分离成相当纯的组分的操作称为精馏，连续精馏塔可以想象是由一个个简单蒸馏釜串联起来，由于原料液中组分的挥发度不同，每经过一个蒸馏釜蒸馏一次，蒸汽中轻组分的含量就提高一次，即yn+1ynx（y代表气相组成，x代表液相组成），增加蒸馏釜的个数就可得到足够纯的轻组分，而塔釜中残液中所含轻组分的量会越来越少，接近于零。将这些蒸馏釜叠加起来，在结构上加以简化即成为精馏塔。1.1.2工艺流程从界区外送来的15%氨水进入稀氨水槽，经稀氨水泵加压到1.7MPa(a)左右打到热交换器，与塔釜出来的精馏残液换热回收热量后，氨水被加热到140160左右进入蒸氨塔；蒸氨塔下部的再沸器
12、采用2.2Mpa饱和蒸汽间接加热釜液，保持温度在203左右。塔顶蒸汽温度约43进入冷凝器 冷凝，在此部分气氨冷凝为液氨，未冷凝气氨进入冷凝器进一步冷凝为液氨，两冷凝器中冷凝的液氨部分直接流入蒸氨塔作为回流，另一部分作为产品流入储氨罐，经高压气体加压后，压到液氨罐区。蒸氨塔底含量很低的残液经热交换器回收热量后，送到界区外。蒸氨工序是焦化企业化产回收不可或缺的部分,选择合适的蒸氨工艺非常重要。传统的蒸氨工艺多为直接蒸氨工艺,近几年,蒸氨工艺也有了一些新的变化,间接蒸氨工艺陆续被各厂家采用,本文将就直接蒸氨工艺和间接蒸氨工艺进行比较,本发明提供一种焦化行业剩余氨水的加工工艺，在剩余氨水中加入微量的氢
13、氧化钠后在换热器与废水进行换热，进入经真空泵减压后的蒸氨塔，在负压状态下使剩余氨水中的氨挥发，氨气经冷却后，由真空泵加压输送至下道工序。其特征是在剩余氨水中加入氢氧化钠分解固定铵盐；利用真空泵对蒸氨塔进行减压；蒸氨塔采用填料式；塔底部分废水与循环氨水换热后返回蒸氨塔。本发明对剩余氨水的加工工艺开辟了新的途径，取消了加工剩余氨水过程中蒸汽、煤气等资源的消耗，极大降低了运行成本。该工艺在低温、低压下运行，对设备及填料的材质要求不高，前期投资较低，具有较好的经济效益。 剩余氨水是焦化厂的主要排放污水，为了防止剩余氨水对环境受纳水体造成污染，氨水需经过废水处理后才能排放。剩余氨水中氨氮浓度较高，在生化
14、处理前对剩余氨水进行蒸氨处理，部分回收氨水中的氨，降低废水中的氨含量。本论文是对直接蒸汽加热法蒸氨工艺的节能研究，针对宝钢化工厂三期蒸氨工序蒸汽能耗高的问题，研究蒸氨节能工艺，为宝钢三期蒸氨工序的节能技术改造提供参考和指导。 本论文首先以宝钢三期蒸氨工艺为原型，采用Aspen Plus模拟软件模拟其工艺流程，模拟结果与实际生产情况十分接近，其相对误差控制在5之内，因此用模拟的方法进行蒸氨系统的节能研究具有较高的可行性。 负压蒸氨技术具有较好的节能效果，在50kPa条件下，直接蒸汽单耗为94.3kgt(氨水)，节约直接蒸汽量16，而且该工艺具备有对蒸氨塔腐蚀程度小，不易造成堵塞等优点。但由于负压
15、蒸氨技术对设备和材质都有较高的要求，若要在我国实现工业化应用还需解决一些关键问题。 蒸氨节能工艺可降低直接蒸汽单耗到89kgt(氨水)水平，节约蒸汽22。该工艺运用蒸汽喷射闪蒸技术，降低直接蒸汽单耗，回收蒸氨废水中的低品位热量。1.1.3工艺计算：工艺计算是工艺设计中不可缺少的，这也是你真功夫的时候，以为自己在实验室做的开发才是技术，工程不是技术，就是画画图，我鄙视有这种想法的人。工程是技术，而且是很关键的技术。现在的工艺计算倾向于使用软件如Aspen，Pro等。我不会这些软件，我主要用Excel和可以积分的计算器，现在正在学Matlab。工艺计算要合理使用一些估算和经验，这些经验值来自于工程实践，书本上是学不到的。 化工设备你要了解动设备、静设备等。因为工艺是通过设备实现的。选择合理的设备对工艺来说十分重要。对于动设备机封的选择很重要，选择何时的机封形式很重要，我想搞设备专家应该同意这种说法。1.1.4工艺设计心得我想结合我的体会和对该专业的认识谈谈自己的看法。工艺设计其实涵盖了很多内容，是整个工程设计的龙头。如果你是项目经理，拿到一个项目后，物料衡算，热量衡算，时间平衡等是必须清楚的。尤
