1万吨/年氢氧化镁反应工段的设计
目 录
前言 ....................................... 错误！未定义书签。
第一章 设计方案概述 ......................................... 2
1.1氢氧化镁制备方法概述 .................................. 2
1.2本设计技术介绍 ........................................ 3
第二章 物料计算 ............................................. 5
2.1沉镁反应中硫酸铵和硫酸镁质量的计算 .................... 5
2.2蒸氨工段硫酸铵和硫酸镁质量及过滤过程、洗涤过程的计算 .. 6
2.2.1蒸氨工段硫酸铵和硫酸镁质量及此工段过滤过程的计算
...................................................... 6
2.2.2沉镁工段过滤过程的计算 ........................... 7
2.2.3洗涤的计算 ....................................... 7
2.3返回原料釜的硫酸铵和硫酸镁的量计算 .................... 7
2.4补入硫酸铵的计算 ..................... 错误！未定义书签。
2.5原料氧化镁和氨气量的计算 .............................. 9
2.5.1原料氧化镁的计算 ................................. 9
2.5.2氨气量的计算 ..................................... 9
2.6系统中水量的计算 ..................... 错误！未定义书签。
2.6.1蒸氨工段水量的计算 .............. 错误！未定义书签。
2.6.2沉镁工段水量的计算 .............. 错误！未定义书签。
2.7物料计算汇总......................... 错误！未定义书签。
第三章 热量衡算 ............................ 错误！未定义书签。
3.1蒸氨工段的热量计算 ................... 错误！未定义书签。
3.1.1 原料物的比热计算 ............... 错误！未定义书签。
3.1.2 氧化镁和水反应的热量计算 ....... 错误！未定义书签。
3.1.3 氢氧化镁和硫酸铵反应的热量计算 . 错误！未定义书签。
3.1.4 氨水分解反应的热量计算 ......... 错误！未定义书签。
3.1.5反应过程水的相变热计算 .......... 错误！未定义书签。
3.2 沉镁反应工段的热量计算 .............. 错误！未定义书签。
3.2.1氨气和水反应的热量计算 .......... 错误！未定义书签。
3.2.2硫酸镁和氨水反应的热量计算 ...... 错误！未定义书签。
3.2.3沉镁反应过程的焓变 .............. 错误！未定义书签。
第四章 蒸氨反应设备的设计 .................. 错误！未定义书签。
4.1蒸氨技术概述......................... 错误！未定义书签。
4.2反应釜设计概述 ....................... 错误！未定义书签。
4.3蒸氨反应釜釜体的设计 ................. 错误！未定义书签。
4.3.1反应釜体积的计算 ................ 错误！未定义书签。
4.3.2反应釜筒体和封头型式 ............ 错误！未定义书签。
4.3.3筒体和封头直径的设计 ............ 错误！未定义书签。
4.3.4筒体高度的设计 .................. 错误！未定义书签。
4.3.6夹套高度的设计 .................. 错误！未定义书签。
4.3.7 校核传热面积 ................... 错误！未定义书签。
4.3.8内筒及夹套的受力分析 ............................ 26
4.3.9夹套筒体、封头厚度的计算 ........................ 26
4.3.10内筒筒体厚度 ................................... 26
4.3.11筒体封头厚度的计算 ............................. 27
4.4反应器搅拌装置的设计 ................................. 28
4.4.1搅拌轴的设计 .................................... 28
4.4.2桨叶的设计 ...................................... 29
4.5反应釜传动装置的设计 ................. 错误！未定义书签。
4.5.1装置简介........................ 错误！未定义书签。
4.5.2减速机的选用 .................... 错误！未定义书签。
4.5.3电动机的选用 .................... 错误！未定义书签。
4.5.4传动装置机座和底座设计 .......... 错误！未定义书签。
4.6蒸氨工段带出水蒸气的计算 ............. 错误！未定义书签。
4.6.1平均温度差的计算 ................ 错误！未定义书签。
4.6.2热负荷的计算 .................... 错误！未定义书签。
4.6.3带出水蒸气量的计算 .............. 错误！未定义书签。
第五章 沉镁反应器的设计 .................................... 35
5.1反应釜设计概述 ....................................... 35
5.2反应釜釜体的设计 ..................................... 36
5.2.1反应釜体积的计算 ................................ 36
5.2.2反应釜筒体和封头型式 ............................ 36
5.2.3筒体和封头直径的设计 ............................ 37
5.2.4筒体高度的设计 .................................. 37
5.3搅拌轴的设计......................................... 37
5.3.1搅拌轴直径的设计 ................................ 37
5.3.2搅拌轴的支承条件 ................................ 38
5.3.3桨叶的设计 ...................................... 39
第六章 过滤设备的设计 ...................... 错误！未定义书签。
第七章 换热器的设计 ........................ 错误！未定义书签。
7.1换热器的结构和特性概述 ............... 错误！未定义书签。
7.2 蒸氨工段中氨蒸汽冷却器的设计 ........ 错误！未定义书签。
7.2.1氨蒸汽冷却条件 .................. 错误！未定义书签。
7.2.2冷却水耗量的计算 ................ 错误！未定义书签。
7.2.3流动空间，管径和管内流速的设计 .................. 43
7.2.4传热面积和管子的根数的计算 ...................... 43
7.2.5初选换热器 ...................................... 43
7.3对蒸氨工段带出水蒸气的热负荷的计算 ................... 44
7.3.1设计条件的选择 .................................. 44
7.3.2平均温度差的计算 ................................ 44
7.3.3热负荷的计算 .................................... 44
7.4蒸出水蒸气换热器的计算 ............................... 44
7.4.1水蒸气冷却的条件 ................................ 44
7.4.2水耗量的计算 .................................... 45
7.4.3流动空间，管径和管内流速的选择 .................. 45
7.4.4传热面积和管子根数的计算 ........................ 45
7.4.5初选换热器 ...................................... 46
7.5反应工段换热器的设计 ................................. 46
7.5.1冷却条件的选择 .................................. 46
7.5.2水耗量及热负荷的计算 ............................ 46
7.5.3流动空间，管径和管内流速的选择 .................. 47
7.5.4估算传热面积和管子的根数 ........................ 47
7.5.5初选换热器 ...................................... 48
7.5.6雷诺数的计算 .................... 错误！未定义书签。
7.5.7管程压降的计算 .................................. 49
7.5.8管内给热系数αi的计算 ........................... 49
7.5.9冷凝给热系数 0的计算............ 错误！未定义书签。
7.5.10 传热系数K的计算 .............. 错误！未定义书签。
7.5.11传热面积及安全系数的计算 ....... 错误！未定义书签。
第八章 环境保护与安全措施 ...................................... 错误！未定义书签。 参考文献 ................................... 错误！未定义书签。 致谢 ...................................... 错误！未定义书签。3
1万吨/年氢氧化镁反应工段的设计
目 录
前言 ....................................... 错误！未定义书签。
第一章 设计方案概述 ......................................... 2
1.1氢氧化镁制备方法概述 .................................. 2
1.2本设计技术介绍 ........................................ 3
第二章 物料计算 ............................................. 5
2.1沉镁反应中硫酸铵和硫酸镁质量的计算 .................... 5
2.2蒸氨工段硫酸铵和硫酸镁质量及过滤过程、洗涤过程的计算 .. 6
2.2.1蒸氨工段硫酸铵和硫酸镁质量及此工段过滤过程的计算
...................................................... 6
2.2.2沉镁工段过滤过程的计算 ........................... 7
2.2.3洗涤的计算 ....................................... 7
2.3返回原料釜的硫酸铵和硫酸镁的量计算 .................... 7
2.4补入硫酸铵的计算 ..................... 错误！未定义书签。
2.5原料氧化镁和氨气量的计算 .............................. 9
2.5.1原料氧化镁的计算 ................................. 9
2.5.2氨气量的计算 ..................................... 9
2.6系统中水量的计算 ..................... 错误！未定义书签。
2.6.1蒸氨工段水量的计算 .............. 错误！未定义书签。
2.6.2沉镁工段水量的计算 .............. 错误！未定义书签。
2.7物料计算汇总......................... 错误！未定义书签。
第三章 热量衡算 ............................ 错误！未定义书签。
3.1蒸氨工段的热量计算 ................... 错误！未定义书签。
3.1.1 原料物的比热计算 ............... 错误！未定义书签。
3.1.2 氧化镁和水反应的热量计算 ....... 错误！未定义书签。
3.1.3 氢氧化镁和硫酸铵反应的热量计算 . 错误！未定义书签。
3.1.4 氨水分解反应的热量计算 ......... 错误！未定义书签。
3.1.5反应过程水的相变热计算 .......... 错误！未定义书签。
3.2 沉镁反应工段的热量计算 .............. 错误！未定义书签。
3.2.1氨气和水反应的热量计算 .......... 错误！未定义书签。
3.2.2硫酸镁和氨水反应的热量计算 ...... 错误！未定义书签。
3.2.3沉镁反应过程的焓变 .............. 错误！未定义书签。
第四章 蒸氨反应设备的设计 .................. 错误！未定义书签。
4.1蒸氨技术概述......................... 错误！未定义书签。
4.2反应釜设计概述 ....................... 错误！未定义书签。
4.3蒸氨反应釜釜体的设计 ................. 错误！未定义书签。
4.3.1反应釜体积的计算 ................ 错误！未定义书签。
4.3.2反应釜筒体和封头型式 ............ 错误！未定义书签。
4.3.3筒体和封头直径的设计 ............ 错误！未定义书签。
4.3.4筒体高度的设计 .................. 错误！未定义书签。
4.3.6夹套高度的设计 .................. 错误！未定义书签。
4.3.7 校核传热面积 ................... 错误！未定义书签。
4.3.8内筒及夹套的受力分析 ............................ 26
4.3.9夹套筒体、封头厚度的计算 ........................ 26
4.3.10内筒筒体厚度 ................................... 26
4.3.11筒体封头厚度的计算 ............................. 27
4.4反应器搅拌装置的设计 ................................. 28
4.4.1搅拌轴的设计 .................................... 28
4.4.2桨叶的设计 ...................................... 29
4.5反应釜传动装置的设计 ................. 错误！未定义书签。
4.5.1装置简介........................ 错误！未定义书签。
4.5.2减速机的选用 .................... 错误！未定义书签。
4.5.3电动机的选用 .................... 错误！未定义书签。
4.5.4传动装置机座和底座设计 .......... 错误！未定义书签。
4.6蒸氨工段带出水蒸气的计算 ............. 错误！未定义书签。
4.6.1平均温度差的计算 ................ 错误！未定义书签。
4.6.2热负荷的计算 .................... 错误！未定义书签。
4.6.3带出水蒸气量的计算 .............. 错误！未定义书签。
第五章 沉镁反应器的设计 .................................... 35
5.1反应釜设计概述 ....................................... 35
5.2反应釜釜体的设计 ..................................... 36
5.2.1反应釜体积的计算 ................................ 36
5.2.2反应釜筒体和封头型式 ............................ 36
5.2.3筒体和封头直径的设计 ............................ 37
5.2.4筒体高度的设计 .................................. 37
5.3搅拌轴的设计......................................... 37
5.3.1搅拌轴直径的设计 ................................ 37
5.3.2搅拌轴的支承条件 ................................ 38
5.3.3桨叶的设计 ...................................... 39
第六章 过滤设备的设计 ...................... 错误！未定义书签。
第七章 换热器的设计 ........................ 错误！未定义书签。
7.1换热器的结构和特性概述 ............... 错误！未定义书签。
7.2 蒸氨工段中氨蒸汽冷却器的设计 ........ 错误！未定义书签。
7.2.1氨蒸汽冷却条件 .................. 错误！未定义书签。
7.2.2冷却水耗量的计算 ................ 错误！未定义书签。
7.2.3流动空间，管径和管内流速的设计 .................. 43
7.2.4传热面积和管子的根数的计算 ...................... 43
7.2.5初选换热器 ...................................... 43
7.3对蒸氨工段带出水蒸气的热负荷的计算 ................... 44
7.3.1设计条件的选择 .................................. 44
7.3.2平均温度差的计算 ................................ 44
7.3.3热负荷的计算 .................................... 44
7.4蒸出水蒸气换热器的计算 ............................... 44
7.4.1水蒸气冷却的条件 ................................ 44
7.4.2水耗量的计算 .................................... 45
7.4.3流动空间，管径和管内流速的选择 .................. 45
7.4.4传热面积和管子根数的计算 ........................ 45
7.4.5初选换热器 ...................................... 46
7.5反应工段换热器的设计 ................................. 46
7.5.1冷却条件的选择 .................................. 46
7.5.2水耗量及热负荷的计算 ............................ 46
7.5.3流动空间，管径和管内流速的选择 .................. 47
7.5.4估算传热面积和管子的根数 ........................ 47
7.5.5初选换热器 ...................................... 48
7.5.6雷诺数的计算 .................... 错误！未定义书签。
7.5.7管程压降的计算 .................................. 49
7.5.8管内给热系数αi的计算 ........................... 49
7.5.9冷凝给热系数 0的计算............ 错误！未定义书签。
7.5.10 传热系数K的计算 .............. 错误！未定义书签。
7.5.11传热面积及安全系数的计算 ....... 错误！未定义书签。
第八章 环境保护与安全措施 ...................................... 错误！未定义书签。 参考文献 ................................... 错误！未定义书签。 致谢 ...................................... 错误！未定义书签。3