年产15万吨碳酸氢铵工厂设计缩写稿

毕业论文

缩写稿题目：年产15万吨碳酸氢铵工厂设计学生：11111111学号：1111111111111院（系）：化学与化工学院专业：化学工程与工艺指导教师：11111111111112008年6月20日年产15万吨碳酸氢铵工厂设计11111111111111(11111111111111111111111111111111)1摘要：碳酸氢铵是我国独自开发的氮肥工业品种,问世以来对我国的工农业生产作出了重要贡献。几十年的生产实践,使我们对碳铵的农化特性、工业技术经济和农业效益都有了深入的了解,也对碳铵和碳铵生产企业面临的困境有着清醒的认识。本设计是年产15万吨碳酸氢铵厂的工艺设计，但由于碳酸氢铵的整个生产工艺较长，细节问题较多，鉴于设计时间的紧迫，本设计主要对碳酸氢铵的主要工段——合成工段进行了工艺计算、设备选型，并绘制了全厂平面布置图、碳酸氢铵工艺流程示意图、合成工段带控制点工艺流程图、合成工段物料流程图、合成车间的立面图和平面图。关键词：碳酸氢铵，工艺，图Designofammoniumbicarbonatefactorywith150,000tonproduces

yearlyAbstract:Sincebeingpublished，theammoniumbicarbonatehasbeenthenitrogenousfertilizerindustryvarietywhichourcountryindependentlydevelops,hasplayedtheimportantcontributiontoourcountry'sindustryandagricultureproduction.Production,withseveraldozensyse'aprracticing,causedushadthethoroughunderstandingonagriculturecharacteristicoftheammoniumcarbonate,theindustrialtechnologyeconomyandtheagriculturalbenefit,alsohadthesoberunderstandingonthedifficultieswhichtheammoniumcarbonateanditsproductionenterprisefaced.Thisdesignisatechnologicaldesignofammoniumbicarbonatefactorieswith150,000tonproducesyearly,butasaresultofitslongentireproductionprocess,toomanydetailquestions,inviewoftheurgencyofthedesigntime,thisdesignmainlyfocusedonthemainsection——thesynthesissection,containningtechnologycalculation,theequipmentselectionanddrawthefloor-planofentirefactory,technicalprocessschematicdrawingofall,flowchartofcontrolledpointsinthesynthesissection,flowchartofthematerials,theelevationandthehorizontalplanofsynthesisworkshop.Keyword:ammoniumbicarbonat，etechnology，drawing1工程设计背景与发展状况碳酸氢铵(简称碳铵)是我国独自开发的氮肥工业品种,问世以来对我国的工农业生产作出了重要贡献。目前我国碳铵占氮肥总产量的40％左右，是一个主要的氮肥品种，在农业生产中发挥了重大作用。碳酸氢铵是一种含氮量高达17％以上的化学肥料，它不仅能给庄稼的生长提供养料，还能当农药用，防治庄稼的许多病虫害。碳酸氢铵作为农用化学肥料,它易被作物吸收,是一种速效性氮肥,长期施用对土壤没有不良影响。因此，本设计的碳酸氢铵工厂定为年产15万吨碳酸氢铵工厂设计。本厂厂址选在榆林市的郊区，原料的来源极为方便，且有可靠的供电网，输、供电系统，附近有铁路、国道，交通便利，另外在附近有河，解决了水的难题。厂区所在的市内有着数所院校，人力资源丰富。2化工工艺设计本设计中碳酸氢铵的生产由造气、合成氨、碳化、分离四个个工段组成，由于碳酸氢铵的生产不适合室内生产，因此生产在露天进行。法定假日和星期假日采用轮换倒班制度，连续工作制(四班三运转)，工作日为300天。碳化工段的概况及特点：碳化工段的主要任务是浓氨水吸收二氧化碳碳化生成碳酸氢铵的过程。谈话岗位分为碳化和回收两个部分，碳化部分的任务是用氨水洗去变换气中的二氧化碳，同时制得产品碳酸氢铵。这个过程在预碳化塔及碳化塔内进行。回收部分的任务是将预碳化塔出口气体中的氨回收下来，并进一步清除气体中残余的二氧化碳，使之得到合格的原料气。这个过程在回收清洗塔内进行。碳酸氢铵的生产原理碳化工序的主要生产过程及基本反应：吸氨过程主要为物理过程，气氨通过扩散而溶于水溶液中。由于吸氨过程用的稀氨水和母液的混合液中存在nh4+、nh2coo-、hco3-、co32-等离子。因此，在吸氨过程中溶液中还有下列反应，并重新建立各离子间的平衡。NH3+HCO3--NH2COO-+H2O (1-1)NH3++CO32-fHCO3-NH4+ (1-2)氨水碳化过程氨水碳化过程是碳化工段的核心过程。氨水碳化过程是一种气液反应过程，其总反应如下：CO2+NH3+H2O=NH4HCO3实际反应过程是比较复杂的，要经过一系列中间阶段。反应机理见下节。氨回收过程是用软水吸收碳化气中的氨，并且可以起到进一步清除二氧化碳和硫化氢的作用。离心分离过程利用离心机将含有碳酸氢铵结晶的碳化液分离为碳酸氢铵结晶和碳化母液。氨水碳化过程的反应机理：氨水碳化经历两个反应阶段。第一阶段为预碳化阶段，该阶段溶液Co2/nh3摩尔比为0〜0.5(碳化度为0〜100%)之间。碳化反应主要为报氨与二氧化碳生成氨基甲酸铵。即2NH3+CO2=NH2COONH4 (1-3)此低碳化度溶液中，虽然也存在NH4HCO3和(NH4)2CO3，但主要成分是NH2COONH4。由于NH2COONH4溶解度很大，不会从溶液中结晶析出。此预碳化阶段，工业上是在碳化塔中进行。第二阶段为主碳化阶段，该阶段溶液中2O2/NH3摩尔比大于0.5(碳化度为0〜100%)。此时，碳化过程使NH2COONH4进一步转化为NH4HCO3。由于碳酸氢铵溶解度较小，而结晶析出。即NH2COONH4+2H2O+CO2=2NH4HCO3 (1-4)此反应为主碳化的总反应，它实际上又由于下列两个反应所构成。即：氨基甲酸铵水解反应：NH2COONH4+H2O=NH4HCO3+NH3 (1-5)水解所得游离氨继续碳化即式(1-3)：2NH3+CO2=NH2COONH4显然，两倍式(1-5)加上一倍式(1-3)，即得主碳化总反应式(1-4)。并且式(1-5)加上式(1-3)即得碳化总反应式(1-3)的两倍。氨水碳化有两个独立的反应：式(1-3)和式(1-5)，其他反应式都可以由此二式导出。反应式(1-3)实际上由以下两步构成：NH3+CO2fNH2COO-+H+ (1-6)NH3+H+—NH4+ (1-7)反应式(1-6)为对NH3和CO2各为一级的二级反应。反应式1-7)为离子反应，瞬间即能完成。因此反应式(1-3)应由第一步反应控制，即反应式1-3)对NH3和CO2各为一级的二级不可逆化学吸收过程。又因液膜中吸收剂nh3)扩散至反应区的速度远远大于反应消耗的速度，所以，反应式(1-3)为对CO2的拟一级反应。3工艺计算本设计对碳酸氢铵生产进行了四个阶段的计算，分别是：造气系统工艺计算；碳化系统工艺计算及设备计算；压缩系统工艺计算；精炼系统工艺计算