中石化南京化工厂及株洲冶炼厂实习报告-201-.docx

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1、中石化南京化工厂及株洲冶炼厂实习报告-201* 中石化南京化工厂及株洲冶炼厂实习报告-201*湖南株洲冶炼厂实习一、实习时间：201*年8月15日201*年8月27日。二、实习地点：株洲冶炼集团。四、实习单位介绍：株洲冶炼集团简介：株洲冶炼集团创建于1956年12月1日，时中国有色金属工业总公司所大户的大型一类企业。201*年元月改制成为国有独资企业，是中国主要铅锌生产和出口基地之一。工厂以生产铅、锌、铜及其延长产品为主，并且综合回收下列如：金、银、铋、镉、镓、锗、硒、碲等多种有色金属，1995年铅、锌、铜总产量达到23万吨。六、实习日程：1.铅厂：铅厂分为前粗炼分厂和铅精炼分厂，其铅加工的基

2、本流程：干燥（原料制备）烧结还原冶炼（活化精炼，出杂质）熔化（铅电解）整平（合金）锤炼烟气处理。烧结焙烧烟气采纳国外先进WSA制酸工艺。该工艺采纳了熔盐作为烟气热交换介质，换热器内置于转化器中，与传统的二转二吸相比，占地面积大大减小，同时熔盐携带的热量便利地用于烟气的加热，系统多余的热量能通过余热锅炉即熔盐冷却器回收，可副产高压蒸汽，工艺具有很高的热回收率。2.动力工厂：动力厂分为五个工段，分别为发电机组工段、锅炉工段、煤库进煤工段、煤气工段和修理工段。发电机组分两期。发电机组主要利用工厂的烟气余热来发电，而这些烟气余热主要来自其他分厂。发电机组一年可发电3500万千瓦时，两年便可收回建设成本

3、。锅炉工段则分为水处理、加热和烟风气处理。水处理包括预处理、软化和除盐。烟风气处理则是通过省煤气装置，回收烟气并加热给水。煤气工段有清水池、热水池和洗涤塔，洗涤塔的作用是除灰尘和杂质。运用无烟煤作为燃料。3、稀贵冶炼厂：稀贵冶炼厂主要生产的是稀有金属和珍贵材料，尽管产量很少，但是价格却非常昂贵。大部分稀有材料是由电解法制得的。稀贵冶炼厂主要生产黄金（500-600KG/年），白银（100吨/年），铋（200-300吨/年），碲（2.5吨/年），铟，钴，镉等。其中金、银、铋、碲主要由铅矿和铅渣提炼而得，铟，钴，镉则是锌渣中提炼而得。此外，铅、锌渣中还可提炼得出铜，产量可达3000吨/年。炼铜采纳

4、的是火法工艺。4、电力自动化中心：此处运用先进的PLC限制系统。主要有空压机和余热发电限制室。空压机是将原动机的机械能转换为气体的压力能，是压缩空气的压缩发生装置。空气压缩机的主要作用是为全场供应高压空气和压缩风。空压机按工作原理可分为容积式压缩机、往复式压缩机和离心式压缩机。容积式压缩机的工作原理是压缩空气体积使其分子密度增加；离心式压缩机的工作原理是提高分子的运动速度；往复式压缩机的工作原理是干脆压缩空气。5、污水处理厂：株冶的污水处理的主要方法：石灰中和、生物法、双膜法。石灰中和法德特点是成本低，工艺简洁且易操作，但因其易结块而导致管道堵塞，因此必需运用阻垢剂。水处理厂主要有中和工序、干

5、燥工序、净化水回用、矿渣回用等工序。中和工序在废水中投加肯定浓度的中和剂石灰乳液Ca(OH)2，将终点pH值限制为7.5-9。干燥工序的原理为：浓缩底流经压滤机脱水后，形成含水小于等于82%的滤渣，进行湿渣开路，经皮带、料仓、汽车转运干脆送主系统。达标净化水经无阀过滤器进一步降低浊度，实行投加肯定量的阻垢缓冲剂。其作用机理是抑制金属腐蚀速度限制在平安范围，阻挡净化水对设备的结垢，使净化水平安用于生产。6、锌厂株洲冶炼集团的锌厂包括锌焙烧厂，锌浸出厂，锌电解厂和锌成品厂。我们分3天来完成了这4个厂的实习。锌焙烧厂的主要产品是氧化锌，是硫化锌与氧气反应生成的。锌矿石进厂后的第一步是脱硫处理。产生的

6、尾气则利用生产硫酸，且尾气的余热也将被肯定程度的利用。焙烧硫化锌一般采纳多膛炉、悬浮炉或回转窑。锌浸出厂的作用是溶解锌化合物并除去其中的铁、砷、锑等杂质。锌电解厂采纳的湿法炼锌，原料则是浸出厂来的锌溶液，经过电解后得出片状的锌产品。锌电解厂有3个工段，分别是运转工段、制造工段和电解工段。运转工段限制电解，制造工段配制电解液，电解工段析出锌并分别。锌成品厂是锌冶炼的最终一道工序的所在处。锌成品厂的主要产品有3种，分别是锌锭、热镀用锌合金和铸造用锌合金。其中锌锭的纯度高达99.995%，热镀用锌合金中含有铝和锑，而铸造用锌合金中含有铝、镁和铜。中石化南京化工厂实习报告1实习单位概况.12平安教化.

7、33实习内容.43.1硝铵工段.43.1.1工艺原理.43.1.2工艺流程.43.1.3主要设备介绍.53.1.4主要操作工艺参数.73.2稀硝工段.73.2.1工艺原理.73.2.2工艺流程.83.2.3主要设备介绍.83.2.4主要操作工艺参数.103.3浓硝工段.103.3.1工艺原理.103.3.2工艺流程.123.3.3主要设备介绍.133.3.4主要操作工艺参数.133.4水煤浆气化工段.143.4.1工艺原理.143.4.2工艺流程.153.4.3主要设备介绍.153.4.4主要操作工艺参数.163.5空分工段.173.5.1工艺原理.173.5.2工艺流程.183.5.3主要设

8、备介绍.193.5.4主要操作工艺参数.203.6合成气净化工段.203.6.1工艺原理.203.6.2工艺流程.213.6.3主要设备介绍.223.6.4主要操作工艺参数.233.7氨合成工段.233.7.1工艺原理.233.7.2工艺流程.253.7.3主要设备介绍.253.7.4主要操作工艺参数.265实习总结.286实习心得与体会.1实习单位概况南京化学工业有限公司始建于1934年，在1998年国家重大产业重组中成为中国石化集团成员，是全国特大型化工企业。经过不断发展，南化公司拥有煤化工、苯化工、盐化工三大主业，成为生产经营化肥、有机和无机化工原料、精细化工、化学纤维、化工机械等6大类

9、200多个化工产品，并从事催化剂、气体净化等项目的科研、生产的特大型化工企业，也是国内化肥、精细化工、纯碱和化工机械制造的基地之一。公司现下属12个运行部、2家分公司（连云港碱厂、化工机械厂）、1家子公司（探讨院）、1家集体全部制托管单位、1家参股合资公司（DSM公司）。截至201*年12月底，南化公司总资产97亿元，在册职工人数近14351人。南化公司是国家认可的国家级企业技术中心，先后荣获国家独创奖、国家科技进步奖及全国科技大会奖60多项，省进步奖等省级奖80余项，部科技进步奖等部级奖近90项，中石化集团公司科技进步奖近10项，申请专利250多项。201*年5月23日，中国石化集团公司对南

10、京化学工业公司与南京化工厂进行了改革重组，组建现南京化学工业有限公司（简称南化公司）。南化公司的前身是近代闻名爱国实业家范旭东先生于1934年创办的永利化学工业公司厂，是中国最早的化工基地之一，1997年10月进入中国东联集团，1998年7月随东联整体进入中国石化集团；南京化工厂的前身是始建于1947年的国民政府资源委员会中心化工厂筹备处京厂，是中国有机中间体、橡胶助剂生产基地，1999年6月进入中国石化集团。南化公司现有56套主要生产装置，主要产品品种和年生产实力为：无机化工原料：合成氨近50万吨，硫酸80万吨，浓硝酸近13万吨，硝酸铵15万吨，纯碱100万吨；有机化工原料：苯胺20万吨，硝

11、基苯近30万吨,氯化苯8万吨，硝基氯苯10万吨，烧碱6万吨，RT培司近3万吨，橡胶化学品3万吨；化肥：硫基复合肥40万吨；化机（石油化工、化肥、聚酯设备）1万吨，化机产品有炉类、塔类、反应器、反应釜、锅炉、冷却设备、容器等；帘子布3万吨；化纤地毯280万平方米。南化公司“红三角牌”、“兰花牌”商标是江苏省闻名商标，享誉全国，是首批国家认定的国家级企业技术中心。公司是国家认可的国家级企业技术中心，先后荣获国家独创奖、国家科技进步奖及全国科学大会奖60余项，省级科技进步奖80余项，部级科技进步奖90项，中国石化集团公司科技进步奖近10项。公司是国内重要的压力容器和石化关键设备制造单位及机电产品出口

12、基地，是全国首批获得具有国际权威的美国机械工程师学会（ASME）颁发的压力容器设计制造授权证书和U、U2、S钢印的企业之一，是国内首批获得三类压力容器设计制造许可证的企业。南化公司探讨院在化肥及石油化工催化剂探讨开发、化工原料气体净化技术、化工环保技术、硫酸工业技术探讨、化工计算机应用、氨和甲醇合成反应器、仪表及自动化等领域形成了系列技术和产品优势，目前在甲醇合成催化剂、氨合成催化剂、低变催化剂、高变催化剂、甲烷化催化剂和硫酸生产用钒催化剂等领域居于全国的领先地位。中国石化集团公司南京设计院是全国硫酸、磷肥设计和粉体工程设计技术中心，硫酸、磷（复）肥、催化剂工程等专业的设计技术水平处于国内领先

13、地位。南化公司是目前国内无机化工、有机化工、精细化工的生产基地之一。主要产品系统为：以煤、盐、硫磺为原料的无机化工产品，合成氨30万吨，氢气25万吨，硫酸80万吨，硝酸37万吨，硝酸铵15万吨，盐酸22万吨，纯碱120万吨，烧碱10万吨；以石油、苯为原料的有机化工产品，苯胺20万吨，硝基苯27万吨,环己酮6万吨，己内酰胺14万吨，氯化苯12万吨，硝基氯苯15万吨，以橡胶助剂为主体的精细化工产品，RT培司3万吨，橡胶、防老剂、促进剂1.5万吨；传统优势产品，高浓度复合肥40万吨；化工机械制造、甲醇催化剂以及化工工程科研、设计。2平安教化南化公司平安生产的特点：易燃易爆，有毒有害，高温高压，连续生

14、产，点多线长。生产过程中必需严格遵守平安生产禁令。实习前我们进行了平安教化，内容包括：（一）实习期间应酷爱劳动、爱惜公物、严格遵守工厂企业规定和劳动纪律；（二）实习期间应严格遵守工厂企业平安保密制度及技术操作规程，增加平安防范意识。对不按平安操作规程的学生，造成一切后果由本人自负；（三）实习期间应听从老师指导，敬重各级领导，并与工厂的技术人员、工人师傅搞好团结；（四）进入工厂要戴平安帽，不准穿高跟鞋、裙子、短裤、凉鞋等；（五）不准吸烟，不准携带易燃易爆物品进入生产车间，不准携带明火；（六）进入生产岗位，不准触摸仪表、阀门、运转设备等，不准踩踏管道，不准串岗，不准单独行动；（七）由于厂生产产品多

15、用到酸碱，管道中液体多为酸性或碱性，每一个同学在看到管路有滴漏时要特殊留意。假如有酸碱滴在身上，应当马上用大量水清洗，然后快速就医！（八）为不影响工厂的正常生产进入工作区禁止大声喧哗，禁止追逐打闹等全部影响生产行为。3实习内容本次的实习内容是对南化公司下属的硝酸厂和合成氨厂的参观实习。硝酸厂：分为稀硝工段、浓硝工段和硝铵工段。合成氨厂：分为水煤浆气化工段、空分工段、合成气净化工段和氨合成工段。下面将为各工段做具体介绍。3.1硝铵工段硝酸铵，简称硝铵，化学分子式NH4NO3,相对分子质量80.04。硝铵主要用作肥料及工业用和军用炸药。并可用于杀虫剂、冷冻剂、氧化氮汲取剂,制造笑气、烟火等。硝铵为

16、无色无臭的透亮结晶或呈白色的小颗粒，熔点为169.6，当含水量不同时，熔点会有所不同，即使含微量水，其熔点也会降低。硝铵的结晶体，由于其结构不同，它的密度在1.441.49g/cm3之间,摩尔热容(2028)为362.3J/(mol)1.68J/(g),熔融热为67.78J/g。当温度在20100之间时，相对密度为0.680.78。固体硝铵平均热导率为0.858KJ（mh）,硝铵的热导率随温度的不同而变更，当温度介于0100之间时，其数值变动不超过5%6%。硝铵易溶于水、乙醇、丙酮、氨水，不溶于乙醚。硝铵还具有以下特别性质：多晶性、吸湿性、结块性、爆炸性。3.1.1工艺原理南化公司采纳的是常压

17、中和法生产硝铵，反应原料为48%的稀硝酸和气氨。中和得到的硝铵溶液经两段蒸发结晶后得到固体硝铵。发生的化学反应为：HNO3+NH3=NH4NO3+Q3.1.2工艺流程生产的工艺流程图见附录图1，其流程可叙述如下：由硝酸车间来的60%的硝酸进入酸中间槽，经肯定量的水稀释后得到48%的稀硝酸。保持肯定液位后，再经硝酸泵打至硝酸高位槽，利用高位槽的静压，将稀硝酸压入中和器内的酸喷头。气氨温度在-1010，纯度大于等于99.8%，经氨过滤器，分别出其中夹带的油类及机械杂质。净化后的气氨进入氨预热，预热至肯定温度（一般为5070），由氨流量调整阀限制肯定流量，进入中和器氨喷头与硝酸进行中和反应。反应压力

18、为0.12Mpa肯定压力，温度为90120，中和过程放出的热量将硝酸铵溶液浓缩至60%左右。然后该浓缩溶液流入膨胀器，膨胀后的蒸汽进入捕集器，然后排空；膨胀后的硝铵溶液流入再中和器，再中和器内加入少量氨气，使溶液的酸度限制在0.0630.63g/L,再中和后的溶液供一段蒸发器进行蒸发浓缩。一段蒸发器采纳立式膜式蒸发器。溶液在蒸发器内加热产生的蒸发蒸汽与浓溶液的乳浊液进入蒸发室上部的分别器，分别出80%左右的浓溶液，从分别器下侧流入二段蒸发器进口。分别后的蒸发蒸汽由喷射式真空系统带走后，为一段蒸发器产生0.089MPa的真空度，带走的蒸汽冷凝后排入下水系统。二段蒸发器为卧式列管蒸发器，经蒸汽加热

19、后溶液温度达117140。经气液分别器中分别后，得到91%的浓硝铵溶液，分别后的蒸发蒸汽由喷射式真空系统带走后，为二段蒸发器产生0.089MPa的真空度，带走的蒸汽冷凝后排入下水系统。从气液分别器出来的浓硝铵溶液进入熔融物储槽后，送入结晶机得到固体硝铵。3.1.3主要设备介绍（一）中和器中和器是硝铵生产过程中的主要设备。其结构如图3.1所示。该中和器为一圆筒形容器1，其中设置反应同2。硝酸和气态氨送入鼓泡器3和4，鼓泡器3和4一上一下的配置在反应筒中。鼓泡器用来保证供入得物料硝酸和气态氨处于分散状态。反应筒下部有溶液循环孔5，硝酸铵循环溶液经过此孔进入反应筒。反应筒上部用旋流罩盖住，气液混合物

20、经过旋流罩的叶片进入中和器的分别区，同时往设备外围的方向运动。在分别区内蒸发蒸汽和溶液分别，溶液充溢了设备本体和反应筒之间的环形空间。在反应区由于生成蒸汽而产生上升力，此力保证了溶液的循环。循环次数确定于生成蒸汽的程度和旋流罩与反应筒之间的间隙大小。循环能促进中和反应完全。蒸发蒸汽经中和器接管排出，而硝酸铵溶液则经水封7和分别器8排出。从中和器排出的蒸发蒸汽含有硝酸铵液沫，氨或硝酸蒸汽等杂质。因此蒸发蒸汽要在捕集器中加以净化。（二）一段蒸发器蒸发器的选择须要依据配被浓缩溶液的性质，特殊是浓缩液的结垢、黏度、热稳定性、有无结晶析出、发泡性、腐蚀性等来考虑。而对于硝酸铵溶液的浓缩，升膜式蒸发器比较

21、合适。一段蒸发器采纳了立式升膜式蒸发器，其结构如图3.2所示。其加热室由很多垂直列管组成。硝酸铵料液由蒸发器底部引入，进入加热管后受热沸腾快速汽图3.1中和器1-设备本体2-反应筒3-硝酸鼓泡器4-氨鼓泡器5-溶液循环孔6-旋流罩7-水封8-分别器9-蒸发蒸汽出口接管化，生成的蒸汽在加热管内高速上升。硝酸铵溶液则被上升的蒸汽所带动，沿管壁成膜状上升，并在此过程中接着蒸发。气液混合物在分别器中分别，完成液有分别器底部排出，二次蒸汽则在顶部导出。3.1.4主要操作工艺参数为保证硝铵的产品质量，硝铵生产流程中需限制三个关键设备中酸碱度，分别是：中和器，酸度：2.04.0g/L再中和器，酸度：0.06

22、30.63g/L熔融物储槽，碱度：0.0510.85g/L最终生产的固体硝铵，要求纯度99.5%，水分0.3%3.2稀硝工段3.2.1工艺原理南化公司采纳的是双加压法生产稀硝酸，双加压法为氨氧化在中压下进行，而酸汲取在高压下进行。由于它具有氨消耗低，铂损耗少，单机组生产实力大，尾气中氮氧化物含量低等特点，目前已经成为世界普遍采纳的硝酸生产工艺。其原理是气态氨与干净的压缩空气在铂铑的催化下反应生成NO，当反应气被回收热量温度降低后，气体中的NO被氧化成NO2，NO2经压缩后在汲取塔中与水反应生成60%的稀硝酸。详细反应式如下：4NH3+5O2=4NO+6H2O+Q2NO+O2=2NO2+Q3NO

23、2+H2O=2HNO3+NO+Q加压氧化，加压汲取，所以该工艺称为“双加压”工艺。汲取得到的稀硝酸最终经过漂白工序，用空气漂白稀硝酸中溶解的氧化氮，即把红酸漂白成无色透亮的酸，基本原理就是气提技术。3.2.2工艺流程双加压法工艺工艺流程见附录图二，其过程可叙述如下：3z/A-z(a$D,Bmp（一）氨的氧化和热能回收氨和空气分别进入过滤器,以除去气体中夹带的固体粉尘和油雾等对氨氧化催化剂有害的杂质,净化后的气体经混合器混合(混合气中氨含量约9.5%(v)后进入氨氧化器,经与铂铑网接触,96%97%(v)的氨被氧化为一氧化氮,气体的温度也上升至860,此气体经氨氧化器下部的蒸气过热器和废热锅炉回

24、收热量后出氨氧化反应器的温度约为435。（二）NO的氧化NO被氧化及省煤器回收热量后，被冷却至约156。当温度下降时,气体中的NO被氧化成NO2,然后进入水冷却器，进一步冷却至40。在这里,氧化氮(NOx)气体与冷凝水反应生成浓度约34%的稀硝酸。酸气混合物经分别器分别,稀硝酸送入汲取塔。由水冷器来的氧化氮气体，与来自漂白塔的二次空气相混合后进入氧化氮压缩机，被压缩至1.0MPa(表)。气体经换热器被冷却至126,又经水冷却器进一步冷却至40后，氧化氮气体和冷凝酸一并送入汲取塔底部的氧化器接着氧化,在塔中氧化氮气体被水汲取生成硝酸，汲取塔的塔板上设有冷却盘管用以移走汲取热和氧化热,当塔内液体逐

25、板流下时和氧化氮气体充分接触，酸浓度不断提高,在塔底部收集的酸浓度为60%。（三）漂白自汲取塔来的60%的硝酸里溶入许多NOx气体，被送至漂白塔顶部，用二次空气将NOx气体从硝酸中吹出,引出的成品酸浓度为60%，含HNO20.20.5MPa,与氨气混合后进入氧化炉燃烧反应生成氧化氮,经过换热冷却后进入氧化氮压缩机,压缩至0.71.52MPa，进入汲取塔生产出硝酸,从塔顶逸出的气体经过预热和过热进入尾气膨胀机做功后排入大气。汽轮机利用氨燃烧反应生产的过热蒸汽进行做功,补充机组中压缩功与尾气膨胀机回收功之间的亏损。双加压法硝酸生产工艺使硝酸生产工艺水平有了重大突破,不仅提高了成品酸的浓度,而且大大

26、降低了环境污染,尾气中的氧化氮含量小于200ppm。（二）氧化炉氧化炉是由上下两个圆锥体和中间一个圆柱体所组成的容器,锥体的角度应当满意氨和空气混合气分解匀称和铂网受热匀称,一般成6575比较相宜。图3.3示出了氧化炉的结构示意图。氨和空气混合气的流向是由上向下,这种流向的优点是下锥体内可用耐火砖衬里,削减了散热损失。在氧化炉与废热锅炉设计成联合设备时,可以更加有效地回收热量，气流方向与铂网的重力方向一样,可以削减铂网的振动,降低铂的损失。氧化炉上锥体和上圆柱体用耐热不锈钢制成,下锥体和下圆柱体用一般碳钢制成,内衬石棉板和耐火砖。上锥体设有锥形气体分布器,使气流分布匀称及避开网前形成涡流;下锥

27、体的花板上,堆放有拉西瓷环,起消退音响的作用,故称消音环;上下圆柱体用法兰连接,法兰之间设有压网圈,用来夹紧铂网;上圆柱体上装有视孔,用来视察铂网灼热时的颜色,以推断温度凹凸及网受热是否匀称;在下圆柱体上有点火孔,供开工时在此伸入点火器之用。氧化炉的气体导出部分的锥形表面,可以使大量的热反射到处于水平位置的催化剂上,借以保证铂网匀称地加热,并使催化区域保持足够高的温度。因此,下锥体的隔热表面及外部保温是很重要的。氧化炉气体导出部分的材料在加压操作时,一般用耐热高铬钢制作,常压或低压时用碳钢作壳体,内衬耐火砖。氧化炉气体导入部分或设备衬里的材料有铝、镍、铬镍合金和不锈钢等。南化集团氧化炉直径为3

28、.6米,采纳7张Pt-Rh网组成催化剂层,在0.35MPa压力下操作，NO氧化率可达98%。联合装置上部为氧化炉炉头,中部为过热器,下部为立式列管换热器。氨和空气混合气由氧化炉炉头顶部送入,经气体分布板、铝环和不锈钢环填充层,使气体匀称分布在铂网上,通过铂催化剂层进行氨的氧化,产生的大量反应热可将反应气热温度升到850,在过热器中将255干饱和蒸汽加热成为420，4.0MPa的过热蒸汽，反应气温度降至745,进入下部列管式换热器,与列管间的水进行换热产生饱和蒸汽,本身温度降至240,由换热器底部送出。3.2.4主要操作工艺参数稀硝工段的核心是氧化炉，为保证氧化能达到较高的转化率，需限制好氧化炉

29、的温度、压力及接触时间。（一）温度氨氧化生成NO虽在145时已起先,但到300400时生成量照旧很少,主要还是生成单质氮(N2)和水蒸气。要使NO产率达到97%98%,反应温度必需不低于780。但反应温度过高,由于NO分解,NO产率不但不上升,还会有下降的可能,而且当反应温度高于920时,铂的损失将大大增加(主要是铂在高温下挥发加剧)。一般氨在双加压工艺下催化氧化温度限制在860。（二）压力从反应本身看,操作压力对于一氧化氮的产率没有太大影响,加压氧化(如在0.81.0MPa下操作)比常压氧化的氧化率还要低1%2%,但铂催化剂的生产强度却因此而大为提高。例如常压下每公斤铂催化剂每昼夜只能氧化1

30、.5吨氨,而在0.9MPa下可氧化10吨氨,同一设备生产实力可提高56倍。但压力过高,加剧了气体对铂网的冲击,铂网的机械损失(摩擦、碰撞后变成粉末)增大,因此一般采纳0.350.45MPa。（三）接触时间混合气体通过铂催化剂层的时间称为接触时间。为保证氨的氧化率达到最大值,接触时间不能太长(即气流线速度太慢),因为这要降低设备的生产实力,而且氨简单分解成单质氮,使氧化率降低。接触时间也不能太短,太短氨来不及氧化就离开铂催化剂层,同样会使氧化率降低。生产实践证明,双加压工艺下接触时间以10-4s为宜。3.3浓硝工段3.3.1工艺原理南化公司采纳了间接法生产浓硝酸，所用的脱水剂为硝酸镁。图3.4M

31、g(NO3)2-H2O系统的结晶曲线硝酸镁是三斜晶系的无色晶体,变成水溶液后,随浓度的不同,可以形成多种结晶水合物,图3.4示出了Mg(NO3)2-H2O系统的结晶曲线。图中D点是临界溶解温度,即当硝酸镁溶液浓度为57.8%时,其结晶温度为90,此时析出结晶物为Mg(NO3)26H2O。F点为转熔点,即当硝酸镁溶液浓度为81.1%时,其结晶温度为130.9,此时Mg(NO3)2和Mg(NO3)22H2O结晶共同析出。因此在选择硝酸镁操作温度时,应当避开这些最高点,以免溶液结晶。当硝酸镁溶液浓度大于67.6%时,其结晶温度随溶液浓度增加而快速上升,溶液浓度超过81%时,则结晶温度直线上升,在此浓

32、度下操作极易造成管道堵塞。因此,硝酸镁浓度太稀脱水效果当然不好,太高则也难以操作,在实际生产中一般限制在64%80%之间,即浓硝酸镁浓度不超过80%(一般为72%),加热器出口(即吸水后稀硝酸浓度)不低于64%。硝酸镁法浓缩原理如下:浓度为72%74%的硝酸镁溶液加入稀硝酸中,便马上汲取稀硝酸中的水分,使硝酸浓度提高到68.4%以上,而硝酸镁由于汲取水分,浓度下降至65%左右,此时在硝酸和硝酸镁混合溶液的气相中HNO3浓度在80%以上,再将后者精馏即可得到成品浓硝酸。Mg(NO3)2-HNO3-H2O三元混合物沸腾时所产生的HNO3蒸气成分可由图3.5求得，从而确定浓缩硝酸所需的最低硝酸镁的用

33、量。图3.5Mg(NO3)2-HNO3-H2O三元体系气相中硝酸的平衡浓度3.3.2工艺流程浓硝工段工艺流程见附录图三。76%的浓硝酸镁溶液和稀硝酸按461的比例在混合器中混合后,自浓缩塔顶部加入。该塔为填料塔,塔温115130,所需热量由设在塔下部的加热器供应，加热器的加热源为1.3MPa，190的低压蒸汽。塔顶逸出的是温度为8090的98%HNO3蒸汽,经硝酸冷凝器进入酸安排器,在这里气体经水喷射器抽出,使浓缩塔在负压下操作。液体一部分作回流,一部分进漂白塔,经漂白后得到98%成品酸，成品酸经冷凝后送给用户。由浓缩塔底部加热器流出的稀硝酸镁溶液进入稀镁罐。稀镁罐的稀硝酸镁浓度为70%,用液

34、下泵打入膜式蒸发器进行蒸发。经浓缩,硝酸镁提浓到76%，流入浓硝酸镁贮槽中循环运用。由膜式蒸发器出来的蒸汽,经过洗涤塔除去其中的酸，再进入冷凝器中用水间接冷却,尾气用水喷射器抽出，带入镁尾水槽。循环水池多余的酸水送废水处理系统。3.3.3主要设备介绍（一）水喷射器水力喷射器是一种具有抽真空、冷凝、排水等三种有效能的机械装置。它是利用肯定压力的水流通对称均布成肯定倾斜度的喷嘴喷出，聚合在一个焦点上。由于喷射水流速度很高，于是四周形成负压使器室内产生真空，另外由于二次蒸汽与喷射水流干脆接触，进行热交换，绝大部分的蒸汽冷凝成水，少量未被冷凝的蒸汽与不凝聚的气体亦由于与高速喷射的水流相互摩擦，混合与挤

35、压，通过扩压管被解除，使器室内形成更高的真空。水喷射器具有如下的优点：体积小、重量轻、结构紧凑。而效能又比较高，耗电量低于真空泵系统，投资省；操作简洁修理便利，不用专职人员管理，由于无机械传动部分，所以噪声低，不需消耗润滑油；可以室外底位安装，占地面积少，可以节约厂房建筑面积与安装费用。（二）硝酸镁加热器硝酸镁加热器采纳了釜式换热器。该换热器的管束为U形管式，它的特点是管束可以自由伸缩，不会因管壳之间的温差而产生热应力，热补偿性能好；管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好；承压实力强；管束可从壳体内抽出，便于检修和清洗，且结构简洁，造价便宜。但管内清洗不便，管束中间部分的管子难以更换，

36、又因最内层管子弯曲半径不能太小，在管板中心部分布管不紧凑，所以管子数不能太多，且管束中心部分存在间隙，使壳程流体易于短路而影响壳程换热。在结构上与U型管式换热器不同之处在于壳体上部设置一个蒸发空间，蒸发空间的大小由产气量和所要求的蒸汽品质所确定。3.3.4主要操作工艺参数为生产合格的成品酸，浓硝工段中几个重要操作参数如下：稀硝酸浓度5565%成品酸浓度98%成品酸亚硝0.5%稀硝酸镁浓度6470%浓硝酸镁浓度7276%稀镁含硝0.2%3.4水煤浆气化工段3.4.1工艺原理浓度为6070%的水煤浆和99.6%的氧气，经德士古喷嘴在高温高压下进行气化反应，生成以CO+H2为主要成分的粗合成气，喷嘴成射流状态喷入气化炉，在气化炉内的反应相当困难，一般认为其反应是由煤的裂解和挥发份的燃烧及气化反应三步进行的，相应的气化炉内大致也可分为三个区域。（一）裂解及挥发燃烧区当水煤浆及氧气进入氧化炉内，快速的被加热