Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
диплом печать.docx
Скачиваний:
10
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
386.26 Кб
Скачать

3 Вибір, обгрунтування і опис технологічної схеми

Одним з найважливіших показників якості сульфату амонію, що визначає ефективність його застосування, являється гранулометричний склад. Великокристалічна сіль, що має меншу питому поверхню граней, сорбує менше вологи, сірчаної кислоти і інших домішок, проявляє меншу схильність до злежування, легше вноситься в грунт, діє ефективніше на розвиток рослин.

Показники роботи бессатураторних установок у порівнянні з сатураторними:

- більш високий ступінь вилучення аміаку та піридинових основ з коксового газу;

- поліпшений гранулометричний склад солі. Вміст фракцій >0,25 мм у сульфаті, отриманому на бессатураторній установці, складає 60 – 70 %, на сатураторній-13 – 25 %;

- зниження гідравлічного опору газових апаратів, а отже, і витрати електроенергії на транспортування коксового газу через уловлюючу апаратуру.

Більш висока собівартість сульфату амонію, який отримується на бессатураторній установці (на 7 – 8 % вище, чим при його отримуванні в сатураторах) компенсується кращою якістю отримуваного продукту.

Для очищення коксового газу від аміаку з утворенням сульфат амонія пропонується наступна технологічна схема, що наведена на рисунку 3.1.

Коксовий газ 1, що містить аміак , поступає в паровий підігрівач Пр, де нагрівається до температури 65 – 70 °С, потім направляється в абсорбер А, що є полим апаратом із форсуночним зрошенням, що складається з двох ступенів, – нижнього та верхнього, розділених між собою горизонтальною тарілкою.

Рисунок 3.1 – Технологічна схема одержання сульфату амонію по бессатураторному методу на коксохімічних виробництвах

Після проходження нижнього і верхнього ступенів абсорбера коксовий газ проходить кислотну ловушку Л, що призначена для видалення бризок маткового розчину.

Кожен ступінь абсорбера має свою самостійну систему зрошування.

Так, з нижнього ступеня абсорбера розчин через гідрозатвір поступає в циркуляційний збірник слабкого розчину Зб1, звідки насосом Н6 подається на зрошування цього ж ступеня. Розчин же з верхнього ступеня абсорбера поступає в циркуляційний збірник міцного розчину Зб2, звідки насосом Н5 подається на зрошування верхнього ступеня абсорбера.

Подача розчину як в нижній, так і у верхній ступені абсорбера робиться на двох рівнях.

Сірчана кислота 3 і вода 4, необхідні для поповнення циркулюючих розчинів, подаються з напірних баків Нб в циркуляційні збірники першого і другого ступенів Зб1 і Зб2.

Частина маткового розчину з нижнього ступеня абсорбера безперервно відводиться в смоловідділювач Св, а звідти у збірник Зб3, з якого насосом Н4 подається вниз конічної частини трубчастого випарника В.

У смоловідділювачі виділяється велика частина смоли яка випливає на поверхню розчину і безперервно видаляється скребковим транспортером у смоляний ящик Зб4. Це забезпечує мінімальне попадання смолянистих речовин у збірник Зб3 і, отже, запобігає забрудненню сульфату амонію.

У випарнику В відбувається випарювання води з розчину і кристалізація сульфату амонію. Завдяки вакууму (тиск дорівнює 75 мм рт. ст.), що створюється двоступінчатим паровим ежектором, температура кипіння розчину дорівнює 50 – 60 °С. Випарник обігрівається парою низького тиску 9,1, близько 2 кг с/см2 . У випарнику є внутрішня циркуляційна труба більшого діаметру, ніж трубки, внаслідок чого створюється термічна циркуляція розчину усередині апарату, яка сприяє росту кристалів.

Пульпа 6, що утворюється в нижній частині випарника, є сумішшю кристалів сульфату амонію (приблизно 50 – 60 % від маси пульпи) і насиченого маткового розчину, подається в центрифугу безперервної дії Ц. Матковий розчин після центрифуги повертається в циркуляційний збірник Зб1 нижнього ступеня абсорбера. Туди ж поступає промивна вода з центрифуги.

Вологий сульфат амонію 8 з центрифуги поступає в сушарну установку С і далі в яму на склад.

Вакуум у випарнику створюється за допомогою парових ежекторів Пе1, Пе2, в які подається пара високого тиску 9. Між випарником і першим ступенем ежектора Пе1 встановлений поверхневий трубчастий конденсатор Пк, охолоджуваний водою . Між ступенями ежектора є також конденсатор П, охолоджуваний водою.

Конденсат гріючої пари 10, що утворюється у випарнику, поступає у збірник конденсату, а конденсати, що утворюються в конденсаторах Пк і П поступають у збірник брудного конденсату Зб5. З цього збірника конденсат передається на поповнення циклів або може використовуватися для інших цілей.

Таким чином, в циркуляційний збірник нижнього ступеня абсорбції Зб1 поступають: розчин з нижнього ступеня абсорбера, вода для поповнення циклу, сірчана кислота з напірного баку Нб, матковий розчин з центрифуги Ц, а також надмірний розчин з циклу циркуляції верхнього ступеня абсорбера, зі збірника Зб2; у циркуляційний збірник верхнього ступеня абсорбера поступають: розчин з верхнього ступеня абсорбера, вода для поповнення циклу, сірчана кислота з напірного баку Нб, матковий розчин з пастки Л.

  1. ОБГРУНТУВАННЯ ВИБОРУ ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГІЧНОГО УСТАТКУВАННЯ

Абсорбер основний апарат установки, в якому здійснюють абсорбцію аміаку з коксового газу. При бессатураторному методі отримання сульфату амонію здійснюють в двоступінчатому полому абсорбері зрошувального типу або у абсорбері з насадкою – твердими тілами різної форми. В абсорбері створюється розвинена поверхня зіткнення газу і рідини. Перевагою розпилювальних абсорберов є їх простота і дешевизна, низький гідравлічний опір, а недоліками – додаткові витрати енергії на розпилення рідини, велика щільність зрошення і трудність регулювання подачі великої кількості рідини.

Перевагою насадочних колон є простота пристрою, особливо важлива при роботі з агресивними середовищами, так як в цьому випадку потрібен захист від корозії тільки корпуси колони і підтримуючих насадку решіток, насадка ж може бути виконана з хімічно стійкого матеріалу. Однак насадочні колони мало придатні при роботі із забрудненими рідинами, при малих витратах рідини і при великих тепловиділеннях.

4.1 Насадний абсорбер

Насадний абсорбер являє собою металеву або керамічну колону, всередині якої є декілька горизонтальних решіток 1 з розташованими на них шарами насадки 2 (металеві або керамічні кільця, дерев'яні грати, камені тощо), призначеної для збільшення поверхні зіткнення коксового газу газу з розчином. Коксовий газ надходить у нижню частину колони по трубопроводу, а абсорбент – матковий розчин, що подається по трубі 4, стікає вниз по насадці назустріч коксовому газу. В результаті противоточного контактування газу і розчину відбувається найбільш повне розчинення аміаку коксового газу в абсорбенті. Компоненти коксового газу які були не видаляються з абсорбера по трубопроводу 5, а насичений абсорбент випливає знизу по трубопроводу 6. Конуси 7 між секціями насадки 2 направляють абсорбент, що витісняється газом до стінки абсорбера, до центру для більш рівномірного зрошення.

Рисунок 4.1 – Насадний абсорбер

4.2 Форсуночний абсорбер

Абсорбер представляє собою полу колону (рис.4.2), яка розділена на два ступення: верхній та нижній. Діаметр першої (нижньої) секції 2,7 м, висота 8,4 м, діаметр другий (верхній) секції 2,7 м і висота 8,8 м. Між котрими замість решіток та насадки встановлена тарілка 1, забезпечена патрубками 2, ковпачками 3 з зубчастими краями і переливною трубою 4. Абсорбент розпилюється за допомогою форсунок. Всі форсунки, за винятком верхньої, забезпечують розбризкування розчину дрібними краплями, верхня дає великі краплі для зменшення виносу рідини в кислотну пастку. Коксовий газ рухається знизу вгору. При проходженні між зубами ковпачків газовий потік розбивається на безліч дрібних бульбашок, що забезпечує велику поверхню зіткнення газу і розчину.

Рисунок 4.2 – Полий форсуночний абсорбер