优化硫酸铵产品控制参数,降低浓硫酸单耗
- 格式:doc
- 大小:14.00 KB
- 文档页数:3
硫酸铵蒸发结晶过程研究的开题报告一、选题背景及意义硫酸铵是一种重要的化工原料和肥料,广泛应用于工业生产和农业生产中。
硫酸铵的结晶方法主要有冷却结晶、蒸发结晶等,其中蒸发结晶是应用较广泛的一种。
通过研究硫酸铵蒸发结晶过程的影响因素和优化方法,可以提高硫酸铵结晶的产率、质量和能耗效率,进一步促进相关产业的发展。
二、研究目的和内容研究硫酸铵蒸发结晶过程的影响因素和优化方法,探究硫酸铵蒸发结晶的工艺特点和机理,为提高硫酸铵结晶的产率、质量和能耗效率提供理论支持和实验基础。
研究内容主要包括:1. 硫酸铵蒸发结晶的基本理论和工艺特点。
2. 分析硫酸铵蒸发结晶过程中的影响因素,包括温度、压力、搅拌、浓度等因素,探究其对结晶率和结晶质量的影响。
3. 探究硫酸铵蒸发结晶的动力学特征,包括结晶速率、形态、大小等,研究结晶过程的机理。
4. 优化硫酸铵蒸发结晶的工艺条件和参数,从而得到较高的产率和质量,降低能耗和成本。
三、研究方法和实验方案1. 理论分析和文献调研。
通过收集文献和分析理论,理论研究硫酸铵蒸发结晶的影响因素和机理。
2. 实验研究。
在实验室中设计并实施硫酸铵蒸发结晶的实验,探究影响硫酸铵结晶的各种因素,并测量结晶率、质量、速率、形态等参数,从而得到结晶的基本特征和规律。
3. 优化设计。
根据实验结果,结合文献中的优化方法,设计并实践优化硫酸铵蒸发结晶的工艺条件和参数,从而得到较为理想的结晶产率和质量。
四、论文结构和计划研究报告将包括以下几个部分:1. 绪论。
介绍硫酸铵的结晶特点及其应用价值,概述研究的背景和意义,阐明研究的目的和意义,说明方法和实验方案。
2. 理论分析。
以文献调研和理论分析为基础,阐述硫酸铵蒸发结晶的基本理论和工艺特点。
3. 影响因素分析。
通过实验探究硫酸铵蒸发结晶过程中的影响因素,包括温度、压力、搅拌、浓度等因素,探究其对结晶率和结晶质量的影响。
4. 结晶机理分析。
分析硫酸铵蒸发结晶的动力学特征,包括结晶速率、形态、大小等,探究结晶过程的机理。
化产一车间硫酸单耗高的原因
2014年3月生产硫酸铵1008.18 吨,消耗硫酸817.78吨,单耗811.15Kg,比要求单耗790Kg多消耗14.69吨,主要原因是3月12日、3月16日、3月20日结晶槽漏母液。
一、目前存在的漏点:
1、1#结晶槽漏,现使用2#结晶槽;
2、离心机回流管漏;
3、离心机下料口漏;
4、饱和器结晶室阀门漏;
5、结晶泵机封漏;
6、小母液泵进口管道漏;
7、母液贮槽地灌漏;
8、母液贮槽罐体漏;
9、母液贮槽放空阀门和出口管道阀门漏;10、迷宫捕雾器下液阀门漏。
二、采取的措施:
1、及时对结晶槽漏点进行补焊处理。
2、控制母液酸度由原来控制在2-4%,现严格控制在2.5%左右;
3、开水洗,控制游离酸,将洗水温度保持在70℃以上,防止离
心机筛网被细小油珠堵塞。
4、控制母液温度在51℃以下。
5、根据母液颜色减少捞渣量。
降低硫酸电单耗措施初控作者:杨洪明戚永辉卓丽萍来源:《中国科技博览》2017年第19期[摘要]本文通过密闭鼓风炉烟气制酸成本控制及电耗分析,采取相应的应对措施进行了一些探索。
[关键词]硫酸生产电耗指标措施中图分类号:TQ111.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)19-0072-02硫酸生产成本大致分为可控成本和固定成本,在生产单位降低成本主要是降低可控成本,结合本人所在企业的成本构成分析,电耗占了可控成本的90.4%。
1、影响电单耗的指标1.1 产量由于冶炼工艺的差异,导致进入制酸烟气中二氧化硫浓度变化较大,通常在3.5%至8.0%之间。
在气量一定的情况下,风机类及泵类设备的耗电量几乎相同,而由于气浓的差异导致产量成倍的增减,是吨酸电耗高低的重要表现。
可见产量的增加对能耗降低起非常重要的作用。
见表1:(某厂月用电与产量对应的吨酸电耗)表2是两家产能都是16万吨/年的硫酸装置,硫酸分管区域设备及设备功率都相同,但吨酸电耗差距较大。
从以上两个表可看出:在能耗用量几乎一定的情况下,随着二氧化硫浓度的提高,硫酸产量随着增加,吨酸电耗明显降低。
1.2 系统堵塞、漏风1.2.1 系统堵塞冶炼烟气制酸的特点:烟气成分复杂、气量波动大、二氧化硫浓度低。
对密闭鼓风炉烟气制酸这三个特点表现就更突出。
对制酸系统而言,要通过克服系统阻力,调整风机开度把冶炼所产生的烟气引入系统制酸,而系统的堵、漏是影响设备使用效率的瓶颈。
在生产中表现出:净化及干吸工序的负压系统发生堵的现象较多,通常在净化动力波溢流堰附近、填料塔捕沫层及干燥塔捕沫层发生阻力突然增大,导致风机开到最大仍不能满足炉上排烟的需要,无形中增加了风机能耗。
表1是动力波阻力增大风机能耗增加的对比:从表3看出:同样满足系统的排烟要求,由于系统设备堵塞,风机能耗增加,吨酸电耗势必增加。
1.2.2 系统漏风进入制酸系统烟气的漏风主要是鼓风炉炉口、转炉炉口、负压管道及人孔漏风等,判定系统漏风的多少主要看漏风率指标。
硫酸清净乙炔工艺浓硫酸单耗的降低白文彦;马瑞;王贵珍【摘要】分析了影响清净乙炔用浓硫酸消耗的因素,提出了相应的控制措施:①改变水洗系统冷却水运行方式,冷却水不循环,并提高水流量;②清净系统进口乙炔温度降至3.5~4.5℃;③控制清净系统硫酸温度在10 ~15℃;④控制乙炔在清净系统中的流速为8 m/s.采取上述措施后,PVC硫酸单耗降至8 kg.【期刊名称】《聚氯乙烯》【年(卷),期】2017(045)010【总页数】3页(P11-13)【关键词】乙炔;清净;硫酸;消耗【作者】白文彦;马瑞;王贵珍【作者单位】陕西北元化工集团有限公司,陕西榆林719300;陕西北元化工集团有限公司,陕西榆林719300;陕西北元化工集团有限公司,陕西榆林719300【正文语种】中文【中图分类】TQ221.242陕西北元化工集团有限公司化工分公司聚氯乙烯二分厂(以下简称陕西北元)10万t/a聚氯乙烯装置乙炔发生工序采用湿法乙炔发生工艺和浓硫酸清净工艺。
根据行业中使用硫酸清净乙炔工艺的实际数据计算,生产1 t PVC消耗硫酸约为13 kg,以硫酸价格570元/t计算,PVC硫酸成本约为7.41元/t,则陕西北元10万t/a PVC装置硫酸成本为74.1万元/a。
在当前PVC市场不景气的环境下,只有通过优化生产系统、挖掘系统潜能、节能减排,才能降低生产成本[1-3]。
1 硫酸清净乙炔工艺简介硫酸清净乙炔工艺主要是利用浓硫酸具有的强氧化性和强吸水性除去乙炔中的硫、磷等有害杂质和夹带的水分[4-6]。
从乙炔发生器来的乙炔进入冷却塔,温度降至40 ℃以下。
在保证乙炔气柜高度的前提下,乙炔进入水环压缩机增压后,再进入2套4台水洗冷却塔,将温度降至30 ℃以下,进一步洗涤除去乙炔中部分硫、磷等杂质和部分水分;水洗后的乙炔通过0 ℃盐水脱水器间接冷却降温至5~10 ℃,再进入乙炔预冷器,将乙炔温度降至3.5 ℃以下,然后进入乙炔除雾器,除去乙炔中冷凝的水分,再进入硫酸洗涤塔,除去其中的杂质;预清净后的乙炔进入硫酸清净塔彻底除去硫、磷并干燥,最后经过酸雾捕集器除去部分酸雾后制得乙炔体积分数99%以上,含氧体积分数小于0.2%,含水质量分数小于10×10-6,不含硫、磷的精乙炔。
氨法脱硫工艺降本增效措施及应用摘要:氨法脱硫工艺的降本增效是一个持续优化和改进的过程。
通过优化操作方法、设备改进与升级、节约资源和能耗、强化管理与维护等措施,可以降低氨法脱硫工艺的成本,提高脱硫效果,并对环境保护和可持续发展起到积极的推动作用。
然而,要取得持续的降本增效效果,需要综合考虑技术、经济、环境等因素,在实践中灵活应用,并根据具体情况进行调整和改进。
此外,还需要加强人员培训和专业能力提升,充分发挥各方面的协作作用,共同推动氨法脱硫工艺的改进与发展。
本文主要分析氨法脱硫工艺降本增效措施及应用。
关键词:氨法脱硫工艺;降本增效;煤电厂;环境保护;先进技术引言氨法脱硫工艺作为一种常见的烟气脱硫方法,在污染物排放控制中发挥着重要作用。
然而,随着环保要求的日益提高和成本压力的增加,如何降低氨法脱硫工艺的成本并提高其效果已成为一个重要的课题。
为此,我们需要采取一系列的措施和应用先进技术来实现降本增效的目标。
1、氨法脱硫原理氨法脱硫是一种常用的煤电厂脱硫工艺,它通过利用氨水与煤烟气中的二氧化硫(SO2)进行反应,将SO2转化为硫酸铵((NH4)2SO4),从而达到脱除烟气中有害的二氧化硫气体的目的。
在氨法脱硫过程中,煤烟气经过塔式吸收器,同时注射氨水。
氨与烟气中的二氧化硫发生反应,形成氨合硫酸离子([NH4]HSO3),或者在氨浓度高的情况下,还可能生成硫代硫酸钠(Na2S2O3)。
接下来,氨合硫酸离子与注入的硫酸溶液反应,生成硫酸铵((NH4)2SO4)。
硫酸铵是可溶性的,可以被收集和处理,而不会排放到大气中。
在脱硫反应后,硫酸铵会以液滴或颗粒的形式存在于吸收液中。
进一步通过蒸发、冷却和结晶,将硫酸铵颗粒从吸收液中分离出来。
分离后的硫酸铵可以被收集和处理,可以作为化肥等农业用途,实现资源化利用。
氨法脱硫通过注入氨水与烟气中的二氧化硫反应,形成可溶性的硫酸铵,并通过后续的处理分离和利用,实现对二氧化硫气体的脱除,达到环境保护与资源利用的双重目的。
降低乙炔清净工序浓硫酸消耗的措施常万彬;罗小芳;全小辉【摘要】采取了以下措施降低乙炔清净工序浓硫酸消耗:①控制水洗二塔出口乙炔温度在15℃以下,②在水洗二塔出口安装水雾捕集器,③增加废硫酸浓度在线检测装置.以上措施实施后,浓硫酸单耗降至17.14 kg,可获经济效益196.33万元/a.【期刊名称】《聚氯乙烯》【年(卷),期】2016(044)012【总页数】4页(P17-20)【关键词】PVC;浓硫酸;乙炔;清净;消耗【作者】常万彬;罗小芳;全小辉【作者单位】宜宾天原集团股份有限公司,四川宜宾644004;宜宾天原集团股份有限公司,四川宜宾644004;宜宾天原集团股份有限公司,四川宜宾644004【正文语种】中文【中图分类】TQ325.3在电石法PVC生产工艺中,电石水解反应产生的粗乙炔气中含有H2S、PH3等有害杂质,该部分杂质一般用清净技术予以除去,从而制得体积分数大于98.5%的乙炔,用于氯乙烯合成。
目前国内粗乙炔清净工艺主要有次氯酸钠清净技术和浓硫酸清净技术。
次氯酸钠清净技术是传统的乙炔清净技术,但生产过程中会产生大量的废次氯酸钠溶液(生产1 t PVC树脂产生废次氯酸钠溶液4~5 t),生产过程无法实现水平衡。
浓硫酸清净技术是近几年发展起来的新型乙炔清净技术,它利用浓硫酸的强氧化性氧化脱除粗乙炔气中的H2S、PH3等有害杂质。
该技术生产过程中浓硫酸用量少,生产运行稳定、可靠,但产生的废硫酸中含有机和无机杂质,具有较强的刺鼻气味,回收利用困难,制约了浓硫酸清净技术的发展。
宜宾天原集团股份有限公司经过大量的试验及分析研究,通过降低进入浓硫酸清净塔的乙炔中所夹带的水分,有效降低了乙炔清净工序的浓硫酸消耗。
浓硫酸清净乙炔技术充分利用浓硫酸的强氧化性,氧化脱除粗乙炔中的H2S、PH3等有害杂质,制成体积分数大于98.5%的精乙炔。
浓硫酸清净粗乙炔的反应机制如下:;(少量);;;;。
来自乙炔发生器的粗乙炔经冷凝器冷凝后,进入水洗一塔洗涤和降温,然后通过水环压缩机加压再进入水洗二塔再次洗涤和冷却除水。
氨法脱硫生产中硫酸铵结晶差的原因及
工艺优化措施
说起氨法脱硫生产中的硫酸铵结晶差,这就好比咱们家里做饭炒菜,味道不对劲儿了,那自然是某个环节出了点小岔子。
首先,咱们得明白,硫酸铵这家伙就像厨房里的调味品,要是它结晶得不好,那可就像炒的菜少了盐或者多了醋,怎么尝都不对味儿。
那么,为啥硫酸铵这家伙会闹脾气,结晶不给力呢?原因可能有那么几点:一是温度没掌握好,太热了吧它直接“爆炸”成气体跑了,太冷了吧又懒洋洋地不肯动弹;二是浓度没调对,太稀了没啥凝聚力,太浓了吧又自顾自地抱团了;还有啊,那些不请自来的杂质,像是小偷偷走了它的营养,让它没法健康成长。
面对这些小调皮,咱们也不能干瞪眼是吧?得拿出点解决办法来。
首先,咱们可以来个“温控大师”级别的操作,时刻盯着温度计,保持最佳结晶温度,让硫酸铵既能活泼又不能太放肆。
其次,浓度这事儿得精密计算,就像咱们记账一样,不多不少刚刚好。
再来,得给硫酸铵来个“大扫除”,把那些捣蛋的杂质统统赶跑,让它有个干净清爽的环境长大。
哎呀,说到这里,你是不是发现这脱硫生产也挺有趣的?就像是在厨房里捣鼓一道美味佳肴,细节决定成败嘛!而且,别看这些步骤繁琐,其
实咱们只要用点心,就像玩一场高级版的“过家家”,结果自然甜甜的,让人成就感满满。
所以啊,遇到硫酸铵结晶差别急眼,咱们幽默地面对,智慧地解决,让生产过程也变得轻松有趣起来。
毕竟,工作嘛,还是要找点乐子不是?这样一来,不仅硫酸铵能乖乖听话,咱们自己也乐在其中,岂不两全其美?。
优化硫酸铵产品控制参数,降低浓硫酸单耗作者:张建伟
来源:《科技创新与应用》2014年第20期
摘要:尾气回收装置是对聚丙烯酰胺装置产生的氨气进行吸收的环保装置。
文章对吸收液在吸收的过程中如何优化控制操作参数,即降低了浓硫酸的使用单耗,又保证了氨气的去除率。
关键词:优化控制参数;PH值;酸腐蚀;浓硫酸;降低单耗
1 尾气回收装置工艺流程简介
尾气回收装置将浓硫酸(93%)配置成用稀硫酸(15-20%)对氨气进行吸收生成硫酸铵。
一级循环系统和二级循环系统是吸收氨气的吸收系统。
浓硫酸分别加入一、二级循环系统,一级循环系统PH值控制在1-2.5,二级循环系统PH值控制在2-3.5,产品硫酸铵的PH值要求控制在4-8之间,浓度要求控制在20-28%之间。
加酸量的多少和吸收时间的长短直接反应出硫酸铵PH和硫酸铵浓度的高低。
2 影响尾气回收平稳运行周期原因分析
尾气装置用浓硫酸做为原料吸收氨气,强酸对吸收系统的腐蚀严重,造成吸收液泄露。
同时铁与硫酸反应的生成物溶于硫酸铵中,影响了产品质量。
2013年10月装置停工,影响产品产量、质量的时间统计。
上表是装置总停工时间,共计是557小时。
1、2、3、4、6是由于控制操作参数不合理造成一、二级循环系统设备被强酸腐蚀造成装置停工的因素,为了清晰地看出各因素停工时间比例图,制定饼状图进行对比。
由于强酸腐蚀造成装置停工的时间是381小时,占总停工时间的68.4%。
可以看出造成一、二级循环系统设备被强酸腐蚀造成装置停工是影响尾气回收装置平稳生产的主要因素。
通过时间的对比看出,由于控制操作参数的不合理,一级吸收液内游离酸含量过高,一、二级循环系统设备被强酸腐蚀,造成了装置多次的停工,影响了装置的平稳生产。
同时由于吸收液内游离酸含量过高,浓硫酸单耗过高,增加了装置的综合能耗,提高了产品成本。
3 二级循环系统控制参数不合理解决措施
二级吸收系统只吸收了装置8%左右的氨气。
未优化控制前,二级吸收系统PH值控制在3-4.5之间,平均每4小时加一次酸,每次加酸时间平均在0.7小时左右,每次吸收时间平均在3.3小时左右。
根据优化控制前每天二级吸收罐内硫酸铵的浓度,车间调整了控制参数。
根据收集数据分析,PH值控制在4.5-5.5和5-6.5时,从加酸时间、频次和周期吸收时间上看,PH值控制的越高,加酸时间越短,加酸的频次越大,每周期吸收的时间越少。
但是每天二级循环罐V403硫酸铵的浓度与调整前(PH值控制在3-4.5)的浓度是一致的,PH值控制在6-7.5时硫酸铵的浓度较低。
PH值的高控,也降低了系统被腐蚀的程度,车间将PH值控制在5-6.5做为二级循环系统的控制参数。
4 成品硫酸铵控制参数不合理解决措施
成品硫酸铵的PH值控制在4.5-6.5时,产品的颜色为黄色,原因是在酸性条件下,与
H2SO4反应生成FeSO4,反应方程式为:Fe+ H2SO4-FeSO4+H2↑。
硫酸铁溶液为黄色溶液,溶于硫酸铵溶液中,所以产品的颜色为黄色。
为了解决硫酸铵溶液颜色不合格,车间对硫酸铵溶液的酸碱性进行调整过程中,发现延长硫酸铵溶液的吸收时间,将硫酸铵溶液的PH值升高到7-8,使硫酸铵溶液呈碱性,产品硫酸铵颜色合格(合格颜色为白色)。
原因是碱性条件下Fe2+与OH-反应生成白色沉淀。
反应方程式为Fe2++2OH-Fe(OH)2↓(白色沉淀)。
白色的沉淀Fe(OH)2在硫酸铵溶液中又迅速被O2氧化成Fe(OH)3红褐色沉淀。
反应方程式为4Fe(OH)2+O2↑+2H2O-4Fe(OH)3↓(红褐色沉淀)。
红褐色沉淀(Fe(OH)3)与硫酸铵溶液分层,沉积到了溶液的底部,保证了外送硫酸铵溶液的颜色。
在相同条件下,由于PH值控制在7-8,延长了吸收时间,提高了外送硫酸铵的浓度。
PH 值的提高,产出硫酸铵成品的浓度得到了相应的提高。
5 效果验证
通过优化控制操作参数,系统由于被酸腐蚀造成装置停工的时间大大缩短了。
我们又收集了优化控制操作参数前(2012年11月-2013年4月)与优化控制操作参数后(2013年5月-2013年10月)一、二级循环系统设备被强酸腐蚀造成装置停工时间的对比。
一、二级循环系统设备被强酸腐蚀造成装置停工的时间优化控制操作参数前是317小时,优化控制操作参数后是64小时。
通过优化控制操作参数,降低了浓硫酸的单耗。
通过优化控制,浓硫酸的日单耗明显减低,平均每天降低1.19吨。
硫酸每吨价格是812元,每年节约硫酸416.5吨,每年节约资金416.5吨×812元=338198元。
6 结束语
“精细的操作、科学的管理”是企业不断进步的动力。
优化控制操作参数是所有生产装置,不断改进产品产量、质量,保证装置长、满、优运行的重要手段。
装置技术人员通过对尾气回收装置操作参数的优化控制,解决了困扰装置平稳生产的“瓶颈”,也达到了装置节能降耗的目
的。
本文通过对优化控制参数过程的分析,来调整加酸量,使装置达到最佳的运行状态,从而完成装置“降损增效”的目标。