化工畢業(yè)設(shè)計(jì)年產(chǎn)50萬噸磷酸二銨及干燥機(jī)的工藝設(shè)計(jì)

1、年產(chǎn)50萬噸磷酸二銨及枯燥機(jī)的工藝設(shè)計(jì)年產(chǎn)50萬噸磷酸二銨及枯燥機(jī)的工藝設(shè)計(jì)1車間工藝的設(shè)計(jì)2枯燥機(jī)設(shè)計(jì)1年產(chǎn)：50 萬噸；2年生產(chǎn)日：312天；3日生產(chǎn)能力：500000/312=1600 噸/天該設(shè)計(jì)依據(jù)#化工的生產(chǎn)技術(shù)資料的根底上，并結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)書的內(nèi)容年產(chǎn)50萬噸磷酸氫二銨和生產(chǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)文件而設(shè)計(jì)的。產(chǎn)品名稱：磷酸二銨化學(xué)名稱：磷酸氫二銨英文簡(jiǎn)稱：DAP分子式：NH42HPO4 分子量：132性質(zhì)：白色晶體或粉末，純的磷酸二銨含氮21.21%，P2O5含53.79%。易溶于水，性質(zhì)不穩(wěn)定，在空氣中逐漸失去氨而變?yōu)榱姿岫滗@。1.6磷酸二銨的用途、品種規(guī)格用途：磷酸二銨是一種高濃度

2、的速效肥料，適用于各種作物和土壤，特別適用于喜銨需磷的作物，作基肥或追肥均可，宜深施。 產(chǎn)品物理性質(zhì)：本品易溶于水，溶解后固形物較少，適用各種農(nóng)作物對(duì)氮磷元素的需要，尤其尤其適合于干旱少雨的地區(qū)作基乃以、種肥、追肥 。與尿素、硝銨、氯化銨可混性好。表1 磷酸二銨的規(guī)格1GB10205-10212-88產(chǎn)品等級(jí)指標(biāo)名稱優(yōu)等品一等品合格品有效磷中性檸檬酸銨溶性磷，以P2O5計(jì) %46484238水溶性以P2O5計(jì)% >423832總氮含量 N%16181513總養(yǎng)分有效磷+總氮% 645751水份含量 %粒度 14mm，%908080目前磷銨的合成路線主要有以下幾種2預(yù)中和-氨化?；瘓D1 槽

3、式中和器本工藝中和反響在預(yù)中和反響器進(jìn)行,氨氣通過反響器周圍接管噴頭噴入,容器中磷酸和氣體由反響本身進(jìn)行有力攪拌,因此可取消機(jī)械攪拌裝置。中和料生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)秦皇島、大連、南京、云峰等廠先后從美國(guó)-公司引進(jìn)480 k/、240/生產(chǎn)技術(shù),并建成投產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)消化吸收和國(guó)產(chǎn)化亦投產(chǎn)了多套同類裝置。漿用泵送氨化?；鲀?nèi)再與磷酸反響,并控制中和度在1.95。料漿與返料細(xì)粉造粒后經(jīng)枯燥、篩分、冷卻制得磷銨產(chǎn)品。該工藝技術(shù)成熟可靠,使用磷酸濃度低,適應(yīng)性強(qiáng),裝置操作靈活方便,能生產(chǎn)多種產(chǎn)品,國(guó)外普遍使用,有較成熟的設(shè)計(jì)該工藝是氨和磷酸參加帶攪拌反響槽內(nèi)反響生成磷銨料漿,料漿直接噴入造?？菰锔G,與返料細(xì)粉

4、造粒,并進(jìn)行枯燥,物料經(jīng)篩分、冷卻制得產(chǎn)品。該生產(chǎn)工藝對(duì)磷酸質(zhì)量要求相對(duì)較低,操作簡(jiǎn)單、易控制。我國(guó)第一套120/磷銨裝置即銅陵磷銨廠就是從羅馬利亞引進(jìn)這種工藝的。此工藝存在許多缺乏之處,由于使用較低濃度的磷酸,使得設(shè)備體積龐大、投資高、反響熱利用不充分、能耗也高、返料比大、本錢較高。因此近年來國(guó)外已很少采用,只適于中小型規(guī)模難以濃縮的磷酸制磷銨裝置。該工藝主要過程為磷酸與氣氨在加壓帶攪拌的反響器內(nèi)反響,反響熱把局部水蒸發(fā),高溫的料漿借助反響產(chǎn)生的壓力通過一個(gè)特殊噴嘴進(jìn)入噴霧枯燥塔,更多的水在閃蒸中蒸發(fā),霧化的物料經(jīng)與上升空氣接觸、冷卻、固化,得到粉粒狀產(chǎn)品后送包裝工段。整個(gè)生產(chǎn)工藝省去了造粒

5、、返料和枯燥過程,實(shí)現(xiàn)了流程簡(jiǎn)短、投資省、本錢低的目的。缺乏之處是對(duì)磷酸的濃度和質(zhì)量要求高。該工藝主要過程為稀磷酸與氣氨在帶攪拌的中和槽內(nèi)反響,稀料漿進(jìn)入收集槽,經(jīng)收集槽泵送蒸發(fā)器,通過效和效蒸汽蒸發(fā)后送噴霧枯燥塔,枯燥熱源為空氣通過空氣加熱器后通入,塔底得粉狀產(chǎn)品。該工藝在充分利用我國(guó)中低品位磷礦生產(chǎn)高濃度復(fù)肥方面有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),近年來開展迅速,所取得的技術(shù)進(jìn)步大局部是圍繞簡(jiǎn)化流程,降低物耗和能耗,提高設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度進(jìn)行的。見圖2本工藝主要過程為磷酸與氨在管式反響器中產(chǎn)生高溫、高濃度料漿,借助本身壓力噴入氨化?；?生成DAP時(shí)進(jìn)行進(jìn)一步氨化與返料細(xì)粉造粒,經(jīng)枯燥、篩分、冷卻后制得磷銨產(chǎn)品。管式

6、反響器是近年來國(guó)外新開發(fā)的技術(shù),投資省,能耗低,返料少,流程操作簡(jiǎn)單,工藝成熟，因此，本設(shè)計(jì)采用該技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖2管式反響器設(shè)計(jì)方案磷銨生產(chǎn)該產(chǎn)品所用的原料：合成氨，磷礦粉.磷礦石，硫酸液氨。質(zhì)量控制方法中和度控制、高效液相色譜分析法HPLC2 磷酸二銨生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介磷酸二銨生產(chǎn)工藝流程圖藍(lán)色箭頭表示廢氣、粉塵的流向管式反響器造粒機(jī)枯燥機(jī)篩分機(jī)精篩流化床冷卻系統(tǒng)包裹筒成品洗 滌 系 統(tǒng) 破碎機(jī)大塊破碎機(jī)機(jī)返料皮帶小于2mm的粒子小于2mm的粒子24mmm洗滌液液氨磷酸洗滌液圖3 磷銨流程框圖2.2 磷酸二銨工段工藝流程固體原料填料經(jīng)鏟車上到料倉(cāng)，經(jīng)皮帶輸送機(jī)輸送到緩沖料倉(cāng)，再通過電子皮帶計(jì)量稱

7、計(jì)量后送至皮帶傳輸機(jī)，讓后送到反料皮帶，再通過斗式提升機(jī)送入造粒機(jī)。MAP經(jīng)鏟車上到料倉(cāng)，經(jīng)皮帶輸送機(jī)輸送到緩沖料倉(cāng)，再通過電子皮帶計(jì)量稱計(jì)量后送至皮帶傳輸機(jī)，讓后送到反料皮帶，再通過斗式提升機(jī)送入造粒機(jī)。液體原料液氨球罐區(qū)的液氨由氨升壓泵送入DAP裝置，液氨進(jìn)入NPK裝置的壓力為1.2MPa,溫度為常溫。分為兩局部分別進(jìn)入兩個(gè)氨自冷器，經(jīng)過質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量后參加系統(tǒng)，氨自冷器的作用是使進(jìn)入液氨流量計(jì)的氨全部為液相，這樣可以保證液氨的計(jì)量準(zhǔn)確。一局部由調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥控制送入噴氨軸，將液氨通入造粒機(jī)料床內(nèi)，對(duì)化肥進(jìn)行二次氨化；一局部由調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥控制送入造粒機(jī)管式反響器進(jìn)行反響。磷酸由磷酸輸送泵

8、送入車間，分為三局部參加系統(tǒng)。一局部由調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥控制參加別離器D3831中，以吸收系統(tǒng)溢出的氨氣；一局部送入D3835以吸收系統(tǒng)溢出的氨氣；一局部由調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥控制參加造粒機(jī)管式反響器中進(jìn)行反響。硫酸由硫酸輸送泵送入車間后分為三局部參加系統(tǒng)，一局部參加旋風(fēng)洗滌塔中，以最大限度地吸收系統(tǒng)溢出的氣氨；一局部控制參加造粒機(jī)管式反響器內(nèi)進(jìn)行反響，還一局部參加洗滌液內(nèi)調(diào)節(jié)洗滌液的PH。工藝水由調(diào)節(jié)器參加系統(tǒng)，以吸收造粒系統(tǒng)溢出的細(xì)塵和控制洗滌液的密度。洗滌廢氣形成的洗滌液由管式反響器給料泵送入管式反響器中，以回收利用，并調(diào)節(jié)造粒狀況，其參加量由調(diào)節(jié)器控制泵的電機(jī)來控制流量。氨、磷酸、硫酸和洗滌液在

9、造粒機(jī)管式反響器內(nèi)反響后，形成較粘稠的料槳噴到造粒機(jī)內(nèi)料床上進(jìn)行造粒，料槳中所含水分被反響熱蒸發(fā)一局部。參加到造粒機(jī)內(nèi)的各種固體原料、返粒、造粒機(jī)管式反響器噴射的反響料槳，通過控制溫度、濕度、噴氨軸噴氨量等對(duì)造粒機(jī)影響的因素，在造粒機(jī)內(nèi)造粒后，經(jīng)過溜槽進(jìn)入枯燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行枯燥?？菰镉玫臒犸L(fēng)由熱風(fēng)爐燃燒的燃煤產(chǎn)生，枯燥方式為并流枯燥?？菰餀C(jī)內(nèi)的大塊化肥由設(shè)在枯燥機(jī)出料端內(nèi)部的大塊破碎機(jī)進(jìn)行破碎。經(jīng)枯燥后的物料經(jīng)溜槽進(jìn)出皮帶傳送機(jī)，再經(jīng)斗式提升機(jī)送入兩個(gè)分料閥分成4局部分別進(jìn)入4個(gè)振動(dòng)給料篩。經(jīng)篩分后的物料被分為三種顆粒的物料：小于2 mm的物料經(jīng)溜槽進(jìn)入返料皮帶作為返料回造粒機(jī)內(nèi)重新造粒;大于4 m

10、m的物料被送入兩臺(tái)三輥式破碎機(jī)中進(jìn)行破碎破碎到2 mm之間的半成品由皮帶輸送機(jī)收集，并經(jīng)分料擋板控制分成兩局部：一局部為保持系統(tǒng)有足夠的返料量，由調(diào)節(jié)器控制分料擋板的開度，使局部合格粒子返回返料皮帶輸送機(jī)上作為返料回造粒機(jī)內(nèi)參與造粒；另一局部合格粒子半成品經(jīng)二級(jí)篩分機(jī)篩分后，將半成品中存留的2mm以下的細(xì)粒篩除，細(xì)粒經(jīng)溜槽送入主返料皮帶輸送機(jī)送入造粒機(jī)內(nèi)重新造粒。合格粒子的產(chǎn)品進(jìn)入進(jìn)入斗式提升機(jī)，由斗式提升機(jī)提升送入沸騰式流化床中進(jìn)行冷卻。冷卻用的風(fēng)經(jīng)制冷機(jī)組冷卻后的空氣冷卻風(fēng)溫度在1020攝氏度，經(jīng)冷卻后的成品被送入裹料筒中進(jìn)行包裹，以防成品化肥吸潮。包裹劑是由礦物油加胺片加熱至80150攝

11、氏度配置成，參加量由皮帶秤通過比值調(diào)節(jié)器，計(jì)量泵控制，以每噸產(chǎn)品參加2 kg包裹劑為適。包裹后的產(chǎn)品經(jīng)斗式提升機(jī)提升，然后由皮帶輸送機(jī)送入成品庫(kù)堆放或送至包裝車間進(jìn)行包裝。2.3磷酸二銨生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述3將磷酸和氨按比例在預(yù)中和器中反響，生成一定中和度的磷銨料漿，泵送至氨化?；瘷C(jī)，再補(bǔ)加一定數(shù)量的氨或磷酸，使反響物到達(dá)工藝所要求的中和度。2NH3+H3PO4=(NH4)2HPO4+2H2O中和料漿中和度：中和度和PH的關(guān)系：磷酸中的三個(gè)氫離子被氨中和了一個(gè)，生成了磷酸一銨，那么稱中和度為1，磷酸中的氫被氨中和了兩個(gè)，生成磷酸二銨，那么中和度為2.依次類推。磷酸與氨的反響，主要是酸堿中和反響，隨

12、著中和度的增高，溶液中NH4+不斷增加，H+相應(yīng)減少，料漿的PH值那么隨之增大，因此，只要能準(zhǔn)確，及時(shí)地測(cè)得料漿的PH值那么能控制料漿的中和度。粉銨車間的分析崗位：樣品名稱：中和料漿取樣點(diǎn)：管式反響器分析頻率：2次/小時(shí)滴定原理：用溴甲酚綠和酚酞作指示劑，進(jìn)行酸堿滴定，如果中和度在1-中和度-2之間，那么磷酸的第一個(gè)H+已全部中和，第二個(gè)H+僅局部中和，先用硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至第一終點(diǎn)PH=4.4使磷酸二銨全部轉(zhuǎn)化為磷酸一銨：2NH42HPO4+H2SO4=2NH4H2PO4+NH42SO4然后用堿標(biāo)液滴定至第二終點(diǎn)PH=8.0使磷酸一銨全部轉(zhuǎn)化為磷酸二銨和磷酸二鈉：2NH4H2PO4+2NaO

13、H=(NH4)2HPO4+Na2HPO4+2H2O由第一終點(diǎn)與第二終點(diǎn)之比求得中和度。如果中和度小于一，那么磷酸的第一個(gè)H+未全部中和，先用堿標(biāo)液滴定至第一終點(diǎn)，使磷酸全部轉(zhuǎn)化為磷酸一鈉：H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O然后用堿標(biāo)液滴定至第二終點(diǎn)，使磷酸一銨和磷酸一鈉全部轉(zhuǎn)化為磷酸二銨和磷酸二鈉：2NH4H2PO4+2NaH2PO4+4NaOH=(NH4)2HPO4+3Na2HPO4+4H2O由第一終點(diǎn)和第二終點(diǎn)之比求得中和度。試劑及儀器： H2SO4標(biāo)液，酸堿滴定管25ml各一只，三角瓶250ml一只2SO4標(biāo)液滴定至黃綠色為第一終點(diǎn)，記下H2SO4用量AmL，再加1%酚酞指示劑

14、10滴，用0.1mol/L NaOH標(biāo)液滴定，滴至紫色為第二終點(diǎn)，記下NaOH用量BmL如果中和度小于1，那么用0.1mol/L NaOH溶液滴至草綠色為第一在終點(diǎn)，記下用量AmL,再加1%酚酞10滴，用0.1mol/L NaOH液滴至藍(lán)紫色為第二終點(diǎn)，記下用量BmL中和度大于1計(jì)算公式： 中和度=1+A/B中和度小于1計(jì)算公式： 中和度=1-A/B轉(zhuǎn)鼓造粒轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)是類似滾筒造粒機(jī)的回轉(zhuǎn)窯設(shè)備。磷銨料漿被霧化后噴入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)，與料床接觸，涂布或粘結(jié)，經(jīng)自熱脫去局部水分后形成粒狀物料。轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)區(qū)別于滾筒造粒機(jī)在于轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)內(nèi)沒有抄板，而是防止結(jié)疤的狀似鼓皮的內(nèi)襯。一般轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)內(nèi)以通氨軸補(bǔ)入

15、局部氨，使磷銨物料到達(dá)需要的中和度，并提供一定的中和熱。圖4 氨化粒化機(jī)a-磷酸進(jìn)口；b-料漿進(jìn)口；c-氨進(jìn)口；d-返料；e-物料出口；f-尾氣出口由造粒崗位送來的磷銨物料進(jìn)入枯燥機(jī),物料和熱風(fēng)直接接觸,進(jìn)行熱質(zhì)傳遞.物料被枯燥,在枯燥機(jī)尾部由一個(gè)大塊破碎機(jī)，枯燥機(jī)內(nèi)的大塊被篩網(wǎng)濾過進(jìn)入破碎機(jī)進(jìn)行破碎，細(xì)的粒子那么進(jìn)入斗提機(jī)去篩分機(jī)進(jìn)行篩分。工藝指標(biāo)：熱風(fēng)溫度，350500枯燥機(jī)尾氣溫度：90100枯燥機(jī)機(jī)頭負(fù)壓， 30Pa2.3.4 返料,破碎,篩分崗位枯燥機(jī)送出的物料進(jìn)入斗式提升機(jī),被提升到振動(dòng)篩,經(jīng)過篩分,振動(dòng)篩有兩層篩網(wǎng)，大于4mm的大塊物料被第一層篩網(wǎng)篩分出，經(jīng)破碎機(jī)破碎后送去返料皮

16、帶.；小于2mm的那么被第二層篩網(wǎng)篩分出去，被送往返料皮帶；而24mm的粒子那么在兩層篩網(wǎng)之間，被送至精篩。精篩后，不合格粒子送至返料皮帶通過下層篩網(wǎng)的也送去返料膠帶,通過上層又不能通過下層的的合格粒子一局部作為成品,一局部也作為返料,返料膠帶將返料送入連續(xù)不斷地送入噴漿造粒機(jī)。工藝控制指標(biāo)合格粒子直徑：24 mm返料粒度組成： mm,70%75%,2.54 mm,2030%篩分后的粒子進(jìn)入二級(jí)流化床系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，然后進(jìn)入包裹筒，用參加了胺片的包裹油進(jìn)行包裹，以防止成品粒子結(jié)塊。3磷銨工段的物料衡算及熱量衡算4濕法磷酸含雜質(zhì)較多，氨化產(chǎn)物組成比擬復(fù)雜，在作下面的計(jì)算時(shí)對(duì)反響物組成作適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。

17、例 用于生產(chǎn)磷銨的濕法磷酸組成是：P2O523.0%，MgO1.65%，SO32.3%,Fe2O31.2%，Al2O30.8%，F(xiàn)1.65%,要求產(chǎn)品中的磷銨由10%以MAP形式，90%以DAP形式存在。求出：1每噸產(chǎn)品的理論氨消耗量；2按干基計(jì)算的磷銨的產(chǎn)品組成；3磷銨產(chǎn)品的P2O5總、P2O5水溶和含N量；4磷銨磷銨料漿校正了的NH3/H3PO4摩爾比；5氨化料漿含水量未被中和熱氣化失水之前。解：以1000kg濕法磷酸為計(jì)算基準(zhǔn)（1） 磷酸中的鐵生成FePO4·2H2O的量Fe2O3P2O54H2O2FePO4·2H2O160 142 2×18712 x1 y

18、1生成磷酸鐵消耗P2O5的量：x1=12× kg生成磷酸鐵的量：y1=12×2× kgFePO4·2H2O2磷酸中的鋁生成AlPO4·2H2O的量Al2O3P2O54H2O=2AlPO4·2H2O102 142 2×1588.0 x2 y2生成磷酸鋁消耗P2O5：x2 kg P2O5生成磷酸鋁的量：y2 kg2AlPO4·2H2O3磷酸中的鎂生成MgHPO4·3H2O的量MgO1/2P2O57/2H2O=MgHPO4·3H2O40 71 17416.5 x3 y3 生成磷酸氫鎂消耗P2O5量：x

19、3 kg P2O5生成磷酸氫鎂的量：y3=72 kg MgHPO4·3H2O4磷酸中的硫酸以SO3表示生成NH42SO4的量2NH3SO3H2O=(NH4)2SO42×17 80 132x4 23 y4生成硫銨消耗氨的量：x4 kgNH3生成硫銨的量：y4 kg(NH4)2SO45磷酸中的H2SiF6生成(NH4)2SiF6的量酸中的氟通?？梢哉J(rèn)為全以H2SiF6的形式存在2NH3H2SiF6=(NH4)2SiF62×17 6×19 176 x 5 15.5 y5生成氟硅酸銨消耗氨的量：x 5 kgNH3生成氟硅酸銨的量：y5 kg(NH4)2SiF66

20、磷酸中的雜質(zhì)消耗耗P2O5總量：10.611.129.3=51 kg P2O57磷酸銨消耗P2O5量：23051=179 kg P2O58生成磷酸一銨的量：2NH3P2O53H2O=2NH4H2PO42×17 142 2×115x6 179×0.1 y6生成磷酸一銨消耗NH3量：x6= kg NH3生成磷酸一銨的量：y6= kg NH4H2PO49生成磷酸二銨的量：2NH31/2 P2O52/3 H2O=(NH4)2HPO42×17 71 131x7 179×0.9 y7生成磷酸二銨消耗NH3量：x7= kg NH3生成磷酸二銨的量：y7= k

21、g(NH4)2HPO410磷酸氨化消耗NH3總量：9.84.9=96.1 kg NH311校正了的氨化料漿NH3/H3PO4摩爾比NH3/H3PO4=/17/(179×1.38/98)=1.90將以上計(jì)算結(jié)果即每噸濕法磷酸制的的磷銨產(chǎn)品的量及計(jì)算組成干基列于下表：表1 物料計(jì)算結(jié)果組分NH4H2PO4(NH4)2HPO4MgHPO4·3H2OFePO4·2H2O質(zhì)量，kg7228%14續(xù)表1組分AlPO4·2H2O(NH4)2SO4(NH4)2SiF6總計(jì)質(zhì)量，kg2538%10012磷銨總P2O5含量：250/=4%(13)磷銨中水溶P2O5含量：17

22、9/=3%14磷銨含氮量：×14/×17=1%15氨化料漿含水量未氣化失水前1000=581.4 kg H2O 料漿含水百分率：581.4/1000×計(jì)算上例磷酸氨化的條件下所放出的反響熱可能蒸發(fā)的水分。條件有：（1） 標(biāo)準(zhǔn)生成熱表2 條件表物質(zhì)H3PO4(23% P2O5)NH3(氣)H2SO4(水溶液)NH4H2PO4(水溶液)(NH4)2HPO4(水溶液)H0t·kJ/mol129190714351560續(xù)表2物質(zhì)(NH4)2SO4(水溶液)H2SiF6水溶液(NH4)2SiF6 (水溶液)Ht·kJ/mol117323312602 kJ

23、/(kg·K)。3磷酸比熱容為3.10 kJ/(kg·K)。4氨化料漿的比熱容為2.85 kJ/(kg·K)。5沸點(diǎn)時(shí)料漿中水的汽化熱為2250 kJ/kg。6磷酸從40升到料漿沸點(diǎn)102開始沸騰。7略去氨中和反響外的其他反響熱。解：以1000kg濕法磷酸為計(jì)算基準(zhǔn)1磷酸與氨的中和熱H3PO423% P2O5NH3氣= NH4H2PO4水溶液 1291 46.1 1435 H1 kJ/mol H3PO423% P2O52NH3氣= (NH4)2HPO4水溶液 1291 2×46.1 1560 H2 =156012912× kJ/mol 生成NH

24、4H2PO4的量：261×103 生成(NH4)2HPO4的量：33×103磷酸與氨中和共放熱：×××105kJ2硫酸與氨的中和熱H2SO4水溶液2NH3氣= (NH4)2SO4水溶液 907 2×46.1 1173 H3=11739072× 生成(NH4)2SO4的量：38×103××104 kJ3氟硅酸與氨的中和熱 H2SiF6水溶液2NH3氣= (NH4)2SiF6 (水溶液) 2331 2×46.1 2602 H3=260223312×46.1=178.8 kJ/mo

25、l 生成(NH4)2SiF6×103/176=145mol××104 kJ 4中和熱總計(jì)：2.6770.50040.259×105×105 kJ 5氨化料漿從40升高到102消耗的熱： 100061.9×××105 kJ×105kJ××104 kJ 7蒸發(fā)水量由熱平衡確定。設(shè)蒸發(fā)水x kg 。 3.4361.8760.1718×1042250x=0 kg 8磷酸中每吸收1kgNH3所蒸發(fā)的水量： kg H2O/ kg NH3 (9)蒸發(fā)水量占料漿的百分?jǐn)?shù)：×100%

26、=10.6%如果磷酸的濃度和溫度更高，那么蒸發(fā)的水量將會(huì)更多。物料與熱量橫算分別見下表：表3 濕法磷酸氨化過程物料橫算表基準(zhǔn)：1000 kg濕法磷酸進(jìn) 料出 料工程物質(zhì)的量，kg%工程物質(zhì)的量，kg%濕法磷酸1000中和料漿氣氨蒸發(fā)出水合計(jì)合計(jì)100 表4 濕法磷酸氨化過程物熱量算表基準(zhǔn)：1000kg濕法磷酸輸 入輸 出工程熱量，×105kJ%工程熱量，×105kJ%濕法磷酸帶入中和料漿帶出氣氨帶入水分蒸發(fā)中和反響熱熱損失合計(jì)合計(jì)本枯燥機(jī)的設(shè)計(jì)依據(jù)湖北大峪口化工有限責(zé)任公司的磷銨車間枯燥機(jī)以及結(jié)合設(shè)計(jì)任務(wù)書內(nèi)容而設(shè)計(jì)。5參數(shù)YRHW180B型主要參數(shù)見表5。表5 參數(shù)表規(guī)格

27、型號(hào) YRHW180B生產(chǎn)能力 T/D)1600蒸汽壓力 (MPa) 進(jìn)料溫度 ( ºC) 60出料溫度 (ºC) 72 蒸汽流速 (m/s )20 去水率9蒸汽密度 (/)滾筒轉(zhuǎn)速(r pm)14表6 總體方案確實(shí)定計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果4.2.1. 單位時(shí)間產(chǎn)量 W0W×1000/24=41.67W=66700 kg/h W0每小時(shí)產(chǎn)量 W日產(chǎn)量W1600 T/D4.2.2. 物料吸熱計(jì)算QQ1Q2 Q1物料升溫?zé)崃縦J/h Q2水分汽化熱量kJ/h Q1W0·C·tC物料比熱，磷銨比熱; C=1.65 kJ/ kg·Ktt2-t1 7

28、2-60 =12 Q1W0×1.65×12 W0 Q2m·r m物料含水量kg/h，mW0×9% kg/h r水的汽化熱kJ/kg， Q2W0×9%×2250 k0 kJ/h 所以： Q(19.8+202.5)W09263.24W 14821186 kJ/h 按熱損失5%計(jì)，需蒸汽的量Z Z1.05×Q/D4.545W7272 kJ/hQ蒸汽的汽化潛熱 kJ/kg，0.4kg壓力下， Q2140 kJ/kg4蒸汽的體積流量: VZ/2.14W (m3/h) =2.14W /3600 0.0006W (m3/s)蒸汽進(jìn)汽管道直

29、徑 D 2×V/u 2× 2× m 2000×mm 301 mm:4.2.4加熱面積的計(jì)算設(shè)磷銨由60度升至79度，蒸汽壓力，溫度，計(jì)算換熱面積：A 式中：Q ¾ 蒸汽冷凝熱量KW,Q=Z×Q，Q2140kJ/kg(蒸汽壓力0.4Mpa)K ¾ 傳熱系數(shù)， K0.03 KW/m2·tm = =73 K因?yàn)椋? J/h=2.778×10-7KW=2.778×10-4W所以：AZ×2140×2.778×10-4/(0.09×73) 0.09Z=0.09

30、5;2×W=0.18W 288 m2 Z：蒸汽用量，kg/h，W：日產(chǎn)量，T/D筒體主要參數(shù)確實(shí)定W0 = 66700 kg/hQ14821186 kJ/hZ7272KJ/hD301 mmtm =73 K即需要的換熱面積應(yīng)滿足：A288 m2表7主要尺寸確實(shí)定計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果筒體體積 ：VW0×t/(××60) =41.67×W×t/(××60) =34.3 m3式中： W0 ¾ 單位時(shí)間生產(chǎn)能力 (kg/h) t ¾ 停留時(shí)間(min) ；取t=15 min ¾ 物料密度 (kg/m

31、3)；1619 kg/ m3, ¾ 裝滿系數(shù)，0.3 筒體長(zhǎng)度： L=V/(0.785×D2) 其中 mV34.3 m3即需要的筒體長(zhǎng)度應(yīng)滿足：L 13.5 m5.1 車間裝置定員表表8 車間定員表序號(hào)職能名稱人員配置每班人數(shù)合計(jì)1生產(chǎn)工人511552分析工人1223維修工人1114清潔工1335管理員122表9 投資估算表工程投資萬元廠房土建，水電，消防，通風(fēng)，空調(diào)700設(shè)備管式反響器造粒機(jī)枯燥機(jī)篩分機(jī)旋風(fēng)別離器流化床冷卻器風(fēng)機(jī) 1300總計(jì)2000表10 車間生產(chǎn)本錢噸產(chǎn)品計(jì)工程名稱 單位 單價(jià)/元 單耗 金額/元濕法磷酸46%P2O5 t 1400液氨99%NH3 t

32、 2200 0.175t 添加劑包裝袋 只40只小計(jì) 電kw·h135 k蒸汽 t 40 煤 kg100 kg小計(jì)工人工資150折舊費(fèi)39維修費(fèi)25車間管理費(fèi)20小計(jì)234副產(chǎn)品車間成產(chǎn)本錢 6廠房布置及水電汽要求6廠房設(shè)計(jì)求簡(jiǎn)單：一般為長(zhǎng)方形，L形和T形，每個(gè)跨板區(qū)域?yàn)?m或0.3m的整數(shù)倍，每層高不低于3.2m。設(shè)計(jì)：該車間分為3層，廠房面積100×60m2，1層為11.5m高，2層為8.5m高，3層為10m高。廠房布置包括生產(chǎn)局部，輔助局部和生活局部三大區(qū)域。廠置的選擇：大化肥廠置選擇是很嚴(yán)格的，也是一項(xiàng)非常重要的工作。1周圍環(huán)境的空氣含塵量，含菌量要低，應(yīng)選在農(nóng)村或

33、市郊。2選擇水源豐富，水質(zhì)好的廠址，減少制備工藝用水的投資和運(yùn)行費(fèi)用。3應(yīng)選擇交通運(yùn)輸方便之處。4應(yīng)選擇能源有保障，電力供給穩(wěn)定并與電力部門有供電協(xié)議。5有良好的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件?？偛季种饕獞?yīng)該滿足三個(gè)方面的要求：保證徑直和短捷的生產(chǎn)作業(yè)線，并盡可能防止交叉和迂回，使各種物料和輸送距離為最小，同時(shí)將水，電，汽耗最大的車間盡量集中，形成負(fù)荷中心，并使其與供給來源靠近，使水電汽輸送距離最小。1平安要求：化工廠具有易燃，易爆的特點(diǎn)，廠區(qū)應(yīng)充分考慮平安布局嚴(yán)格遵守防火，衛(wèi)生等平安標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，重點(diǎn)是防止火災(zāi)和爆炸的發(fā)生。2開展要求：廠區(qū)布置要求有較大的彈性，對(duì)于工廠的開展變化有較大的適應(yīng)性，即隨著工廠不斷開展變化，廠區(qū)的不斷擴(kuò)大，廠區(qū)的衛(wèi)生布局和平安布局方面人能滿足合理性。水電汽要求7電：根據(jù)所設(shè)計(jì)裝置的爆炸危險(xiǎn)性選用相應(yīng)等級(jí)的電器設(shè)備，照明燈具和儀表，所有能產(chǎn)生火花的電氣開關(guān)均應(yīng)與爆炸車