毕业论文(设计)-年产50万吨磷酸二铵及干燥机的工艺设计

1、年产50万吨磷酸二镂及干燥机的工艺设计1 .设计任务书1.1 项目年产50万吨磷酸二钱及干燥机的工艺设计1.2 设计内容(1)车间工艺的设计(2)干燥机设计1.3 设计规模(1)年产：50万吨；(2)年生产日：312天；(3)日生产能力：500000/312=1600吨/天1.4 设计依据该设计依据#化工有限公司的生产技术资料的基础上，并结合设计 任务书的内容年产50万吨磷酸氢二俊和生产管理规范的相关文件而设计的，1.5 产品方案产品名称：磷酸二俊化学名称：磷酸氢二钱英文简称：DAP分子式：(NH4)2HPO4分子量：132性质：白色晶体或粉末，纯的磷酸二俊含氮 21.21%, P2O5含53

2、.79% 易溶于水，性质不稳定，在空气中逐渐失去氨而变为磷酸二氢钱。1.6 磷酸二镂的用途、品种规格用途：磷酸二钱是一种高浓度的速效肥料，适用于各种作物和土壤，特 别适用于喜钱需磷的作物，作基肥或追肥均可，宜深施。产品物理性质：本品易溶于水，溶解后固形物较少，适用各种农作物对 氮磷元素的需要，尤其尤其适合于干旱少雨的地区作基乃以、种肥、追肥 与尿素、硝钱、氯化俊可混性好。表 1 磷酸二钱的规格 1 (GB10205-10212-88)f产品等级指标名称j' j -优等品一等品合格品后效磷（中性柠檬酸俊溶性磷，以 已O5计）4648>42>38水溶性（以P2O5计） >

3、423832总氮含量N%1618>15>13总养分（有效磷+总氮）% >645751水份含量 %1.52.02.5粒度(14mm), %9080801.7 磷酸二镂的生产方法目前磷钱的合成路线主要有以下几种21.7.1 预中和-氨化粒化cty图1槽式中和器本工艺中和反应在预中和反应器进行，氨气通过反应器周围接管喷头喷 入，容器中磷酸和气体由反应本身进行有力搅拌，因此可取消机械搅拌装置。 中和料生产经验。国内秦皇岛、大连、南京、云峰等厂先后从美国DAVY -MCKEE公司引进 480 k t / a、240 k t / a生产技术，并建成投产。目前国 内消化吸收和国产化亦投产了

4、多套同类装置。1.7.2 预中和-喷浆造粒浆用泵送氨化粒化器内再与磷酸反应，并控制中和度在1.95。料浆与返料 细粉造粒后经干燥、筛分、冷却制得磷钱产品。该工艺技术成熟可靠，使用磷 酸浓度低，适应性强，装置操作灵活方便，能生产多种产品，国外普遍使用，有较 成熟的设计该工艺是氨和磷酸加入带搅拌反应槽内反应生成磷俊料浆，料浆直接喷 入造粒干燥窑，与返料细粉造粒，并进行干燥，物料经筛分、冷却制得产品。该 生产工艺对磷酸质量要求相对较低，操作简单、易控制。我国第一套120kt / a磷俊装置即铜陵磷钱厂就是从罗马利亚引进这种工艺的。此工艺存在许多不足之处，由于使用较低浓度的磷酸，使得设备体积庞大、投资

5、高、反应热利 用不充分、能耗也高、返料比大、成本较高。因此近年来国外已很少采用 ， 只适于中小型规模难以浓缩的磷酸制磷钱装置。1.7.3 加中和-喷雾造粒该工艺主要过程为磷酸与气氨在加压带搅拌的反应器内反应，反应热把部分水蒸发，高温的料浆借助反应产生的压力通过一个特殊喷嘴进入喷雾干 燥塔更多的水在闪蒸中蒸发，雾化的物料经与上升空气接触、冷却、固化，得 到粉粒状产品后送包装工段。整个生产工艺省去了造粒、返料和干燥过程，实现了流程简短、投资省、成本低的目的。不足之处是对磷酸的浓度和质量 要求高。1.7.4 料浆法该工艺主要过程为稀磷酸与气氨在带搅拌的中和槽内反应，稀料浆进入 收集槽，经收集槽泵送蒸

6、发器，通过I效和n效蒸汽蒸发后送喷雾干燥塔，干燥 热源为空气通过空气加热器后通入，塔底得粉状产品。该工艺在充分利用我国 中低品位磷矿生产高浓度复肥方面有较强的优势，近年来发展迅速，所取得的 技术进步大部分是围绕简化流程，降低物耗和能耗，提高设备生产强度进行 的。1.7.5 管式反应-氨化粒化（见图2）本工艺主要过程为磷酸与氨在管式反应器中产生高温、高浓度料浆，借助 本身压力喷入氨化粒化器，生成DAP时进行进一步氨化与返料细粉造粒，经干 燥、筛分、冷却后制得磷钱产品。管式反应器是近年来国外新开发的技术，投资省，能耗低，返料少,流程操作简单，工艺成熟，因此，本设计采用该技术进 行设计。1.8 设计

7、方案1.8.1 原料磷钱生产该产品所用的原料：合成氨，磷矿粉.磷矿石，硫酸液氨。1.8.2 质量控制方法中和度控制、高效液相色谱分析法（HPLC）2磷酸二镂生产工艺简介2.1 磷酸二俊生产工艺流程图返料皮带管式反应干燥机大块破碎破碎机小于2mm的粒精筛筛分机造粒机流化床冷却系统成品包裹筒图3磷钱流程框图2.2 磷酸二镂工段工艺流程2.2.1 原料的投入及中和2.2.1.1 固体原料填料经铲车上到料仓，经皮带输送机输送到缓冲料仓，再通过电子皮带 计量称计量后送至皮带传输机，让后送到反料皮带，再通过斗式提升机送入 造粒机。MAP经铲车上到料仓，经皮带输送机输送到缓冲料仓，再通过电子皮 带计量称计量

8、后送至皮带传输机，让后送到反料皮带，再通过斗式提升机送 入造粒机。2.2.1.2 液体原料液氨球罐区的液氨由氨升压泵送入 DAP装置，液氨进入NPK装置的压 力为1.2MPa,温度为常温。分为两部分分别进入两个氨自冷器，经过质量流 量计计量后加入系统，氨自冷器的作用是使进入液氨流量计的氨全部为液 相，这样可以保证液氨的计量准确。一部分由调节器、调节阀控制送入喷氨 轴，将液氨通入造粒机料床内，对化肥进行二次氨化；一部分由调节器、调 节阀控制送入造粒机管式反应器进行反应。磷酸由磷酸输送泵送入车间，分为三部分加入系统。一部分由调节器、 调节阀控制加入分离器D3831中，以吸收系统溢出的氨气；一部分送

9、入D3835 以吸收系统溢出的氨气；一部分由调节器、调节阀控制加入造粒机管式反应 器中进行反应。硫酸由硫酸输送泵送入车间后分为三部分加入系统，一部分加入旋风洗 涤塔中，以最大限度地吸收系统溢出的气氨；一部分控制加入造粒机管式反 应器内进行反应，还一部分加入洗涤液内调节洗涤液的PH。工艺水由调节器加入系统，以吸收造粒系统溢出的细尘和控制洗涤液的 密度。洗涤废气形成的洗涤液由管式反应器给料泵送入管式反应器中，以回收利用，并调节造粒状况，其加入量由调节器控制泵的电机来控制流量。氨、磷酸、硫酸和洗涤液在造粒机管式反应器内反应后，形成较粘稠的 料桨喷到造粒机内料床上进行造粒，料桨中所含水分被反应热蒸发一

10、部分。2.2.2 固体物料流程加入到造粒机内的各种固体原料、返粒、造粒机管式反应器喷射的反应 料桨，通过控制温度、湿度、喷氨轴喷氨量等对造粒机影响的因素，在造粒 机内造粒后，经过溜槽进入干燥机内进行干燥。干燥用的热风由热风炉燃烧 的燃煤产生，干燥方式为并流干燥。干燥机内的大块化肥由设在干燥机出料 端内部的大块破碎机进行破碎。经干燥后的物料经溜槽进出皮带传送机，再 经斗式提升机送入两个分料阀分成 4部分分别进入4个振动给料筛。经筛分 后的物料被分为三种颗粒的物料：小于 2 mm的物料经溜槽进入返料皮带作 为返料回造粒机内重新造粒；大于4 mm的物料被送入两台三辗式破碎机中进 行破碎（破碎到2 m

11、m以下），破碎后粒子经溜槽进入返料皮带送入造粒机内 重新造粒；颗粒在2.04.0 mm之间的半成品由皮带输送机收集，并经分料 挡板控制分成两部分：一部分为保持系统有足够的返料量，由调节器控制分 料挡板的开度，使部分合格粒子返回返料皮带输送机上作为返料回造粒机内 参与造粒；另一部分合格粒子半成品经二级筛分机筛分后，将半成品中存留 的2mm以下的细粒筛除，细粒经溜槽送入主返料皮带输送机送入造粒机内 重新造粒。合格粒子的产品进入进入斗式提升机，由斗式提升机提升送入沸 腾式流化床中进行冷却。冷却用的风经制冷机组冷却后的空气（冷却风温度 在1020摄氏度），经冷却后的成品被送入裹料筒中进行包裹，以防成品

12、化 肥吸潮。包裹剂是由矿物油加胺片加热至 80150摄氏度配置成，加入量由 皮带秤通过比值调节器，计量泵控制，以每吨产品加入2 kg包裹剂为适。包 裹后的产品经斗式提升机提升，然后由皮带输送机送入成品库堆放或送至包 装车间进行包装。2.3 磷酸二镂生产工艺流程简述2.3.1 中和岗位网将磷酸和氨按比例在预中和器中反应，生成一定中和度的磷俊料浆，泵 送至氨化粒化机，再补加一定数量的氨或磷酸，使反应物达到工艺所要求的 中和度。2NH3+H3PO4=（NH4）2HPO4+2H2O中和料浆中和度：1.801.90中和度和PH的关系：磷酸中的三个氢离子被氨中和了一个，生成了磷酸一钱，则称中和度为1,磷酸

13、中的氢被氨中和了两个，生成磷酸二钱，则 中和度为2.依次类推。磷酸与氨的反应，主要是酸碱中和反应，随着中和度的增高，溶液中 NH4+不断增加，H+相应减少，料浆的PH值则随之增大，因此，只要能准 确，及时地测得料浆的PH值则能控制料浆的中和度。粉钱车间的分析岗位：样品名称：中和料浆取样点：管式反应器分析频率：2次/小时滴定原理：用澳甲酚绿和酚吹作指示剂，进行酸碱滴定，如果中和度在 1-中和度-2之间，则磷酸的第一个H+已全部中和，第二个H+仅部分中和， 先用硫酸标准溶液滴定至第一终点 (PH=4.4)使磷酸二钱全部转化为磷酸一 俊：2 (NH4)2HPO4+H2SO4=2NH4H2PO4+ (

14、NH4)2SO4然后用碱标液滴定至第二终点 (PH=8.0)使磷酸一钱全部转化为磷酸二 钱和磷酸二钠：2NH4H2PO4+2NaOH=(NH4)2HPO4+Na2HPO4+2H2O由第一终点与第二终点之比求得中和度。如果中和度小于一，则磷酸的 第一个H+未全部中和，先用碱标液滴定至第一终点，使磷酸全部转化为磷 酸一钠：H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O然后用碱标液滴定至第二终点，使磷酸一俊和磷酸一钠全部转化为磷酸 二俊和磷酸二钠：2NH4H2PO4+2NaH2PO4+4NaOH=(NH4)2HPO4+3Na2HPO4+4H2O 由第一终点和第二终点之比求得中和度。试剂及仪器：0.1%

15、澳甲酚绿指示剂，1%酚吹指示剂，0.1mol/L NaOH标液，0.05mol/L H2SO4标液，酸碱滴定管25ml各一只，三角瓶250ml一只测定步骤：将中和槽内取出的中和料浆 1-2滴放入250ml三角瓶中，加 入水约50ml, 0.1%澳甲酚绿指示剂1滴，如果溶液呈蓝色，表示料浆中和 度大于1,如果呈黄色，表示料浆中和度小于 1。如果中和度大于1,用0.05mol/L H2SO4标液滴定至黄绿色为第一终点，记下 H2SO4用量A (mL), 再加1%酚丈指示剂10滴，用0.1mol/L NaOH标液滴定，滴至紫色为第二终 点，记下NaOH用量B (mL)如果中和度小于1，则用0.1mo

16、l/L NaOH溶液滴至草绿色为第一在终点， 记下用量A' (mL),再加1%酚吹10滴，用0.1mol/L NaOH液滴至蓝紫色为 第二终点，记下用量B' (mL)中和度大于1计算公式：中和度=1+A/B中和度小于1计算公式：中和度=1-A'/B'工艺控制指标： 料浆中和度1.001.202.3.2 造粒岗位一一转鼓造粒转鼓造粒机是类似滚筒造粒机的回转窑设备。磷俊料浆被雾化后喷入转鼓造粒机，与料床接触，涂布或粘结，经自热脱去部分水分后形成粒状物料。转鼓造粒机区别于滚筒造粒机在于转鼓造粒机内没有抄板，而是防止结疤的状似鼓皮的内衬。一般转鼓造粒机内以通氨轴补入部分

17、氨，使磷钱物料达到需要的中和 度，并提供一定的中和热。00禹图4氨化粒化机a-磷酸进口； b-料浆进口； c-氨进口； d-返料；e-物料出口； f-尾气出口2.3.3 干燥岗位由造粒岗位送来的磷钱物料进入干燥机，物料和热风直接接触，进行热质 传递.物料被干燥，在干燥机尾部由一个大块破碎机，干燥机内的大块被筛网 滤过进入破碎机进行破碎，细的粒子则进入斗提机去筛分机进行筛分。工艺指标：热风温度，350500c干燥机尾气温度：90100c干燥机机头负压，30Pa2.3.4 返料，破碎，筛分岗位干燥机送出的物料进入斗式提升机，被提升到振动筛，经过筛分，振动筛有 两层筛网，大于4mm的大块物料被第一层

18、筛网筛分出，经破碎机破碎后送 去返料皮带.；小于2mm的则被第二层筛网筛分出去，被送往返料皮带；而 24mm的粒子则在两层筛网之间，被送至精筛。精筛后，不合格粒子送至 返料皮带通过下层筛网的也送去返料胶带，通过上层又不能通过下层的的合 格粒子一部分作为成品，一部分也作为返料，返料胶带将返料送入连续不断地 送入喷浆造粒机。工艺控制指标合格粒子直径：24 mm返料粒度组成： 2.5 mm,70%75%,2.54 mm,2030%2.3.5 冷却包裹岗位筛分后的粒子进入二级流化床系统进行冷却，然后进入包裹筒，用加入 了胺片的包裹油进行包裹，以防止成品粒子结块。3磷镂工段的物料衡算及热量衡算3.1物料

19、衡算4湿法磷酸含杂质较多，氨化产物组成比较复杂，在作下面的计算时对反 应物组成作适当的简化。例 用于生产磷俊的湿法磷酸组成是：P2O523.0%, MgO1.65%, SO32.3%,F&O31.2%, A12O30.8%, F1.65%,要求产品中的磷钱由 10%以 MAP 形式，90%以DAP形式存在。求出：(1)每吨产品的理论氨消耗量；(2)按干基计算的磷钱的产品组成；(3)磷钱产品的P2O5总、P2O5水溶和含N量；(4)磷钱磷钱料浆校正了的NH3/H3PO4摩尔比；(5)氨化料浆含水量(未被中和热气化失水之前)。解：以1000kg湿法磷酸为计算基准(1) 磷酸中的铁生成FeP

20、C4 2H2O的量 Fe2O3 + P2O5+ 4H2O = 2FePC4 - 2H2C1601422X 18712X1y1生成磷酸铁消耗P2O5的量：X1=12X 142/160=10.6 kg生成磷酸铁的量：y二12X2X187/160=28.0 kgFePQ - 2H2O(2)磷酸中的铝生成AIPO4 2H2O的量Al2O3+P2O5+4H2O=2AlPO4 2H2O 1021422X 1588.0 X2y2生成磷酸铝消耗P2O5： X2=11.1 kg F2O5 生成磷酸铝的量：y2=25.0 kg2AlPO4 2H2O (3)磷酸中的镁生成 MgHPO4 3H2O的量MgO + 1/

21、2P2O5+ 7/2H2O=MgHPO4 - 3H2O 407117416.5X3y3生成磷酸氢镁消耗P2O5量：X3=29.3 kg P2O5 生成磷酸氢镁的量：y3=72 kg MgHPO4 - 3H2O (4)磷酸中的硫酸(以SO3表示)生成(NH4)2SO4的量 2NH3+SO3+ H2O=(NH4)2SO4 2X17 80132X4 23y4生成硫钱消耗氨的量：X4=9.8 kgNH3 生成硫钱的量：y4=38.0 kg(NH4)2SC4(5)磷酸中的H2SiF6生成(NH4)2SiF6的量(酸中的氟通常可以认为全以H2SiF6的形式存在)2NH3+H2SiF6=(NH4)2SiF6

22、 2X176X19176x 515.5y5生成氟硅酸俊消耗氨的量：x 5=4.9 kgNH3 生成氟硅酸俊的量：y5=25.5 kg(NH4)2SiF6 (6)磷酸中的杂质消耗耗P2O5总量：10.6+11.1 + 29.3=51 kg P2O5(7)磷酸俊消耗P2O5量:230-51=179 kg P2O5 (8)生成磷酸一钱的量：2NH3+ P2O5+ 3H2O=2NH4H2PO42X171422X 115X6179X0.1y6生成磷酸一钱消耗NH3量：X6=4.3 kg NH3生成磷酸一俊的量：y6=29.0 kg NH4H2PO4 (9)生成磷酸二钱的量：2NH3+ 1/2 P2O5

23、+ 2/3 H2O=(NH4)2HPO4 2X1771131X7179X 0.9y7生成磷酸二俊消耗NH3量：X7=77.1 kg NH3 生成磷酸二俊的量：y7=297.2 kg(NH4)2HPO4 (10)磷酸氨化消耗NH3总量：9.8+4.9 + 4.3+ 77.1=96.1 kg NH3(11)校正了的氨化料浆NH3/H3PO4摩尔比NH3/H3PO4= (4.3+ 77.1) /17/(179X 1.38/98)=1.90 将以上计算结果即每吨湿法磷酸制的的磷钱产品的量及计算组成(干基)列于下表：表1物料计算结果组分NH4H2PO4(NH4)2HPO4MgHPO4 3H2OFePC4

24、 - 2H2O质量，kg29.0297.27228%5.657.7145.4续表1组分AIPC4 2H2O(NH4)2SC4(NH4)2SiF6总计质量，kg253825.5514.7%4.97.45.0100(12)磷钱总P2O5含量:250/514.7=48.6%(13)磷俊中水溶P2O5含量：179/514.7=34.5%(14)磷俊含氮量：96.1 X 14/ (514.7X 17) =15.4%(15)氨化料浆含水量(未气化失水前)(1000+ 96.1) -514.7=581.4 kg H2O料浆含水百分率：581.4/ (1000+96.1) X 100%=53.03.2热量计算

25、计算上例磷酸氨化的条件下所放出的反应热可能蒸发的水分。已知条件有：(1)标准生成热表2已知条件表H3PO4NH3H2SO4NH4H2PO4 (NH4)2HPO4(23% P2C5)(气)(水溶液)(水溶液)(水溶液)AH°t kJ/mol -1291-46.1-907-1435-15602(NH4)2SC4H2SiF6(NH4)2SiF6(水溶液)(水溶液)(水溶液)A H91 - kJ/mol-1173-2331-2602(2)气氨比热容为2.065 kJ/(kgK)。(3)磷酸比热容为3.10 kJ/(kg - K)o(4)氨化料浆的比热容为2.85 kJ/(kg K)o(5)沸

26、点时料浆中水的汽化热为2250 kJ/kg。(6)磷酸从40c升到料浆沸点102c开始沸腾。(7)略去氨中和反应外的其他反应热。解：以1000kg湿法磷酸为计算基准(1)磷酸与氨的中和热H3PO4 (23% P2O5) +NH3 (气)=NH4H2PO4 (水溶液) 1291-46.1-1435AH=-1435- ( 1291 46.1) =-97.9 kJ/molH3PO4 (23% P2O5) +2NH3 (气)=(NH4)2HPO4 (水溶液) 12912X46.1-1560AH92 = 1560 ( 1291 2X46.1) =-176.8 kJ/mol生成 NH4H2PC4 的量：2

27、61X103/115=2269.6mol3生成(NH4)2HPO4 的量：33X10 /131=252.0mol磷酸与氨中和共放热：-97.9X2269.6+ ( 176.8X 252.0) =-2.667X 105kJ(2)硫酸与氨的中和热H2SO4 (水溶液)+ 2NH3 (气)=(NH4)2SO4 (水溶液)-9072X46.1-1173AH93= 1173 ( 9072X46.1) =173.8kJ/mol生成(NH4)2SO4 的量：38X 103/132=287.9mol硫酸与氨中和放热：一173.8X 287.9=- 5.004X 104kJ(3)氟硅酸与氨的中和热H2SiF6

28、(水溶液)+ 2NH3 (气)=(NH4)2SiF6 (水溶液)-23312X46.1-2602AH93= 2602 (- 2331-2X46.1) =- 178.8 kJ/mol生成(NH4)2SiF6 的量：25.5X 103/176=145mol氟硅酸与氨中和放热：178.8X 145= 2.59X 104kJ(4)中和热总计：一(2.677+ 0.5004+ 0.259) X105= 3.436X 105kJ(5)氨化料浆从40c升高到102c消耗的热：(1000 61 X 2.85X ( 10240) =1.876X 105 kJ(6)估计热损失为中和热的 5%: 3.436X 10

29、5kJX0.05=1.718X 104kJ(7)蒸发水量由热平衡确定。设蒸发水 x kg 。(3.436+ 1.876+ 0.1718) X 104 + 2250x=0x=61.7 kg(8)磷酸中每吸收1kgNH3所蒸发的水量：61.7/61.9=1 kg H2O/ kg NH3(9)蒸发水量占料浆的百分数：61.7/579.4 X100%=10.6%如果磷酸的浓度和温度更高，则蒸发的水量将会更多。物料与热量横算 分别见下表：表3湿法磷酸氨化过程物料横算表(基准：1000 kg湿法磷酸)进 料出料物质的量， kg%项目物质的量， kg%湿法磷酸100094.2中和料浆1000.294.2气氨

30、61.95.8蒸发出水61.75.81061.9100.0合计1061.9100表4湿法磷酸氨化过程物热量算表(基准：1000kg湿法磷酸)输 入输 出项目热量，X%项目热量，x%105kJ105kJ湿法磷酸1.24026.5中和料浆3.08765.9带入带出气氮带入0.0060.1水分蒸发1.38829.6中和反应热3.43673.4热损失0.2074.54.682100.04.682100.04.干燥机的设计4.1 设计依据本干燥机的设计依据湖北大峪口化工有限责任公司的磷钱车间干燥机 以及结合设计任务书内容而设计。4.2 设备计算5已知参数YRHW180B型主要已知参数见表5。表5已知参数

31、表规格型号YRHW180B生产能力（T/D）1600蒸汽压力（MPa）0.4进料温度（oC）60出料温度（oQ72蒸汽流速（m/s ）20去水率9蒸汽密度（kg/ m3）2.12滚筒转速（r pm）14表6总体方案的确定计算内容计算结果4.2.1. 单位时间产量Wo = 66700 kg/hWo=W 1000/24=41.67W=66700 kg/hWo每小时产量W 日产量 W=1600 T/D4.2.2. 物料吸热计算Q = Qi+ Q2Qi物料升温热量(kJ/h)Q2水分汽化热量(kJ/h)Qi = Wo C ztC物料比热，磷俊比热；C=1.65 kJ/ kg Kt = t2-ti =7

32、2-60 =12Qi = WoX1.65 12 =19.8 WoQ2= m rm物料含水量(kg/h), m = Wo>9% kg/hr水的汽化热(kJ/kg),Q2 = Wo>9%x2250 kJ/kg=202.5W0 kJ/h所以： Q= 14821186 kJ/hQ = (19.8+2O2.5)Wo =222.3 41.67W= 9263.24W =14821186 kJ/h按热损失5%计，需蒸汽的量ZZ=1.05 Q/AQ=1.05 9263.24W/2140Z= 7272KJ/h= 4.545W= 7272 kJ/h Q蒸汽的汽化潜热kJ/kg, 0.4kg压力下， Q=

33、2140 kJ/kg4.2.3蒸汽管径计算蒸汽的体积流量：V = Z/ 尸 4.545W/2.12= 2.14W (m3/h)=2.14W /3600 = 0.0006W (m3/s)蒸汽进汽管道直径D =2X (V/utt) 0.5 _ _一 、 0 5=2X (0.0006W/20/3.14)/c 0.5=2X (0.000094W)2000 X (0.000094W)301 mm:(m)0.5 (mm)4.2.4加热面积的计算设磷钱由60度升至79度,142.9 C,蒸汽压力0.4MPa,温度D = 301 mm计算换热面积：A= QK tm式中：Q一 蒸汽冷凝热量（KW）,Q=Z q

34、, Q = 2140kJ/kg（B汽压力 0.4Mpa）K 一 传热系数，K= 0.03 KW/m2 -C-：t tm =H2.3lg-.-4 K : t H.：t K_ (142.9 -60)-(142.9-79)142.9 -602.3lg 142.9-79=73 K因为: tm=73 K1 J/h=2.778 10-7KW=2.778X10-4W所以:-4一A = ZX2140 >2.778 10 /(0.09 73)2即需要的换热面积应满足：2A = 288 m= 0.09Z=0.09 2OW=0.18W =288 m2(Z:蒸汽用量，kg/h, W:日产量，T/D)筒体主要参数

35、的确定表7主要尺寸的确定计算内容 计算结果筒体体积：一 一 3V=34.3 m3V = WoX/（ pXBX60）3 =41.67 W t/（ pX0>60） =34.3 m3式中：Wo-单位时间生产能力（kg/h）t 停留时间（min）；取t=15 min即需要的筒体长 度应满足：L>13.5 mL 物料密度（kg/m3）;- 1619 kg/ m3,3-装满系数，片0.3筒体长度：L=V/（0.785 D2）= 13.5m其中D=1.8 m5.经济核算5.1车间装置定员表表8车间定员表在舁 厅P职能名称人员配置每班人数合计1生产工人511552分析工人1223维修工人1114清

36、洁，1335管理员1225.2投资表表9投资估算表项目投资（万元）厂房土建，水电，消防，通风，空 调700管式反应器造粒机干燥机设备 筛分机1300旋风分离器流化床冷却器总计风机2000表10车间生产成木（吨产品计）项目名称单位单价/元单耗金额/元湿法磷酸（46%P2O5）t14001.65t2310.00液氨（99%NH3）t22000.175t385.00添加剂90.00包装袋只1.5040只60.00小计2845.00电kw h0.45135 kw.h60.75蒸汽t406.50t260.00煤kg400.00100 kg40.00小计360.75工人工资150折旧费39维修费25车间管

37、理费20小计234副产品-120.00车间成产成本3319.756厂房布置及水电汽要求6.1厂房布置6厂房设计求简单：一般为长方形，L形和T形，每个跨板区域为6m或 0.3m的整数倍，每层高不低于3.2m。设计：该车间分为3层，厂房面积100X60 （m2）, 1层为11.5m高，2 层为8.5m高，3层为10m高。厂房布置包括生产部分，辅助部分和生活部 分三大区域。厂置的选择：大化肥厂置选择是很严格的，也是一项非常重要的工作。1）周围环境的空气含尘量，含菌量要低，应选在农村或市郊。2）选择水源丰富，水质好的厂址，减少制备工艺用水的投资和运行费 用。3）应选择交通运输方便之处。4）应选择能源有

38、保障，电力供应稳定并与电力部门有供电协议。5）有良好的工程地质和水文地质条件。总布局主要应该满足三个方面的要求：保证径直和短捷的生产作业线，并尽可能避免交叉和迂回，使各种物料 和输送距离为最小，同时将水，电，汽耗最大的车间尽量集中，形成负荷中 心，并使其与供应来源靠近，使水电汽输送距离最小。1）安全要求：化工厂具有易燃，易爆的特点，厂区应充分考虑安全布 局严格遵守防火，卫生等安全规范和标准的相关规定，重点是防止火灾和爆 炸的发生。2）发展要求：厂区布置要求有较大的弹性，对于工厂的发展变化有较 大的适应性，即随着工厂不断发展变化，厂区的不断扩大，厂区的卫生布局 和安全布局方面人能满足合理性。6.

39、2水电汽要求7电：根据所设计装置的爆炸危险性选用相应等级的电器设备，照明灯具 和仪表，所有能产生火花的电气开关均应与爆炸车间隔离，供电：使用电网 的电力，总装机容量不小于1500kw。水：使用17.2MPa的高压冲洗水，2.25MPa中压冲洗水，0.9MPa低压 冲洗水，蒸汽：使用12.5Mpa、515c的过热蒸汽，2.2Mpa、330c的过热蒸汽， 2.16MPa、219c 的饱和蒸汽，0.34MPa、147 c 的饱和蒸汽，0.48MPa、158 c 的增压蒸汽。7.安全、环保、生产要求该车间为磷钱车间，有合成工序，故应防火、防爆。发生火灾的原因：明火、电火花、静电放火、雷击等。工艺设计的

40、防火、防爆：选择合适的工艺操作条件，使用热源尽量不用 明火，而用蒸汽。建筑设计的防火防爆考虑。一方面是合理地布置厂房的平面和空间，消防爆炸可能产生的因素缩小极限爆炸的范围，保证工人的安全疏散。另一方面是从建筑结构和建筑材料 上保证建筑物的安全，减轻建筑物在爆炸时所受的伤害。设计时要根据国家最新规定卫生标准进行，要防止大气污染、水质污染， 把生产过程中的副产品加以回收、利用。本设计中将低压尾气回收利用。污 染物排放情况表：表11污染物排放在舁 厅P排放物名称排放去向及方式1循环水直接排放或利用2废水（含少量氨）按标准排放3废渣按标准排放4浓缩后冷凝液回收致谢在这大学四年的学习中，我不仅增长了许多知识，提高了自己的实践操 作能力，更是学习了做人、处事，使自己更成熟，丰富了自己的阅历。在这 个过程中，我得到了很多人的帮助和