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太原理工大学化学化工学院
《化工设计》课程设计说明书
项目名称: 年产70万吨焦炭焦化厂硫铵工段初步设计设计人姓名:
专业班级: 化学工程与工艺0803 指导教师: 李安民
设计时间： 2011年11月——2011年12月
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目 录
第一章 概述
1设计依据--------------------------------------------------------------------3 2硫铵生产方法的确定----------------------------------------------------------5 第二章 饱和器法硫铵生产工艺
1工艺流程图及流程叙述--------------------------------------------------------7 2硫铵工段的正常操作制度------------------------------------------------------8 3硫铵工段的工艺操作参数------------------------------------------------------9 4车间工艺布置---------------------------------------------------------------10 第三章 化工计算
1计算原始数据---------------------------------------------------------------12 2小时生产能力计算 ----------------------------------------------------------13 3氨平衡计算-----------------------------------------------------------------13 4 水平衡的计算---------------------------------------------------------------14 5 热平衡计算-----------------------------------------------------------------15 第四章 设备选型
1饱和器基本尺寸-------------------------------------------------------------20 2旋风式除酸器的基本尺寸-----------------------------------------------------22 第五章 设备结构图叙述及附表
1设备结构图叙述-------------------------------------------------------------23 2 工艺设备一览表-------------------------------------------------------------26 致谢-----------------------------------------------------------------------27 参考文献--------------------------------------------------------------------28
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第一章、概 述
1设计依据
（1） 设计项目名称：年产70万吨焦炭焦化厂硫铵工段初步设计 （2） 生产能力：年产干硫铵2.7万吨
（3） 生产方法：饱和器法（外部除酸式），又称半直接法 （4） 硫铵主要质量标准：
硫铵的主要质量标准
名称 颜色 氮含量（以干基计） 水分% 游离酸（）% ≥21 ≤0.3 ≤0.05 ≥75 一级品 指二级品 白色或微带颜色的结晶 ≥20.8 ≤1．0 ≤0.2 ≥20.6 ≤2.0 ≤0.3 标 三级品 粒度（60目筛余量） （5） 硫铵的物理化学性质: 硫铵的分子式为
,分子量为132.16。其生成反应式如下：焦炉煤气在喷淋
饱和器内环形空间通过时，受到循环使用的硫酸喷淋，煤气中的氨与硫酸接触而发生中和反应：2NH3?H2SO4??NH4?2SO4 当喷淋的硫酸酸度过量时，则生成酸式盐硫酸氢铵，其反应式： NH3?H2SO4?NH4HSO4 随着饱和器内溶液中含氨达到饱和的程度，
酸式盐又可转变成中性盐，即硫铵，其反应式为：NH3?NH4HSO4??NH4?2SO4 已知
的生成热为279500千卡/千摩尔
的生成热为11000千卡/千摩尔 的生成热为210800千卡/千摩尔
则中和热为
试验测定得，用纯硫酸吸收气态氨生成硫铵时，其生成热为65300千卡/千摩尔； 当用76%的硫酸在饱和器中生成硫铵时，其生成热为413千卡/千克。硫铵分子结晶时放出
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