年产5万吨硝酸铵钙装置工艺设计【毕业论文,绝对精品】.doc

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 分析工程一览表……………………………………………15第 7.1 节 湿线局部…………………………………………………15第 7.2 节 干线局部…………………………………………………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〕的根本要求和内容 〔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? 谷守玉〔4〕?高效复合肥料硝酸铵钙的生产及市场概况? 汪家铭4．进度安排 设计〔论文〕各阶段名称 起 至 日 期 1 实习阶段 2021 年 1 月 15 日至 2 月 1 日 2 文献查阅阶段 2021 年 2 月 2 日至 2 月 20 日 3 论文撰写阶段 2021 年 2 月 21 日至 3 月 1 日 4 毕业论文修改润色阶段 2021 年 3 月 22 日至 5 月 10 日 5 毕业辩论时间 2021 年 6 月 6 日 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奉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当。

申请学位论文与资料假设有不实之处，本人承当一切相关责任 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根底上改建而成目前，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枯燥厂房内关键词：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那么而设计的 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〔NO3〕2NH4NO310H2O，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，普遍肥力缺乏，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；此外还可改进土壤的团粒结构，使土壤变得疏松，而且运输平安，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进作用； 〔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平安的硝态氮肥。

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本钱原料，既经济又方便 第二章 设计综述 本工程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〔NO3〕2NH4NO310H2O 〔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P2O5 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本钱原料。

在国外，荷兰赫林工厂生产硝酸磷肥 30 万吨/年， ，〔油 联产硝酸铵钙 10.5～12 万吨/年浸造粒〕；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，过量硝酸首先需参加碳酸钙以便将硝钙液中游离硝酸中和到 3.00左右，然后再参加气氨与剩余硝酸进行中和反响。

如溶液中硝酸量缺乏时， 在中和器中参加少量的硝酸中和得到的铵钙溶液经蒸发脱水，最终到达合格的 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。