化工专业毕业论文年产110万吨焦碳的焦化厂硫铵工段的设计

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1、1　概述炼焦化学工业是煤炭的综合利用工业。煤在炼焦时除有75%左右变成焦碳外，还有约25%生成各种化学产品及煤气。回收这些化学产品对综合利用煤炭资源和我国社会主义经济建设有着重要意义。炼焦化学品的回收工艺在近几十年得到了迅猛发展，产品越来越多，品种越来越丰富，环保设计日趋成熟。虽然由于石油和天然气的化学加工和合成技术的发展，炼焦化学品受到竞争，但我国是煤资源利用大国，焦碳仍然是重要的工业产品，随着能源危机的进一步扩展以及环境保护的压力，炼焦化学品的回收成为煤炭工业关注的重要对象，随着市场的进一步打开，为了获得实际的经济回报，各企业及科研单位，进一步优化设备，加强环境保护，提倡能源充分利用

2、，使炼焦产品的回收和加工水平迅速提高，更快地实现了煤的高效利用。炼焦化学品种类很多，如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，并得到净焦炉煤气。其中，焦炉煤气中所含的氨可用于制取硫酸铵、无水氨或浓氨水；其所含的氢可用于制造合成氨，进一步制造尿素、硝酸铵和碳酸氢铵等化肥。由于硫酸铵是重要的农用化肥，在市场上具有较大的需求量，所以现今大部分焦化厂都采用了硫铵工段来回收煤气中的氨。1.1焦化厂氨回收工艺焦化厂炼焦生成的煤气中的氨是一种较好的农业肥料。氨存在于煤气之中，不仅对吸收煤气中粗苯的洗油质量有严重影响，易使洗油乳化变质，而且对粗笨的生产

3、设备、煤气管道及后续设备有严重的腐蚀作用，并且煤气中的氨在燃烧时会生成有毒有腐蚀性的氨氧化物，大量的氨进入洗油中，还会使油和水形成稳定的乳化液妨碍油水分离，为此煤气中的氨必须进行脱除，一般出厂煤气中的氨含量规定在0.03g/m³以下。1.2当前氨回收技术状况20世纪80年代以前，氨处理工艺有水洗氨生产浓氨水工艺和饱和器法生产硫酸铵工艺。由于水洗氨工艺存在水耗较大、浓氨水难以储存与销售等缺陷，因此已淘汰此工艺。随着我国的改革开放，先进的氨处理工艺才逐步被引入。宝钢引进了空喷塔法（也叫无饱和器法）生产硫酸铵工艺；石家庄焦化厂引进氨焚烧工艺；攀钢引进了无水氨—尿素工艺等。但引进工艺投资太大、工

4、艺复杂而未被广泛应用。尽管饱和器法生产硫铵工艺存在许多缺陷，但因其结构简单、工艺成熟、投资较少、原料易购、产品易储、销路较广，在全国大、中型焦化厂被广泛采用。虽然有许多种氨回收工艺，但在当前，氨焚烧和无水氨工艺还不可能成为我国焦化工业中氨处理工艺的主流，因为我国当前还有一大批焦化厂的浓氨水工艺尚无力予以改造和淘汰。因此，改造现有饱和器，改善其技术状况，为氨处理技术的技术进步和淘汰浓氨水工艺创造条件，无凝是有其特殊作用和意义。综观喷洒饱和器的发展及其相对于传统鼓泡饱和器的优越性，完全有理由认定，用喷洒饱和器取代传统鼓泡饱和器是技术和经济的一大进步。1.3氨的用途、质量标准及各类生产方法1.

5、3.1关于产品硫酸铵硫酸铵俗称肥田粉，分子式为（NH4）2SO4，相对分子质量：132.141（根据1989年国际相对原子质量），白色粉状结晶，密度1.769（20℃），熔点为531±2℃，235℃分解。硫铵的水溶液为酸性，1%溶液的PH值为5.7。硫酸铵的结晶热为82.5KJ/Kg，溶解热为62.8KJ/Kg。硫酸铵与碱类（烧碱、石灰）作用放出氨，通常不稳定，在100℃时开始分解。纯品是无色斜方晶体，水溶液带有辛辣的碱味。工业用硫酸铵为白色结晶。农业用硫酸铵晶体因生产中带入杂质的原因带黄色或棕色，硫酸铵带有碱味。易溶于水，是酸性肥料。纯态硫酸铵为无色菱形晶体，含一定水分的硫酸铵堆积重度

6、随结晶颗粒的大小波动于780～830kg/m³之间。化学纯的硫酸铵含氮量为21.2%。硫酸铵结晶能吸收空气中的水分而结成块状，在空气湿度大，结晶颗粒小和含水量高时尤甚。潮湿的硫酸铵对钢铁水泥和麻袋等有腐蚀性。焦化厂生产的硫酸铵，由于杂质的影响往往带有绿色、蓝色或灰色，结晶多为针状、片状或粉末状，成型的颗粒小。产品用途：农业作为化肥，工业可作印染剂、食品催化剂、缓冲剂，皮革脱灰剂，是化工、印染、医药工业的原料。储存运输注意事项：防潮，储存于通风、干燥处。硫酸铵是一种比较常用的农用化肥，由于我国是农业大国，需用大量的农用化肥，因此硫酸铵作为一种有效的氮肥以及化工生产原料具有很大的市场空间。1

7、.3.2硫酸铵质量标准按照质量标准GB535-88，其质量等级按以下划分：指标名称工业品农业品一级品二级品氮含量（以干基计）%≥21.021.020.8水分（H2O）含量%≤0.20.51.0游离酸（H2SO4）含量%≤0.050.080.20铁（Fe）含量%≤0.007————砷（As）含量%≤0.00005————重金属含量（以Pb计）%≤0.005————睡不溶物含量%≤0.05————注：硫酸铵作农业用时可不检验铁、砷、重金