年产4.0万吨碳酸钾蒸发车间的设计.doc

河 北 工 业 大 学 毕业设计说明书 姓 名： 马宏伟 学 号： 066118 院 系： 化工学院 专 业： 过程装备与控制工程 题 目：年产4.0万吨碳酸钾蒸发车间设计 指导教师： 赵景利 教授 评阅者： 年 月 日 题目：年产4.0万吨碳酸钾蒸发车间设计 摘要： 碳酸钾是一种重要的无机基础化工原料，主要用于电视玻壳、化肥脱碳、电焊条、制药、双氧水、电影胶片、搪瓷、印染、钾玻璃等行业 毕业设计中文摘要 毕业设计外文摘要 Title ：Evaporation workshop design of potassium carbonate producing 4.0X107kg/y Abstract Potash carbonate was an important foundation of inorganic chemical raw materials, mainly for the TV glass-shells, chemical, pharmaceutical, decarburization, wire hydrogen peroxide, film, enamel, printing and dyeing, potassium glass etc. At present domestic potash production main methods are ion exchange. This design has introduced the potash production and demand at home and abroad and also introduced existing production processes and equipment of the main trend. Then, the design has introduced the technological process and craft calculation. In addition, the raw material and power consumption, workshop layout and energy-saving design is an important part of the design. Keywords：potassium carbonate ；ion exchange；Process calculation ； 目 次 1、引言 5 1.1 碳酸钾概况 6 1.2 碳酸钾的生产现状 6 1.3本次工艺设计流程及设备简介 7 2、 工艺流程描述 11 2.1离子交换法生产碳酸钾简介 11 2.2碳酸钾的生产工艺流程 12 3、 蒸发工段物料衡算与热量衡算 13 3.1 物料衡算 13 3.2 热量衡算 13 4、 蒸发器加热室结构设计及强度计算 18 4.1 加热室中换热管的排布及壳体直径的计算 18 4.2 Ⅰ效加热室强度计算 19 5、 蒸发器分离室结构设计及强度计算 24 5.1 Ⅰ效分离室尺寸的确定及强度计算 24 5.2 Ⅱ效分离室尺寸的确定及强度计算 30 5.3 Ⅲ效分离室尺寸的确定及强度计算 35 6、 蒸发器有关接管管径的计算 39 6.1 Ⅰ效蒸发器有关接管直径的计算 39 6.2 Ⅱ效蒸发器有关接管直径的计算 42 6.3 Ⅲ效蒸发器有关接管直径的计算 44 7、 预热器的设计 47 7.1 第一预热器的设计 47 7.2 第二预热器的设计 48 8、 大气冷凝器的设计 49 8.1根据需要选用多孔板冷凝器 49 8.2所需冷却水量的求取 49 8.3冷凝器直径D的求取 49 8.4多孔淋水板的设计 50 8.5冷凝器的安装要求 51 9、 泵的选型 52 设计总结 53 参考文献： 54 致 谢 55 1、引言 20世纪90年代，随着世界范围内电视机特别是家用计算机需求的迅猛增加，刺激和推动了碳酸钾生产与市场持续走强，世界各地掀起了新建或扩建碳酸钾装置的热潮。1995年世界碳酸钾生产能力约为50万吨，产量约30万吨；2000年生产能力约为72万吨，产量5万吨左右。目前世界碳酸钾主要生产国家和地区为美国、西欧、中国、日本和韩国。主要进口国有英国、荷兰、比利时、意大利等；主要出口国有德国、西班牙、韩国、美国等。其中美国现有生产能力达到18.5万t/a,开工率在90%以上；日本碳酸钾总生产能力达到8万t/a但仍不能满足国内需求,