180万吨焦化厂硫铵工段设计[1](2)

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中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩

答 辩 情 况 回 答 问 题 提 出 问 题 正 基本 确 正确 有一般性错误 有原没有 则性回答 错误 答辩委员会评语及建议成绩： 答辩委员会主任签字： 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩： 学院领导小组负责人： 年 月 日

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内容摘要

本设计为年产焦炭120万吨焦化厂回收车间硫铵工段的工艺设计,该焦化厂拟建于徐州市西北郊区.本设计内容包括:生产原理、工艺流程、计算及设备的选型、工艺布置、操作规程、成本估算、经济分析等。

本设计采用技术成熟的饱和器法中半直接法来回收煤气中的氨，工艺流程如下：从冷凝工段来得煤气首先进入煤气预热器，然后进入饱和器，在饱和器内，煤气中的氨与硫酸反应生产硫铵，硫铵经后续操作分离，从饱和器出来的煤气经除酸器后送往粗苯工段。

工艺计算包括饱和器的物料和热量平衡计算，通过计算来确定母液的适宜温度和煤气预热温度。通过对主要设备如饱和器、除酸器、煤气预热器、沸腾干燥器、蒸氨塔、循环泵、结晶泵等的计算。

同时根据本设计的规模，对工段的工艺布置原则作了简要说明，对工段生产操作也作了简要说明，对非工段部分提出了一些具体要求，通过岗位操作定员知道本工段需要职工人员数。

根据本设计的规模，对投资和赢利情况作了估算。 最后，给出了图纸目录及说明。 本设计在周敏老师的悉心指导下，同学的帮助下完成，在此表示感谢！！！

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目 录

0 设计任务书????????????????????????? 1 0.1 设计任务???????????????????????? 1 0.2 设计的基础资料????????????????????? 1 1 概述???????????????????????????? 2 1.1 我国焦炭行业现状及发展????????????????? 2 1.2 硫酸铵的用途及生产方法????????????????? 3 1.2.1 硫酸铵的生产方法???????????????????4 2 硫酸铵的生产原理和工艺流程????????????????? 5 2.1 硫酸铵的生产原理?????????????????????5 2.1.1 硫酸铵生产的化学原理????????????????? 5 2.1.2 硫酸铵生产的结晶原理????????????????? 6 2.2 硫酸铵结晶的影响因素及控制????????????????7 2.2.1 母液酸度对硫酸铵结晶的影响?????????????? 7 2.2.2 温度和浓度对硫酸铵结晶的影响????????????? 8 2.2.3 母液的搅拌对硫酸铵结晶的影响????????????? 8 2.2.4 晶比对硫酸铵结晶的影响???????????????? 8 2.2.5 杂志对硫酸铵结晶的影响???????????????? 8 2.3 喷淋式饱和器法生产的工艺流程???????????????9 3 工艺计算与主要设备的选型 ?????????????????? 10 3.1 基础数据的计算 ????????????????????? 10 3.1.1 装煤量的计算????????????????????? 10 3.1.2 煤气发生量Q????????????????????? 10 3.1.3 剩余氨水的计算???????????????????? 11 3.2 饱和器的有关计算及选型 ????????????????? 11 3.2.1 原始数据??????????????????????? 11 3.2.2 氨平衡及硫酸用量的计算???????????????? 12 3.2.3 水平衡及母液温度的确定???????????????? 13 3.2.4 热平衡及煤气预热器出口温度的计算??????????? 15 3.2.4.1 输入热量 ????????????????????? 16 3.2.4.2 输出热量 ????????????????????? 19 3.2.5 饱和器基本尺寸???????????????????? 20 3.3 除酸器的计算及选型 ??????????????????? 20 3.3.1 煤气进口尺寸????????????????????? 20 3.3.2 煤气出口直径????????????????????? 21 3.3.3 除算器内径?????????????????????? 21 3.3.4 出口管内部分的高度?????????????????? 21

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3.4 离心机的计算与选型??????????????????? 22 3.5 沸腾床干燥器的计算与选型???????????????? 23 3.5.1 原始数据?????????????????????? 23 3.5.2 沸腾床最低流态速度G的计算??????????????23 3.5.3 干燥器直径的确定与选型????????????????24 3.6 煤气预热器的计算与选型????????????????? 25 3.6.1 热量恒算???????????????????????25 3.6.1.1 输入热量????????????????????? 26 3.6.1.2 输出热量????????????????????? 26 3.6.2 预热器选型??????????????????????27 3.7 蒸氨塔及附属设备的计算????????????????? 28 3.7.1 蒸氨塔的计算?????????????????????28 3.7.1.1 基本数据的确定?????????????????? 28 3.7.2 物料恒算???????????????????????29 3.7.3 蒸氨塔设备的计算???????????????????30 3.7.4 氨分凝器???????????????????????32 3.7.5 氨水换热器??????????????????????33 3.8 干燥系统有关设备的选型与计算?????????????? 34 3.8.1 旋风分离器的计算与选型????????????????34 3.8.2 引风机的选型与计算??????????????????35 3.8.3 通风机的选型?????????????????????35 3.9 其他设备???????????????????????? 36 3.9.1 结晶槽????????????????????????36 3.9.2 硫铵高位槽??????????????????????36 3.9.3 废氨水槽???????????????????????36 3.9.4 母液槽????????????????????????36 3.9.5 泵的选型???????????????????????37 4 工艺布置?????????????????????????? 37 4.1 工艺布置原则?????????????????????? 37 4.1.1 工段布置???????????????????????37 4.1.2 饱和器机组设置布置??????????????????37 4.1.3 离心干燥系统设备布置?????????????????38 4.1.4 蒸氨系统设备的布置??????????????????38 4.1.5 其它?????????????????????????38 4.2 布置说明???????????????????????? 39 4.2.1 工段布置???????????????????????39 4.2.2 楼体前包和器机组的布置????????????????39 4.2.3 离心干燥系统布置???????????????????39 4.2.4 蒸氨系统与其他????????????????????39

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5 非工艺部分????????????????????????? 39 5.1 土建部分???????????????????????? 39 5.2 供排水????????????????????????? 40 5.2.1供水?????????????????????????40 5.2.2 排水?????????????????????????40 5.3 供电?????????????????????????? 40 5.4 采暖通风???????????????????????? 40 5.5 仪表、电气连锁及检化验项目??????????????? 41 5.5.1 仪表项目???????????????????????41 5.5.2 电气连锁项目?????????????????????42 5.5.3 检化项目???????????????????????43 5.6 设备维修???????????????????????? 43 5.7 其他部分???????????????????????? 43 5.7.1 供气?????????????????????????43 5.7.2 防火防爆等级?????????????????????43 5.7.3 其他?????????????????????????44 6 综合概算和经济分析?????????????????????44 6.1 综合概算???????????????????????? 44 6.1.1 编制依据???????????????????????44 6.1.2 概算过程???????????????????????44 6.1.3 工程概算表??????????????????????48 6.2 成本估算与经济分析??????????????????? 48 6.2.1 生产成本估算?????????????????????48 6.2.2 经济分析???????????????????????50 7 硫酸铵工段生产主要操作及定员???????????????? 51 7.1 硫酸铵工段主要控制指标????????????????? 51 7.1.1 设计指标???????????????????????51 7.1.2 操作条件???????????????????????51 7.1.2.1 温度制度????????????????????? 51 7.1.2.2 压力制度????????????????????? 51 7.1.2.3 其他??????????????????????? 51 7.2 岗位操作???????????????????????? 51 7.2.1 饱和器系统操作规程??????????????????52 7.2.2 循环系统操作规程???????????????????52 7.2.3 离心分离系统操作规程?????????????????53 7.2.4 干燥系统操作规程???????????????????53 7.2.5 成品工????????????????????????53 7.2.6 试剂库工???????????????????????53

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