卧式多室流化床干燥装置的设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业目 录一设计任务书-2二设计内容概述-22.1设计目的-22.2干燥流程简介及卧式多室流化床干燥意义简述-3三工艺计算-43.1物料和热量衡算-4 3.2流化速度的确定-5 3.3流化床层底面积的计算-6 3.4干燥器的长度和宽度-7 3.5干燥器的高度-7 3.6干燥器的结构设计-8 四附属设备的选型-94.1送风机和排风机-9 4.2气固分离设备-9 4.3供热设备-9 4.4供料设备-9五数据汇总-10六认识与体会-11七参考文献-11卧式多室流化床干燥装置的设计

2、一设计任务书综合工程设计任务书设计题目： 年产22000吨肥料卧式多室流化床干燥装置的设计 学号： 姓名： 专业： 化学工程与工艺 指导教师： 系主任： 一、主要内容及基本要求1.设计题目试设计一台卧式多室流化床干燥器，用于干燥颗粒状化肥，将其含水量从0.04干燥至0.004（干基），生产能力（以干燥产品计）为3000 kg /h。2.操作条件（1）干燥介质 热空气 初始湿度H0 0.01 kg水/ kg干气 预热器入口温度t0 25 离开预热器温度t1 80（2）物料入口温度 30（3）加热介质 饱和蒸汽、压强392.4kPa（4）操作压强 常压（5）设备工作日 每年330天，每天24小时连

3、续运行（6）厂址 根据需要选定3.设计基础数据（1）物料参数 颗粒平均粒径d 0.14 颗粒密度 1730 堆积密度 800 临界湿含量 EQ 0.013（干基） 干物料比热容 1.47kJ/(kg. )（2）物料静床层高度 0.15（3）干燥装置热损失为有效传热量的15。二、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1文献资料、调研2010.12.14-2010.12.162制订设计方案、设计计算、写初稿2010.12.17-2010.12.273核算、修改2010.12.28-2010.12.314编写设计说明书、绘制图纸2011.01.01-2011.01.08三、应收集的资料及主要参考文献化

4、工设计； 化学反应工程； 化工工程及设备； 化工工艺手册；化工工艺设计手册； 化工原理； 化工设备图册； 化工工程制图；化工仪表及自动化等。 参考文献： 1化学工程基础，北京大学化学系，化学工业出版社。 2化工过程及设备设计，中南工业大学出版社，涂伟萍，陈佩珍编。 3化工工程制图，化学工业出版社，1994。 4化工设备选择与工艺设计，中南工业大学出版社，刘道德编，1992。 5化工工艺设计手册，国家医药管理局上海医药设计院编，1992。 6化工工艺设计概论，原子能出版社，赵国芳编，1990。 7化工设计，化学工业出版社，黄璐等编。 8化工单元过程及设备课程设计，化学工业出版社，匡国柱，史君才编

5、。 9化工设备结构图册，上海科学技术出版社，1978。 一、前言1、产品简介提供一种或一种以上植物必需的，改善土壤性质、提高水平的一类物质。农业生产的物质基础之一。早在西周时就已知道田间杂草在腐烂以后 ，有促进黍稷生长的作用.中详细介绍了种植的方法以及豆科同禾本科的方法等；还提到了用作物茎秆与牛粪尿混合，经过践踏和堆制而成肥料的方法。在施肥技术方面，中有详细叙述，强调施足和补施追肥对作物生长的重要性。唐、宋以后随着在长江流域的推广，施肥经验日益积累，从而总结出“时宜、土宜和物宜”的施肥原则，即施肥应随气候、土壤、作物因素的变化而定。随着近代化学工业的兴起和发展，各种相继问世 。18 世纪中叶

6、， 磷肥首先在出现 。1870年德国生产出。20世纪初研制成功。随后 ，料、微量元素肥料和长效肥也先后出售。由于数量和品种的增多及质量的提高，农业生产中的肥料总投入量日益增大，也相应提高。 肥料品种繁多，根据肥料提供植物的特性和营养成分，分为、料、有机无机肥料三大类。无机肥料分大量元素肥料（N、P、K），中量元素肥料(Ca、Mg、S、）和微量元素肥料（Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B、Cl）。大量元素肥料又按其养分元素的多寡，分为单元肥料（仅含一种养分元素）和复合肥料(含两种或两种以上养分元素)，前者如、磷肥和钾肥；后者如氮磷、氮钾和磷钾的二元复合肥以及三元复合肥。有机肥料包括有机氮肥、合成有

7、机氮肥等。中国习惯使用的有人畜禽粪尿、绿肥、沤肥和等。有机无机肥料即半有机肥料，是有机肥料与无机肥料通过机械混合或化学反应而成的肥料。由于一料常有多种属性，除上述分类外，还有常见的其他分类方法：按肥料物理状态可分为固体和。又分为粉状和粒状肥料。流体肥料是常温常压下呈液体状态的肥料。按肥料的化学性质，可分为化学酸性、化学碱性和化学。按肥料被植物选择吸收后对土壤反应的影响，可分为生理中性、生理碱性和。按肥料中养分对植物的有效性，可分为速效、迟效和长效肥料。 为适应农业现代化发展的需要，化学肥料生产除继续增加产量外，正朝着高效复合化，并结合施肥机械化、运肥管道化、水肥喷灌仪表化方向发展。液氨、聚等因

8、具有高或副成分少等优点，成为大力发展的主要化肥品种。很多化学肥料还趋向于制成流体肥料，并在其中掺入微量元素肥料和，成为多功能的复合肥料，便于管道运输和施肥灌溉（喷灌、）的结合，有省工、省水和省肥的优点。随着（如塑料大棚等）的发展 ，蔬菜、瓜果对二氧化碳肥料的需求量将逐步增多。但是，长期大量地施用化学肥料，常导致环境污染。为了保持农业生态平衡，应提倡有机肥与化肥配合使用，以便在满足作物对养分需要的同时避免土壤性质恶化和环境污染。 2、科学发展农业生产中种植业的发展离不开肥料。我国的农业已经有了1万年的悠久历史，古代称肥料为粪，施肥则成为粪田。我国的农田施肥大约开始于殷商朝代，主要根据出土文物中当

9、时已有罱河泥的木制工具以及中已有表示屎、壅等字形记载，并有施肥可以增产的卜词。到战国时期已经重视并强调农田施肥了。我国古代最多是利用动物粪便作为肥料，到战国和又利用腐熟人、畜粪尿、蚕粪、杂草、豆萁、河泥、骨汁等。在汉朝已很重视养猪积肥。汜胜之书已记述作物施基肥、种肥河特殊的溲种法。宋、元朝已开始使用、石膏、硫磺、食盐、卤水等无机肥料。此时的农业书籍中已有粪壤篇各论，把肥料分为六大类。到18世纪又把肥料增为十类，施肥技术上提出了”时宜、土宜和物宜”的观点。在国家，整个经济发展很慢，农业技术停滞不前，如在马耕农业一书中提到，耕作碎土的作用是使土壤成为极细便于进入作物根系的小口。当时普遍流行的观点认

10、为土壤供给作物的营养物质是”精”和”油”。燃素学说在中世纪后期也盛行一时。自的到来，随着经济的发展，欧洲国家中有人开始探素植物营养理论，在燃素学说之后出现了腐殖质营养学说，认为土壤腐殖质是营养的唯一来源。 近代家提出的无机植物营养学说，认为保持土壤肥沃，必须把植物摄取并移出农田的无机养分和氮素以肥料的形式还给土壤的等。1843年世界上第一个化学肥料一过磷酸钙研制成功。随着智利硝石和钾盐矿的发现，到合成氨的发明，在世界上建立起巨大的化肥工业。 据有关资料记载，我国进口化肥始于1905年，20世纪30年代开始组织全国性肥效试验，称为地力测定。测定结果表明，氮素极为缺乏，磷素养分仅在长江流域或长江以

11、南各省缺乏，钾素在土壤中很丰富。新中国成立以后，1958年和1980年先后两次组织了全国性的，对我国的土壤类型、特性、肥力状况等进行了系统的调查测定，促进了化肥的施用和农业化学研究工作。建国以前我国只有两座规模不大的氮肥厂和两个回收氨的车间，1949年氮肥年产量只有0.6万吨，1990年国产化肥产量已达1879.7万吨，跃居世界第三位，1998年化肥产量已达2956万吨，占世界总产量的19，居世界第一位。化肥已成为我国一项重要的农用物资，在农业生产中发挥重大的作用。二设计内容概述 1设计目的 （1）培养学生运用化工原理课程及有关知识进行化工工艺设计的能力；（2）在培养学生设计能力的同时，建立正

12、确的设计思路和设计方法。2干燥流程简介及卧式多室流化床干燥意义简述卧式多室流化床干燥器的横截面制成长方形。用垂直挡板分隔成多室（一般为4-8室），挡板与多孔板间留有一定间歇（一般为几十毫米）使物料能够通过。湿物料加入后好像液体一样由第一室依次流经各室，至最后一室卸出。由于挡板的作用，各室的物料不可能像单室干燥那样互相交混。物料由一室依次流经各室时其湿含量亦依次减小。所以产品的干燥程度均匀，这是卧式干燥器的主要优点。来自气流干燥器的颗粒状物料用星型加料器加到干燥器的第一室，依次经各室后，于40.3下离开干燥器。湿空气由送风机送到翅片加热器升湿到80后进入干燥器，经过与悬浮物料接触进行传热传质后温

13、度降到67。废气经旋风分离器净化后由抽风机排至大气。空气加热器以392.4kPa的饱和水蒸气作载热体。流程中采用前送后抽式供气系统，维持干燥器在略微负压下工作。三工艺计算1.物料衡算和热量衡算（1）物料衡算（2）空气和物料出口温度的确定空气的出口温度t2应比出口处湿球温度高出2050（这里取35）即 及，近似取，于是：解得（3）干燥器的热量衡算干燥器中不补充热量，故，因而可用下式进行计算，即 EQ 因为干燥装置热损失为有效传热量的15%，即将上面各式代入热量衡算式，便可解得空气耗用量，即解得 又由（4）预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量，冷凝潜热r=2140kJ/kg蒸气消耗量为干燥器的热效率为2

14、.流化速度的确定（1）临界流化速度的计算在80下空气的有关参数： 导热系数 取球形颗粒床层在临界流化点，由的数值查图得，临界流化速度为（2）颗粒带出速度带出速度为 （3）操作流化速度取操作流化速度为，即3.流化床层底面积的计算 （1）干燥第一阶段底面积由下式计算，即式中有关参数计算如下：取静止床层厚度为干空气得质量流速取为，即 由于，由解得 （2）物料升温阶段所需底面积由下式计算，即式中 解得 床层总的底面积为 4.干燥器的宽度和长度今取宽度b=1.85m,长度l=2.5m,则流化床的实际底面积为4.62沿长度方向在床层内设置四个横向分隔板,板间距0.5m物料在床层内的停留时间为 5.干燥器高

15、度（1）向高度由下式计算，即 而由下式算出，即（2）分离段高度由，从图中查得， 为了减少气流对固体颗粒的带出量，取分布板以上的总高度为3m6.干燥器结构设计（1）布气装置 采用单层多孔布气板，且取分布板压强降为床层压强降的15%，则 再取阻力系数则筛孔气速为： 干燥介质的体积流量为： 选取筛孔直径，则总筛孔数为: 分布板的实际开孔率为： 在分布板上筛孔按等边三角形布置，孔心距为： （2）分隔板 沿长度方向射至四个横向分隔板，隔板与分布板之间的距离为20-40mm（可调节），提供室内物料通路，分隔板宽1.85m，高2.5m,由5mm厚钢板制造。（3）物料出口堰高h 用下式求溢流堰高度h，即 将有

16、关数据代入上式，即 整理得， 经试差得， h=0.79m四附属设备的选型 1.送风机和排风机 （1）送风机 根据经验，取风机全风压为4000。由风机的综合特性曲线图可选9-27-101N08型风机。 （2）排风机根据经验，取风机全风压为3000。由风机的综合特性曲线图可选9-27-101N08型风机。2.供热设备 根据设计要求拟选用SRZ型螺旋翅片加热器。3.气固分离设备 为获得比较高的固相回收率，拟选用XLP/B-8.2型旋风分离器。其圆筒直径820，入口气速20。压强降为1150，单台生产能力8650。4.供料设备 根据物料性质（散粒状）和生产能力（3）选用星型供料装置（加料和排料）。其规

17、格和操作参数如下： 规格： 生产能力： 叶轮转速： 链轮传动齿轮减速电机：型号JTC561，功率，输出转速。项 目符 号单 位计算数据处理产品量 3056物料温度入 口30 出 口40.3气体温度入 口80出 口67气体用量绝干气/h40804热效率22.68%流化速度0.4414床层底面积第一阶段3.974加热段0.641设备尺寸长 2.5 宽 1.85高 3布气板型 号单层多孔板孔 径2孔 速15.13孔 数个开孔率15.25%分隔板宽 1.85与布气板距离 20-40物料出口堰高0.79五. 卧式多室流化床干燥装置的设计计算结果汇总 六认识与体会在此次设计的过程中，我学会怎么通过查相关资料来进行设计计算工艺设计。通过设计过程中的查找与计算，我对化工原理有关知识有了更进一步的加深。对原来不太清楚的概念公式有了比较熟练的掌握和应用，而且了解了许多有关工程设计的经验式。通过参与整个过程的设计，使得自己的逻辑思维能力得到了加强，动手能力得到了提高，在设计过程中，大家相互配合，相互帮助，在完成任务的同时也增加了大家的团队精神和协作意识，对将来的工作有很大的帮助。 由于第一次自己动手设计，很多地方都不懂，也不知道该查什么资料，怎么查资料，甚至有些无从下手，多亏老师的帮助与指导，才使得此次设计任务能