稀氨水提浓工艺设计开发报告

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1、稀氨水提浓工艺开发技术报告南京工业大学二零一一年十二月目录1.氨水的物化性质12.研究体系及产品要求12.1研究体系12.2产品要求23.工艺流程简介23.1工艺流程说明23.2工艺流程简图23.3物流数据表44.工艺管道及仪表流程图65.平面布置图76.汽提塔D101的设计计算87.吸收塔设计计算87.1氨气吸收塔D102的设计计算87.2吸收塔D103的设计计算98.辅助设备的选型及计算108.1换热器选型108.2泵的选型108.3管路计算108.4贮罐的选型129.主要设备一览表1210.塔设备简图及管路方位分布图14

2、1.氨水的物化性质氨水（AmmoniumHydroxide;AmmoniaWater）又称氢氧化铵、阿摩尼亚水，是氨气的水溶液，无色透明且具有刺激性气味。易挥发，具有部分碱的通性，由氨气通入水中制得。农业上经稀释后可用作化肥；无机工业用于制选各种铁盐，毛纺、丝绸、印染等工业用于洗涤羊毛、呢绒、坯布，溶解和调整酸碱度，并作为助染剂等；有机工业用作胺化剂，生产热固性酚醛树脂的催化剂；医药上用稀氨水对呼吸和循环起反射性刺激，医治晕倒和昏厥，并作皮肤刺激药和消毒药；也用作洗涤剂、中和剂、生物碱浸出剂。健康危害：吸入后对鼻、喉和肺有刺激

3、性，引起咳嗽、气短和哮喘等；可因喉头水肿而窒息死亡；可发生肺水肿，引起死亡。氨水溅入眼内，可造成严重损害，甚至导致失明，皮肤接触可致灼伤。慢性影响：反复低浓度接触，可引起支气管炎。皮肤反复接触，可致皮炎，表现为皮肤干燥、痒、发红。危险特性：易分解放出氨气，温度越高，分解速度越快，可形成爆炸性气氛。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。与强氧化剂和酸剧烈反应。与卤素、氧化汞、氧化银接触会形成对震动敏感的化合物。接触下列物质能引发燃烧和爆炸：三甲胺、氨基化合物、1-氯-2,4-二硝基苯、邻—氯代硝基苯、铂、二氟化三氧、二氧二

4、氟化铯、卤代硼、汞、碘、溴、次氯酸盐、氯漂、有机酸酐、异氰酸酯、乙酸乙烯酯、烯基氧化物、环氧氯丙烷、醛类。腐蚀某些涂料、塑料和橡胶。腐蚀铜、黄铜、青铜、铝、钢、锡、锌及其合金。2.研究体系及产品要求2.1研究体系溶液1中含氨4%，甲醇1.5%，水94.5%；溶液2中含氨10%，水90%（本文所涉及浓度均为质量浓度）。2.2产品要求提浓后的氨水浓度≥18%，废水排放含氨量≤40ppm。3.工艺流程简介3.1工艺流程说明汽提塔D101是填料塔，内装250Y规整填料，内径500mm，塔高12500mm。来自原料罐V101浓度为4%的

5、氨水溶液经泵P01由汽提塔D101的顶部进入，界区外0.4MPaG蒸汽从汽提塔D101底部进入。在汽提塔D101内，绝大部分的氨、少量的水和甲醇被蒸出，塔釜产品为氨浓度小于40ppm的废水，送至废水处理；塔顶汽相，进入换热器E101冷却至40℃，冷却后的液态氨水（含甲醇）从汽提塔D101顶部回流；冷却后的氨气进入氨气吸收系统，氨气吸收系统由两个带夹套的吸收塔串联组成。氨气吸收塔D102是填料塔，内装鲍尔环散堆填料，内径500mm，塔高度12000mm，常压操作。塔顶三股进料分别为10%的氨水、水和循环吸收液；中部进料为循环吸收

6、液。吸收塔D102，塔釜产品为浓度大于18%的氨水，进入缓冲罐V102，经泵P03送入换热器E102，其中两股分别进入吸收塔D102顶部和中部循环吸收，一股进入氨水储罐V105，一股进入吸收塔D103吸收从塔D102逸出的少量氨气。吸收塔D103是填料塔，内装鲍尔环散堆填料，内径为300mm，塔高度12000mm，塔顶接喷射泵。塔釜氨水产品进入缓冲罐V103，经泵P04，一股进入吸收塔D103循环吸收，另一股进入产品储罐V104。3.2工艺流程简图图1稀氨水提浓工艺流程简图3.3物流数据表物流数据表如表3-1所示。表3-1物流

7、数据表物流010203040506070809氨，kg/h16000.2220.660.8159.810001298.8水，kg/h3780898.74670.7191.0183.08.09002005540.0甲醇，kg/h60052.652.445.07.40036.9总质量流量，kg/h4000898.74723.5464.0288.8175.210002006875.7氨质量分数，%4.000.00447.521.191.210.0018.9水质量分数，%94.510098.941.263.34.690.010080.

8、6甲醇质量分数，%1.501.00611.315.64.2000.5温度，℃30143.499.879.74040403046.3压力，atm1.14.01.11.011.011.011.11.11.1相态液相汽相液相汽相液相汽相液相液相液相密度，kg/m3965.72.16