180万吨焦化厂硫铵工段设计[1](7)

中国矿业大学2009届本科生毕业设计 第31页 设 计 压 力 设 计 温 度 ℃ 0.03 工 作 压 0.025 力 Mpa 工 作 温 度 ℃ 50-60 处理煤气 能力m3/h 操 作 压力 Mpa 操 作 温 度 ℃ 大 小 循 环 母 液 m3/h 53000 100 0.025 物 料 煤气、 硫 主 要 名 称 氨母液 材 料 焊 缝 0.85 系 数 腐 蚀、 裕 度 SUS316L 50-65 1 860 50 3.3除酸器的计算及选型

除酸器用钢板焊制，内壁及中央煤气出口管的内外表面 均衬以防酸层。 3.3.1煤气进口尺寸

如上述算饱和器后煤气流量为79360.7m3/h，进口煤气速度不宜低于25m/s现取27m/s则煤气进口截面积为：

79360.7 F=?0.8165㎡

3600?27煤气进口采用矩形，设边长为b ，短边 为a且b=2a，则：

F=ab=2a2=0.8165㎡ a=0.639m b=2a=1.278m

3.3.2煤气出口直径

出口管的煤气速度采用4～8m/s，本设计采用6m/s，则出口的内径为：

DN=

79360.73600??4?2.163m

?6 若出口管用8mm厚的钢板制成，内外表面各衬以5mm酚醛玻璃钠其外径为：

DW=2.163+(0.008+0.005)32=2.189m 3.3.3除酸器内径

除酸器内环形截面宽度取与煤气进口宽度相等，则除酸器内径为

中国矿业大学2009届本科生毕业设计 第32页

??DW?2a?2.189+230.639=3.467m DN3.3.4出口管内部分的高度

为计算此高度，应先确定煤气在环形空间的旋转运动速度,WP及其在饱和器内的环形空间内的停留时间，根据理论计算需0.945s 气流的旋转运动速度应比进口流速小2/7～3/8 据此可求：

WP=273(1-2/7)=19.3m/s

此时，煤气流过的长度为L=WPt=19.330.945=18.3m 煤气的回转数为n=

18.3?2.07

2.163?3.4673.14?2当煤气通路宽为0.639m及WP为19.3m/s时，则煤气流通路的高度为：

h?79360.7?1.787m

3600?0.639?19.3所以，出口在器内部分的高度为:H=nh=1.78732.07=3.70m 根据以上计算，选用的旋风式除酸器的尺寸如下： 外壳（mm）： D=3520 H=4500 内壳（mm）： D=2200 H=3800

3.4离心机计算及选型

H型活塞式离心机，用于分离固体颗粒》0.25mm，固体颗粒》30%的结晶块悬浮物，该机加料分离洗涤等操作同时连续进行滤渣由一个反复运动的活塞推动脉动的推送出去，这种离心机具有处理量大，单位产量耗电量少等优点，现在大量应用于化肥，化工等工业部分，尤其是用在

中国矿业大学2009届本科生毕业设计 第33页

NH4HCO3,(NH4)2SO4和尿素生产

2424?1.2?2057.6??1.2?3.95t/h根据《化工工艺设1515计手册》，选用卧式单击活塞推料离心机型号为WH-800B，其主要参数为：

要求处理能力:Xｘ

转鼓内径3长度：800mm3400mm 转速：700r/min 推料次数： 0～30次/min 推料行程：40mm 生产能力： 4.5～6t/h 分离因数：219 外形尺寸长3宽3高： 2270mm31660mm31400mm 电动机：主要电动机 Y180M—4B3 功率 18.5KW 油泵 Y160L-6-V 功率 11KW

3.5沸腾干燥器的计算与选型

3.5.1原始数据 硫铵产量(干基) 每日操作时间 给料不均匀系数 进干燥器硫铵含水量 出干燥器硫铵含水量 进干燥器硫铵温度 出干燥器硫铵温度 大气温度 大气相对湿度

2057.6kg/h 15 h 1.2 2% 0.1% 15℃ 68℃ 50℃ 84% 中国矿业大学2009届本科生毕业设计 第34页 出干燥器空气温度 热风器后空气温度 通过沸腾层空气平均压力 70℃ 140℃ 3500pa 3.5.2沸腾床最低流化态速度G的计算

.82G?5?10?2?d1p?p?pqg?pq?0.88?0.94Z kg/(h2㎡)

式中 dp——固体颗粒平均直径 ㎜ Pq——固体密度 kg/m3 Pg——气体密度 kg/m3 Z——气体粘度 厘泊 ⑴dp的确定

dp?1x?d㎜

式中 X—筛分组成 % d—每级颗粒直径 ㎜ 硫铵筛分分组 d1 (㎜) 2 1.0 X1 (%) 0.1 42

dp?0.5 34 0.3 22 0.2 1.0 0.1 0.9 1?100?0.507mm

0.14234221.00.9?????21.00.50.30.20.1140?702 ⑵Pg的确定

在沸腾干燥器内气体温度为

?105℃，并假设操作压力

3500Mpa，则空气流在实际操作状态下密度为

273101325?3500 pq?1.29?=0.964 kg/m3 ?273?105101325

中国矿业大学2009届本科生毕业设计 第35页

式中 1.29——空气在标准状态下密度kg/m3

Pg为硫铵结晶比重取1770 kg/m3 Z为空气粘度,取0.021 厘泊 综上,将上述各值带入公式得：

G?5?10?0.507?2.820.964?0.964?1770?0.964????472kg/(m3.h)

0.0210.88 =0.132kg/(m3?s)

将重量换算成线速度：V0=G/Pg=0.132/0.964=0.137 m/s

3.5.3干燥器直径的确定与选型

(1) 在沸腾干燥器内气流实际操作速度,根据生产实践,可取最底流态化速度V0的10倍,即 V=102V0=1030.137=1.37 m/s

(2) 干燥器内平均操作温度及压力下湿空气体积计算如下 干燥器处理负荷 2056.731.2324/15 = 3950.59 kg/h

3950.59原料含水量 ?2%?80.6kg/h

1?2950.59干燥器后残留在硫铵中的水量为 ?0.1%?3.95kg/h

1?0.1%需蒸发水分为 80.6 – 3.95 = 76.65kg/h

干燥器每处理1t硫铵(干基)需温度50℃,相对湿度84%的干空气1900 kg，每千克空气含水量4.63kg 随空气带入干燥器的水分

3950.59?1900?4.63?10?3?34.75kg/h 1000则湿空气体积为:

140?70273?3950.59190076.65?34.741013252 ( ???22.4)??10001.2918273101325?3120 =8002.2m3/h

所需干燥器沸腾床面积

8002.2 F=?1.62m2

3600?13根据《焦化设计参考资料》选用DN1740㎜定型沸腾干燥器一台,沸腾床

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