5万吨硝酸铵钙装置工艺设计

目录
第1章概述 (1)
第1.1节硝酸铵钙工艺设计的前景及意义 (2)
第1.2节硝酸铵钙产品的特点 (2)
第1.3节硝酸铵钙的生产方法 (3)
第1.4节天脊化肥产品结构特点 (3)
第2章设计综述 (4)
第2.1节硝酸铵钙产品方案 (4)
第2.2节主要原材料的规格及
其他消耗量和来能源 (4)
第2.3节工艺流程特点 (5)
第2.3.1 硝酸铵钙的工序 (5)
第2.3.2 硝酸铵钙的造粒方式 (5)
第2.4节硝酸铵钙的生产方法 (6)
第2.5节工艺流程简图 (6)
第2.6节公用工程及辅助工程 (6)
第2.7节环境保护及利用 (6)
第3章工艺流程设计 (7)
第3.1节湿线工艺流程 (7)
第3.1.1 过滤工序 (7)
第3.1.2 中和工序 (7)
第3.1.3 蒸发工序 (7)
第3.2节干线工艺流程 (8)
第3.2.1 造粒工序 (8)
第3.2.2 筛分及破碎工序 (8)
第3.2.3 包装工序 (8)
第3.2.4 排放工序 (9)
第3.3节蒸发工序中酸洗程序 (9)
第4章造粒的影响因素 (10)
第4.1节母液的含水量对造粒工艺的影响 (10)
第4.2节母液的温度对造粒工艺的影响 (10)
第5章主要设备的说明 (12)
第5.1节蒸发器 (12)
第5.1.1 设备的选定 (12)
第5.1.2 设备的规格 (12)
第5.2节造粒机 (12)
第5.2.1 设备的选定 (12)
第5.2.2 设备的原理 (12)
第6章工艺指标及工艺参数 (14)
第7章分析项目一览表 (15)
第7.1节湿线部分 (15)
第7.2节干线部分 (16)
第8章物料衡算 (17)
第8.1节滤清液钙酸比 R1 (17)
第8.2节滤清液钙铵比 R2 (17)
第8.3节中和槽物料平衡计算 (17)
第9章热量衡算 (19)
第9.1节蒸发器热量平衡 (19)
第9.2节二次蒸汽冷凝 (20)
第十章主要设备计算 (21)
参考文献 (22)
致谢 (23)
附：工艺流程图
毕业设计（论文）
设计（论文）题目：
学院：专业班级：
学生：指导教师：
1．设计（论文）的主要任务及目标
年产5万吨硝酸铵钙装置工艺设计。

2．设计（论文）的基本要求和内容
（1）设计原理和工艺流程选择
（2）物料和热量衡算
3．主要参考文献
［1］天脊煤化工集团有限公司富铵钙工程初步设计》第一册［2］《天脊集团兴化公司硝酸铵钙装置操作规程》
［3］《粒状硝酸铵钙造粒工艺的探讨》作者：谷守玉
［4］《高效复合肥料硝酸铵钙的生产及市场概况》作者：汪家铭4．进度安排
诚信声明（三号宋体加黑）
本人声明：
我所呈交的本科毕业设计论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。

本人签名：日期：年月日
5万吨硝酸铵钙装置工艺设计
硝酸铵钙产品已经历了开发研究、中间试验的阶段，摸索出了大量的试验数据。

硝酸铵钙装置是在硝酸钙装置的基础上改建而成。

目前，该产品已具备工业化条件。

硝酸铵钙产品的工艺设计利用现硝酸磷肥装置的粗硝钙，装置布置在硝酸磷肥装置闲置的碳酸钙干燥厂房内。

关键词：硝酸铵钙；工艺设计
第一章概述
第1.1节硝酸铵钙工艺设计的前景及意义
本工艺设计是基于天脊集团公司的产品结构，本着合理利用资源、适应市场要求，不断拓宽产品品种的原则而设计的。

硝酸铵钙是一种含氮素和钙素的化学肥料，其产品按照物质结构可分为两大类。

第一类为硝酸铵与碳酸钙的混合物。

通常情况下，根据NH4NO3与CaCO3混合物摩尔比的不同，混合型硝酸铵钙含氮为20%～27%，其中铵态氮和硝态氮各占1/2，氧化钙含量为4%～12%。

第二类产品为由硝酸铵、硝酸钙母液经过蒸发得到的混合物结晶。

本工艺设计的新产品为硝酸铵钙产品两大类型中第二类型，硝酸铵钙的分子式为
5Ca（NO
3）
2
·NH
4
NO
3
·10H
2
O，分子量1080，含氮量为15.5%，其中百分之九十以上为
硝态氮，含水溶性氧化钙为26%。

硝酸铵钙主要用做化肥。

由于它主要含硝态氮和水溶性氧化钙，因而具有速效、利用率高、易被农作物吸收、适合喜钙作物、酸性土壤等优点，尤其适合作为叶面肥喷施于水果、蔬菜、瓜果。

我国土壤分布多呈酸性和中性，普遍肥力不足，施肥单调，有机质及微量元素严重短缺。

该肥料不仅可使多种作物增产，还可以改善和提高作物的品质、提高作物抗病害的能力；此外还可改良土壤的团粒结构，使土壤变得疏松，而且运输安全，因此开发和生产硝酸铵钙市场潜力很大，预计硝酸铵钙的需求量也将呈逐渐年上升趋势。

第1.2节硝酸铵钙产品的特点
硝酸铵钙是由硝酸铵和硝酸钙组成的一种复合肥料，外观为黄褐色粒状固体。

该产品具有以下特点：
（1）硝酸铵钙含硝态氮和铵态氮，因而氮利用率高，据报道，硝酸铵钙的氮损失比尿素的氮损失少30%～40%：
（2）含有元素氮和钙，更适合蔬菜、甘蔗等作物，增产效果明显；
（3）硝酸铵钙属于中性肥料，不会引起土地板结，对酸性土壤还有一定的改良作用；
（4）热稳定性好，容易贮藏和搬运。

可见，硝酸铵钙吸湿性低于普通硝酸铵，从而改善了硝酸铵易结块和热稳定性差的缺陷，在储存和运输过程中不易发生火灾和引起爆炸，是一种比硝酸铵更为安全的硝态氮肥。

作为硝酸铵的换代产品，硝酸铵钙在氮肥中的比重必然得到快速提升，使之与复混肥生产线或者硝酸铵生产线等进行整合具有一定的意义。

第1.3节硝酸铵钙的生产方法
硝酸铵钙的生产方法主要有两种:
(1)硝酸磷肥副产法。

在冷却法生产硝酸磷肥时，将硝酸处理磷矿石所得的酸解液冷却，其中析出的四水硝酸钙与二氧化碳在转化器中进行氨化和碳化，所产生的硝酸铵和碳酸钙悬浮液经蒸发浓缩造粒，制得氮含量为21.0%左右的硝酸铵钙产品。

（2）硝酸铵碳酸钙混合法。

有氨和硝酸经段加压中和、两段蒸发浓缩后制取浓度为96.0%～97.5%的硝铵溶液在混合槽中下粒度为20～40umR石灰石按一定的比例充分混合搅拌,经造粒而成。

本工艺设计考虑到天脊集团公司的化肥生产的结构特点，采用第一种生产方法。

第1.4节天脊化肥产品结构特点
天脊煤化工集团公司是以硝酸磷肥（年产90万吨）和合成氨（年产20万吨）为主的化肥企业，其中冷冻法90万吨硝酸磷肥的中间副产物硝酸钙溶液是生产高纯度的工业硝酸钙的低成本原料，既经济又方便。

第二章设计综述
本项目的设计是把来自复肥的副产物硝酸钙溶液加工成合格的硝酸铵钙肥料，主项为硝酸铵钙工艺装置。

硝酸铵钙工艺设计包括过滤、中和、蒸发、造粒、冷却、筛分、破碎、包装等工序。

其中过滤、中和、蒸发工序称为湿线；造粒、冷却、筛分、包装称为干线。

第2.1节硝酸铵钙产品方案
主产品：硝酸铵钙
产品规格：（1）硝酸铵钙分子式为5Ca（NO
3）
2
·NH
4
NO
3
·10H
2
O
（2）含N15.5%
其中:硝态氮14.4%，铵态氮1.1%
（3）含CaO 26%（可溶性）
（4）粒度（球形）2～4mm；粒度合格率≥90%
（5）抗压强度≥40N
年产量：5万吨
日产量：160吨
年操作日：300天计
第2.2节主要原材料的规格及其他消耗量和来源（1）粗硝钙液每小时消耗5500kg，来自复肥温度50℃四水硝酸钙 84.37%(重量比)
硝酸 4.67%(重量比)
P 2O
5
0.41%(重量比)
酸不溶物 1%(重量比) 其余为水
(2)硝酸
每小时消耗0～50kg，来自复肥
浓度 58～60%（重量比）
温度 45～50℃
（3）气氨
每小时消耗66kg，来自复肥
纯度大于99%
压力0.2Mpa
温度-7℃
第2. 3节工艺流程特点
第2. 3.1硝酸铵钙的工序
冷冻法硝酸磷肥生产工艺中副产的四水硝酸钙是生产硝酸铵钙的低成本原料。

在国外，荷兰赫林工厂生产硝酸磷肥30万吨/年，联产硝酸铵钙10.5～12万吨/年，（油浸造粒）；瑞典洽平工厂生产硝酸磷肥42万吨/年，联产硝酸铵钙30万吨/年（油浸造粒），石灰硝铵15万吨/年。

由此可见，硝酸铵钙的生产方法在国外已有成熟的工艺。

由粗四水硝酸钙生产加工成硝酸铵钙关键的工序有：
（1）湿线硝酸铵钙液的蒸发：
（2）干线硝酸铵钙的造粒。

第2. 3.2硝酸铵钙的造粒方式
由于硝酸铵钙液的粘稠性，在设计蒸发器时，尽量加大溶液通过蒸发器的速度，减少蒸发器内锅垢的形成，选用一次通过式蒸发器。

其成熟的造粒方式有三种:
(1)塔式造粒:
(2)油浸造粒:
(3)转鼓流化床造粒。

塔式造粒适合大规模生产，一次性投资大，能耗高，颗粒较细且粒度不可调；油浸造粒设备简单、投资小、能耗低、产品有防吸潮功能，但操作环境差、产品含油，
不适合蔬菜、水果的叶面喷施；转鼓流化床造粒设备投资省、粒度可调、规模可大可
小、能耗适中，由于是密闭操作，环境较好。

此项工艺设计为转鼓流化床造粒。

第2.4节 硝酸铵钙的生产方法
利用现复肥装置的粗硝钙液，首先通过过滤除去酸不溶物。

粗硝钙液中含有3～
8%左右的硝酸，为了最终得到产品组成为5：1：10的硝酸铵钙，过量硝酸首先需加入
碳酸钙以便将硝钙液中游离硝酸中和到3.00%左右，然后再加入气氨与剩余硝酸进行
中和反应。

如溶液中硝酸量不足时， 在中和器中加入少量的硝酸。

中和得到的铵钙溶
液经蒸发脱水，最终达到合格的5：1：10的硝酸铵钙溶液去造粒。

硝酸铵钙造粒采用新开发的转鼓流化床技术，硝酸铵钙料浆在鼓内由硝酸铵钙颗
粒所形成的料帘喷涂造粒。

结晶热由流化空气带走。

造粒返料（晶种）来源于小颗粒、
大颗粒破碎后的散料，必要时用部分产品作造粒返料。

第2.5节 工艺流程简图
第2.6节 公用工程及辅助工程
本工艺设计所用冷却水、蒸汽、仪表空气、装置空气均来自相邻的复肥系统。

用
电来自硝铵装置的变电所。

第2.7节 环境保护及利用
本工艺的废气采用超重力除尘器,经充分洗涤吸收有效组份后，满足排放标准放
空。

废液则至复肥废水处理系统，对环境不会造成污染。

第三章工艺流程设计
本工艺设计从两方面进行说明。

其中过滤、中和、蒸发工序称之为湿线；而造粒、冷却、筛分、破碎、包装工序称之为干线。

第3.1节湿线工艺流程
第3.1.1 过滤工序
来自复肥装置粗硝钙贮槽的粗硝钙液（温度大约50℃），经过滤机给料泵打入过滤机。

在此将其中大约1%的酸不溶物滤除，浓相则返回粗硝钙槽，而滤液自流入清液槽。

第3.1.2 中和工序
第3.1.2.1此时需要分析粗硝钙贮槽溶液中酸的浓度。

如果酸的浓度超过3%时，则需要在清液槽中加入适量的碳酸钙粉末，来中和其中多余的硝酸。

物料的反应式为：
CaCO
3+2HNO
3
=Ca（NO
3
）
2
+CO
2
+H
2
O+Q
第3.1.2.2清液槽中清液由清液泵打入静态混合器，同时气氨由流量比值调节阀与清液成比例加入静态混合器，在混合器中气氨下清液中硝酸发生中和反应。

物料的反应式为：
HNO
3+NH
3
=NH
4
NO
3
+Q
第3.1.2.3从静态混合器中出来的硝酸铵钙溶液进入再中和器，通过PH值自动分析仪调节进入再中和器的氨量，使硝酸铵钙溶液最终达到PH值为5左右。

由于硝酸与气氨进行放热反应，再中和器中硝酸铵钙溶液的温度大约升至80℃左右。

其中磷酸发生的沉淀反应式为:
Ca(NO
3)
2
+HPO
4
+6NH
3
=CaHPO
4
(固)+NH
4
NO
3
3Ca(NO
3)
2
+2H
3
PO
4
+6NH
3
=Ca(PO
4
)
2
(固)+6NH
4
NO
3
第3.1.3 蒸发工序
第3.1.3.1再中和器中的硝酸铵钙溶液靠重力自流入蒸发给料槽，然后由给料泵抽出，先将溶液打入换热器（在循环状态下，它会与来自造粒给料槽的热硝酸铵钙溶液进行换热，使来自再中和器的冷硝酸铵钙溶液升温），而后再进入硝酸铵钙溶液预热器，用中压蒸汽冷凝液作为热源进一步加热硝酸铵钙溶液，使其温度上升至130℃左右。

最
后再进入蒸发器内进行蒸发。

第3.1.3.2用1.5MPa（kg）的中压饱和蒸汽作为热源，通过调节中压蒸汽量，将硝酸铵钙加热至沸点154℃进行蒸发。

蒸发汽液混合物自流出蒸发器而进入分离器，在分离器内膨胀闪蒸，并进行汽液分离。

第3.1.3.3气相二次蒸汽进入冷凝器冷却，形成的冷凝液自流入冷凝液槽。

冷凝器中不凝性气体同喷射器通过中压蒸汽抽出，送往超重力除尘器进行洗涤。

第3.1.3.4来自分离器底部的蒸发终了液温度大约为154℃，自流入造粒给料槽。

而后由造粒给料泵抽出，再经由硝酸铵钙换热器，将热硝酸铵钙溶液的温度降至122℃，送往造粒机进行造粒。

第3.1.3.5来自过滤机的酸雾与来自中和器的中和尾气分别由过滤尾气风机抽出，送往干线超重力除尘器进行处理。

系统中低压蒸汽冷凝液与中压蒸汽冷凝液均经疏水自动加压器送出界区，进入复肥冷凝液系统。

第3.2节干线工艺流程
第3.2.1造粒工序
来自造粒给料泵的料浆（温度约122℃，压力为0.345MPa）、来自外管的经雾化气加热器加热的雾化气（温度约122℃，压力为0.35MPa）、经造粒流化气过滤器过滤，然后通过造粒鼓风机加压的大气空气、由电子皮带给料秤提供来的晶种，这四种物源共同进入造粒机，在造粒机内把料浆进行雾化，使之粘到晶种上以便结晶，使晶种长大成粒，而流化气则使造成的粒子流化和冷却，同时造粒机内的物料由安装在转鼓内壁带角度抄板从进料端送到出料端。

第3.2.2筛分及破碎工序
物料造粒后从造粒机出料，经斗提机提升，加到双层振网筛进行筛分，筛分后的大颗粒去辊式破碎机再进行破碎，由振网筛筛出的小颗粒则与二次破碎后的小颗粒汇合，经返料皮带输送机送往返料料斗，后再送往皮带给料秤，经计量后返回造粒机重新造粒。

第3.2.3 包装工序
由双层振网筛筛分出的合格粒度的成品则自流入冷却机。

空气经冷却空气过滤器
过滤后通过冷却鼓风机加压，再进入冷却机将成品进行冷却。

冷却后的硝酸铵钙成品自流入成品料斗，最后经包装机称量、包装，尔后入库。

第3.2.4 排放工序
第3.2.4.1造粒转鼓出来的含尘废气(温度大约70℃)、冷却转鼓出来的含尘废气（约45℃）一起进入旋风分离器，分离出的细粒则去地下槽，废气则被抽入造粒引风机经加压后进入超重力除尘器。

第3.2.4.2冷却转鼓的冷却空气被冷却引风机抽出，并将之加压，加压后与造粒废气汇合进入超重力除尘器。

第3.2.4.3双层振网筛及辊式破碎机的含尘空气被排尘风机抽出，经加压后与造粒废气汇合。

第 3.2.4.4由各风机排出的含尘空气和湿线部分来的酸性气体分别进入超重力除尘器。

第 3.2.4.5从湿线工艺冷凝液泵来的工艺冷凝液与尾气一并流入超重力除尘器。

超重力除尘器出口气液混合物经气液分离器分离，溶液由循环泵送入超重力除尘器，与废气错流接触，洗掉酸雾及尘后，废气（含尘量≤40MG/M3）从气液分离器顶部放空。

工艺冷凝液溶解了废气中的尘（细粒物料）和酸雾，使工艺冷凝液含盐达23%时排出到地下槽，两个旋风分离器收集的尘都进入地下槽。

这样一来，不仅保护了环境，又回收了原材料。

第3.3节蒸发工序中酸洗程序
由于硝酸铵钙溶液的粘稠性，溶液中的CaHPO
4和Ca
3
（PO
4
）
2
在蒸发器系统中易结
垢，故需定时用造粒给料泵的备用泵将洗酸槽中的稀硝酸打入蒸发系统，进行酸洗除垢。

洗酸槽中稀硝酸由工艺冷凝液与稀硝酸配制而成，浓度约30%左右。

酸洗反应式为：
CaHPO
4+2HNO
3
=2Ca（NO
3
）
2
+H
3
PO
4
+Q
Ca（PO
4）
2
+6HNO
3
=3Ca（NO
3
）
2
+2H
3
PO
4
+Q
第四章造粒的影响因素
硝酸铵钙母液的含水量及温度是影响料浆最后的造粒成果的两大主要因素。

第4.1节母液的含水量对造粒工艺的影响硝酸铵钙溶液密度与含水量的关系数据可用方程式Y=172.64-85.73X来表示(Y表示硝酸铵钙母液的含水量，X表示硝酸铵钙母液的密度)。

二者的关系见下表：
母液的温度在145～146℃，通过增加压力使硝酸铵钙溶液雾化进行造粒。

（1）当溶液密度为1.5～1.8 g/cm3，即含水量在44.1%～18.3%时，造粒机内物料随溶液的加入而呈现过湿状态，具有较高的粘性，容易结块，不能进行连续造粒。

（2）当溶液密度在1.82～1.83 g/cm3，即含水量在16.7%～15.7%时，造粒机中物料随着溶液的加入而逐渐进行粉体附聚并造粒成球，物料状态不湿，不结块，流动性好，能进行连续的造粒。

（3）当溶液密度超过1.83 g/cm3时，溶液含水量太少，粘性大，颗粒与颗粒之间容易粘结、结块，不能进行良好造粒。

第4.2节母液的温度对造粒工艺的影响
保持溶液的密度在1.82～1.83 g/cm3，加入溶液温度的改变，对造粒的影响：（1）当温度低于120℃时，溶液容易出现结晶，堵塞喷浆管道，料浆雾化效果不好，并且造料机中的物料由于温度低导致物料的流动性差，不易造粒。

（2）当保持温度在140～146℃时，溶液流动性好，不易出现结晶，粘性适宜，易于造粒。

可见，硝酸铵钙母液造粒的最佳工艺条件为：
溶液密度为1.82～1.83 g/cm3；
温度在140～146℃；
含水量在16.7%～15.7%。

而纯5Ca（NO
3）
2
·NH
4
NO
3
·10H
2
O晶体理论含水量为16.6%，也可以说，造粒时母
液含5Ca（NO
3）
2
·NH
4
NO
3
·10H
2
O的浓度应该接近100%或者使其失去小部分结晶水。

第五章主要设备的说明
硝酸铵钙的工艺设计中，影响最大、工序繁多的主要设备有两项。

第一项为湿线流程的蒸发器，第二项为干线的造粒机。

下面就这两项关键的设备进行说明。

第5.1节蒸发器
第5.1.1设备的选定
由于硝酸铵钙溶液本身具有粘度大、浓度高这一特性，因此，在其工艺设计中采用卧式一次性通过式蒸发器，此种蒸发器在我厂复肥装置运行中已有成熟的经验。

此种蒸发器可使溶液的流速加大，在蒸发器内使气液两相以极高的速度通过，而后通过膨胀闪蒸，以达到脱水浓缩的效果。

第5.1.2 设备的规格
蒸发器壳程的介质为中压蒸气，直径为∮350mm，材料为16MnR；管程介质为硝酸铵钙溶液，换热管∮25×2×6000，材料为316L；换热管∮25×2，材质为316L，换热面积为30m2。

第5.2节造粒机
第5.2.1 设备的选定
目前，社会上有多种造粒形式，如：油浸造粒、塔式喷淋造粒、盘式造粒及转鼓流化床造粒。

在这几种形式的造粒选择上，以转鼓流化床造粒的效果为最好，因此在硝酸铵钙工艺中选用转鼓流化床造粒机。

第5.2.2 设备的原理
转鼓流化床造粒技术属于熔体造粒,转鼓内中心处设有流化床，内壁设有螺旋抄板。

抄板的作用在于一方面可将颗粒物料从入口端移到出口端，另一方面还可将颗粒送到流化床的上方，并落到流化床上。

物料经充分冷却后，从料浆喷涂方向的一侧自流化床上流下而形成厚厚的料帘，同时抄板在上升的过程中，形成数层料帘。

料浆管伸入管内，朝料帘一侧设有多个喷头，并配有雾化空气，料浆经雾化喷涂在料帘上，
使得颗粒在螺旋前进的过程中逐步长大。

转鼓流化床整个造粒过程为涂布造粒，同时流化床的冷却作用带走结晶潜热和显热，即逐层涂布逐层冷却，因此，所造颗粒球形度较好，冷却效果也较其他造粒形式好。

第六章工艺指标及工艺参数
第七章分析项目一览表第7.1节湿线部分
第7.2节干线部分
第八章物料衡算
第8.1节滤清液钙酸比 R1 第8.1.1 定义
滤清液中所含有的Ca(NO
3)
2
/HNO
3
分子比。

第8.1.2 计算方法
R 1=1.575(W Ca-40W P
2
O
5
/71)/(W HNO
2
+63W P
2
O
5
/71)
W Ca---------滤清液中钙离子含量
W HNO
3
------滤清液中游离硝酸含量
W P
2O
5
-------滤清液中五氧化二磷含量
第8.2节滤清液钙铵比R2
第8.2.1 定义
Ca(NO3)2/NH4NO3分子比。

第8.2.2 计算方法
R 2=0.35W Ca/WNH
4
-N
W Ca----------滤清液中钙离子含量
W NH
4
-N-----滤清液中铵态氮含量
第8.3节中和槽物料平衡计算第8.3.1已知条件：中和槽主要反应：
HNO
3+NH
3
=NH
4
NO
3
粗硝钙组成：
第8.3.2 计算
假设过程中，中和尾气量为1kg/吨粗硝钙；
以1吨粗硝钙为基准：
消耗NH3：40×17/63=10.79kg
生成NH4NO3: 40×80/63=50.79kg
中和料浆总量: 粗硝钙＋气氨－尾气=1000＋10.79－1=1009.79kg 中和液中组成:
第九章热量衡算
第9.1节蒸发器热量平衡
第9.1.1 已知：加热蒸汽200℃ 1.5MPa
冷凝热：463.5Kca1/kg
第9.1.2 计算：入热：
第9.1.2.1铵钙液带入热量:
Q
1
=254831.64 Kca1
第9.1.2.2蒸汽放出的冷凝热；设用蒸汽量为X（Kg/h）
Q
2
=254831.64 Kca1
∑Q
入=Q
1
＋Q
2
=254831.64＋463.5X(Kxa1)
第9.1.2 计算: 出热:
第9.1.2.1蒸发终了液带出热量:
Q
1
=254831.64 KCa1=408710.16KCa1 第9.1.2.2工艺蒸汽(二次蒸汽)带出热:
Q
2
=648.6×390.89=253531.254 KCa1 第9.1.3热损取入热的2%
Q
3
=5096.63＋9.27X(KCa1)
∑Q
出=Q
1
‵＋Q
2
‵＋Q
3
‵=667338.05+9.27X（KCa1）
∑Q
入=∑Q
出
254831.64＋463.5X=667338.05＋9.27X 则: X=908.14kg/h
则蒸发器内耗中压蒸汽量为908.14kg/h
第9.2节二次蒸汽冷凝第9.2.1已知条件: 二次蒸汽量390.89kg/h
二次蒸汽温度 120℃
二次蒸汽压力 0 MPa(表)
工艺冷凝液出口温度 55℃
冷却水进口 24℃
冷却水出口 33℃
第9.2.2 计算: 设消耗冷却水量为 W(kg/h)
第9.2.2.1 二次蒸汽带入热量
Q
1
=648.6×390.89=253531.25 KCa1
第9.2.2.2 55℃水带出热量:
Q
2
=390.89×1×(120－55)=25407.85 KCa1
冷却水量W=(Q
1＋Q
2
)/9=(253531.25－25407.85)/9=25347 kg/h
第十章主要设备计算
第10．1 蒸发器计算
1、已知条件
管程：粗硝钙液5500kg/h
温度由130℃升至154℃
壳程：中压蒸汽耗量908．14kg/h
中压蒸汽温度为200℃
蒸发液浓度为91．83％时沸点为120℃
二次蒸汽量为390．89 kg/h
汽化潜热为526．7kcal
2、计算
物料从154℃时沸点进料
Q=526．7×390．89=205881.76 kcal
△ t=200—154=46℃
考虑到蒸发液中含有少量的易结垢固体（碳酸钙类），影响传热，所以选传系数K=1000 kcal/㎡·h·℃
理论换热面积为
S理论= Q/（K·△t）=205881.76/（100×46）=44.75㎡
取安全系数为120％
所以S
=120％
设计
S理论=44.75×120％=53.7㎡
参考文献
（1）《天脊煤化工集团有限公司富铵钙工程初步设计》第一册（2）《天脊集团兴化公司硝酸铵钙装置操作规程》
（3）《粒状硝酸铵钙造粒工艺的探讨》作者：谷守玉
（4）《高效复合肥料硝酸铵钙的生产及市场概况》作者：汪家铭
致谢
毕业设计的撰写是对自己二年半函授学习的综合检查和考核，同时也是一次理论实践和能力锻炼。

通过这次毕业设计论文撰写，自己切实感受到所学知识是有限的，知识是永无止境的。

我要感谢北京化工大学给了我这次学习机会，感谢天脊集团公司为我创造了学习的条件，同时也要感谢那些给我以辅导和帮助的授课老师。

特别是这次毕业设计的撰写得到了天脊集团周海燕老师的耐心指导和帮助。

经过确定设计选题，收集资料，整理资料，撰写等阶段，在此向周老师表示深深的谢意。

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