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1、华北科技学院毕业设计目录1绪论11.1我国焦炭行业现状及发展11.2硫酸铵的用途及生产方法31.2.1硫铵的生产方法32 硫酸铵生产原理及工艺流程52.1 硫酸铵的生产原理52.1.1 硫酸铵生产的化学原理52.1.2 硫酸铵生成的结晶原理62.2 硫酸铵结晶的影响因素及控制72.2.1 母液酸度对硫酸铵结晶的影响82.2.2 温度和浓度对硫酸铵结晶的影响82.2.3 母液的搅拌对硫酸铵结晶的影响92.2.4 晶比对硫酸铵结晶的影响92.2.5 杂质对硫酸铵结晶的影响92.3 喷淋式饱和器法生产硫酸氨工艺流程103.1 基础数据的计算123.1.1 装煤量的计算123.1.2 煤气发生量Q12
2、3.1.3 剩余氨水量133.2 饱和器的有关计算及选型133.2.1 原始数据133.2.2氨平衡及硫酸用量的计算133.2.3 水平衡及母液温度的确定153.2.4 热平衡及煤气预热器出口温度的计算173.2.5 饱和器的基本尺寸223.3除酸器的计算及选型233.3.1煤气进口尺寸233.3.2煤气出口直径233.3.3除酸器内径243.3.4出口管内部分的高度243.4离心机计算及选型253.5沸腾干燥器的计算与选型253.5.1原始数据253.5.2沸腾床最低流化态速度G的计算263.6煤气预热器的计算与选型283.6.1 热量恒算283.6.2 预热器选型303.7蒸氨塔及附属设备
3、的计算313.7.1 蒸氨塔的计算313.7.2 物料恒算323.7.3蒸氨塔设备的计算343.7.4氨分凝器353.7.5氨水换热器373.8干燥系统有关设备的选型与计算383.8.1旋风分离器的计算与选型383.8.2 引风机的选型与计算383.8.3 通风机的选型393.9 其他设备403.9.1 结晶槽403.9.2 硫铵高位槽403.9.3 废氨水槽403.9.4 母液槽413.9.5泵的选型414 工艺布置424.1 工艺布置原则424.1.1 工段布置424.1.2 饱和器机组设置布置424.1.3 离心干燥系统设备布置434.1.4 蒸氨系统设备的布置434.1.5 其他434
4、.2 布置说明444.2.1 工段布置444.2.2 楼体前饱和器机组的布置444.2.3 离心干燥系统布置444.2.4 蒸氨系统及其它445 非工艺部分455.1 土建部分455.2 供排水455.2.1 供水455.2.2排水465.3 供电465.4采暖通风465.5仪表、电气连锁及检化验项目475.5.1仪表项目475.5.2 电气连锁项目495.5.3 检化项目505.6 设备维修505.7 其他部分515.7.1 供气515.7.2防火防爆等级515.7.3 其他516 硫铵工段生产主要操作及定员526.1 硫酸铵工段主要控制指标526.1.1 设计指标526.1.2 操作条件5
5、26.2 岗位操作536.2.1 饱和器系统操作规程（饱和器工）536.2.2 循环系统操作规程(泵工)546.2.3 离心分离系统操作规程（离心机工）546.2.4 干燥系统操作规程（干燥工）546.2.5 成品工556.2.6 试剂库工556.3 饱和器的开、停工、倒机操作556.3.1 开车前准备工作556.3.2 饱和器开工操作556.3.3 饱和器的停工操作566.3.4 饱和器的换机操作566.4 特殊操作576.4.1 突然停电576.4.2突然停蒸汽576.4.3 突然停水576.5 劳动定员576.5.1 定员的依据576.5.2 职工定员表576.6 岗位责任制586.6.
6、1 饱和器工586.6.2泵工586.6.3离心机工586.6.4 沸腾干燥器工596.6.5包装工597 硫铵工段设备一览表608 图纸说明62参考文献63致谢64设计总说明1. 设计目的及意义炼焦化学工业是煤炭的综合利用工业。炼焦化学品的回收成为煤炭工业关注的重要对象，为了获得实际的经济回报，各企业不断优化设备，加强环境保护，提倡能源充分利用，使炼焦产品的回收与加工水平迅速提高，更快的实现了煤的高效利用。 来自炼焦车间的荒煤气，经冷却和用各种吸收剂处理，可以提取出焦油、氨、萘、硫化氢及粗苯等产品，而其中的氨可用于制取硫酸铵，硫酸铵又是目前焦化厂生产的主要产品之一，本次设计就是回收焦炉煤气中
7、的氨来生产硫酸铵。2. 工艺设计任务本设计采用喷淋式饱和器法来回收焦炉煤气中的氨，处理年产100万吨焦炭产量的焦炉。 3. 工艺设计依据1）2014届本科毕业设计任务书2）化工设计手册，化工原理，煤焦化设计手册等4. 设计工艺与特点本设计采用的是饱和器法中半直接法来回收煤气中的氨，工艺流程如下：从冷凝工段来的焦炉煤气先进入煤气预热器，然后进入饱和器内与硫酸母液充分接触生成硫酸铵，硫酸铵经后续操作分离，从饱和器出来的煤气经除酸器后送往粗苯工段。饱和器选用直径DN5000/DN3800mm两台喷淋式饱和器。喷淋式饱和器法生产硫酸铵工艺，采用的喷淋式饱和器，材质为不锈钢，设备使用寿命长，集酸洗吸收、
8、结晶、除酸、蒸发为一体，具有煤气系统阻力小，结晶颗粒较大（平均直径在0.7mm），硫酸氨质量好，工艺流程短，易操作等特点。5. 工艺设计及说明本设计共由九个部分组成：第一、二部分绪论主要介绍煤焦化的现状以及硫酸铵的用途和生产方法。第三部分介绍了喷淋式饱和器法生产硫酸铵的原理、结晶原理、结晶的影响因素及生产硫酸铵的工艺流程。第四部分对设备进行了详细的工艺计算并确定设备型号。第五部分对各个部分的布置进行了详细的说明。第六部分对土建、供排水、供电、采暖通风、仪表项目、检化项目、设备维修等非工艺部分进行了详细地说明。第七部分对本工段的主要控制指标、各岗位操作规程、开停车操作、劳动定员及岗位责任制进行了
9、说明。第八部分对硫铵工段的设备进行了统一列表。第九部分是对所绘制图纸的说明。第十部分是本次毕业设计所用的参考资料。6.设计计算结果数据本设计主要设备参数如下：（1） 饱和器选喷淋式饱和器 DN5000/DN3800mm，H=11600mm，共二台（一开一备）。设计压力 0.03工作压力 Mpa0.025处理煤气能力53000设 计 温 度 100工作温度 50-60操作压力 Mpa0.025物 料 名 称煤气、硫氨母液主 要 材 料SUS316L操 作 温 度 50-65焊 缝 系 数0.85腐 蚀、裕 度1大小循环母液86050（2） 煤气预热器直径（mm）2020长或高（mm）2110加热
10、管直径厚度（mm）573加热管管长管数（mm）2010611煤气流通截面积（m2）1.52保温面积（m2）13.3（3） 氨水换热器换热面积（m2）8处理量（m3/h）8.21通道间距（mm）6接管公称直径（mm）50型号I6，I16B-0.4/500-6重量（kg）215（4） 旋风分离器 选用XLP/A-10.6型旋风分离器，处理量11100m3/h，外形尺寸10604545，Y型，设备总重量460.05kg。（5） 蒸氨塔 选用直径为800mm，塔高为11.4m拥有16块塔板的浮阀塔。（6） 沸腾干燥器 选用DN1740定型沸腾干燥器一台，沸腾床面积2.1。（7） 离心机 选用卧式双级活
11、塞推料离心机，型号为HR400-N，其主要参数为：转鼓内径长度（mm）400145转速（r/min）1700-2300推料次数（次/min）0-75推料行程（mm）40生产能力（t/h）2.5-5（硫铵）分离因数646-1183外形尺寸：长宽高（mm）246012861030电动机功率（kW）117.设计结论 本设计所选设备满足处理年产100万吨焦炭产量的焦炉的要求。关键字：焦炉煤气；硫酸；氨气；喷淋式饱和器；硫酸铵General Description1. Significance of process designCoking is the comprehensive utilizatio
12、n of coal. With the further expansion of the energy crisis and pressure of environmental protection, coking chemical recycling is importantly concerned by coal industry.In order to gain the actual economic returns, each enterprise continuously optimizes equipments, strengthens environmental protecti
13、on and advocates making full use of energy.To make full use of the coking products of recycling and processing levels increase rapidly and faster,in addition,making the most efficient use of coal is realized.After cooling and using a variety of absorbent processing,raw coke oven gas from coking work
14、shop can be extracted tar,ammonia,coarse benzene, naphthalene, h2s, etc.And the ammonia can be used for preparing ammonium sulfate, ammonium sulfate is currently one of the main product of the coking plant production.The design is about recovering ammonia of coke oven gas to produce ammonium sulfate.2. The task of processing designThe bubble type saturator method is a spray saturator COG method to recover t
