2024年3月23日发(作者：错绿夏)

蒸氨生产带控制点工艺流程设计和设备布置设计

一、设计背景和条件

(一)、生产原理

氨在常温时易溶于水，升高温度又易从水中解吸出来。利用氨的这个特性，

把气体中的氨用水吸收制成较高浓度的氨水，然后，通过加热精馏、冷却、使之分

离成纯净的液氨和含氨甚微的蒸氨残液。

(二)、流程简述

稀氨水经溶液换热器加热后，进入精馏塔被分离成气氨和残液。从精馏塔顶

出来的气氨进入氨冷器经水冷凝成液氨，冷凝液一部分回流调节塔温，一部分作为

成品进入液氨贮槽暂存。从精馏塔下部采出的残液，一部分经再沸器加热后又回到

精馏塔进一步解吸，一部分作为含氨≤0.05%的蒸氨残液从塔底出来，经溶液换热

器、水冷器降温至≤40℃，去残液槽暂存后可泵送吸收工段进行氨吸收制氨水。

(三)、操作工艺条件

1、精馏塔压力1.1～1.3MPa；

2、精馏塔入口氨水温度158～164℃，出塔稀氨水温度≥188℃，出塔气氨温

度≤45℃，精馏塔和再沸器升温速率40～50℃/h；

3、精馏塔塔釜液位控制在1/2～2/3，残液槽液位控制在1/2～2/3，原料氨

水槽液位控制在1/5～4/5；

4、产品液氨纯度>95%，产品流量0.45t/h,塔顶回流量0.5t/h;进塔氨水浓度

12%,流量3.5t/h;塔釜残液流量3.1t/h。

(四)、设备一览表

序

号

设备名称 规格

φ700×18500，浮阀塔板30块，塔板间距0.45m

1

精馏塔

T501

塔釜高度1.5m，裙座2.0m,进料位置为塔顶下数第3～4块塔

板间和第6～7块塔板间

P≤2.0MPa，t≤225℃

再沸器

E503

φ1300×20×7165，F=90m2

管内加热蒸汽 P≤4.0MPa，t≤400℃

管外稀氨水 P≤2.0MPa，t≤225℃

φ800×12×4245，F=90m2

管内水 P≤0.6MPa，t≤20～26℃

管外氨 P≤2.0MPa，t≤47～27℃

φ800×12×4090，F=90m2

管内原料氨水 P=2.0MPa，t=35～156℃

管外蒸氨残液 P=1.6MPa，t=188～45℃

1

1

1

1

台

数

2

3

氨冷器

E502

4

溶液换热器

E501

蒸氨残液水φ500×10×4018，F=30m2

5 冷器

E504

6

残液氨水槽

V502

原料氨水槽

V501A/B

原料氨水泵

P501A/B

残液氨水泵

P502A/B

管内水 P=0.6MPa，t=20～26℃

管外残液 P=1.6MPa，t=43～26℃

φ3400×5511，V=50m3 常压常温 1

1

7 φ4030×6400，V=80m3 常压常温 2

8 Q=100.8m3/h H=36.5m 2

9 Q=80m3/h H=36.5m 2

液氨贮槽(卧

10 式)

V503

1、根据以上条件，设计由氨水精馏制液氨的带控制点的工艺流程，画出该流

程图。

2、根据所设计的流程，对该工段进行车间布置设计(包括厂房形式、结构、

柱网、层高等建筑设计及设备布置设计)，并以图的形式表达设计结果。

磷酸浓缩装置带控制点工艺流程设计和设备布置设计

一、设计背景和条件

(一)、生产原理

稀磷酸在真空条件下进行强制循环蒸发浓缩得到浓磷酸。

(二)、流程简述

采用单效蒸发强制循环流程。从陈化槽来的稀磷酸与石墨换热器出来的循环

酸一起从中部切线进入闪蒸室，从闪蒸室下侧溢流管引出的浓磷酸由泵打至浓磷酸

贮罐区；从闪蒸室底部引出的磷酸经轴流泵强制打入石墨换热器与加热蒸汽逆流换

热，蒸汽换热后的冷凝液进入冷凝液收集槽，然后再泵外送处理。

闪蒸室出来的大量水蒸汽和含氟气体进入除沫器进行气液分离，液体送回酸

循环系统，气体进入第一、第二吸收塔进行氟吸收，氟吸收塔采用循环吸收方式，

水补充到第二塔，第二塔补充第一塔，第一塔吸收液达到一定浓度后送氟硅酸处理

φ800×3970，V=1.6m3 P≤2.0MPa

1

二、设计要求

系统；从氟吸收塔出来的气体进入大气冷凝器，水蒸汽在此被大量循环冷却水直接

喷淋冷凝成水进入冷凝液封槽(回水槽)，冷凝液槽的水送冷却水塔(或器)冷却处理

后返回循环喷淋使用；大气冷凝器中未冷凝的气体由蒸汽喷射泵抽吸后排入大气，

进入蒸汽喷射单元的蒸汽喷射后也进入回水槽。

(三)、操作工艺条件

1、闪蒸室绝压控制在12～15kPa；液位控制在60～80%；液相温度控制

≤85℃。

2、浮头式列管石墨换热器蒸汽的压力≤0.2MPa、温度≤133℃，换热器进出

口循环酸温差控制≤5℃、壳程压力≤0.15MPa.

3、循环槽、液封槽液位控制在1/2～2/3。

4、氟洗涤塔、大气冷凝器、蒸汽喷射单元均需控制流量。

(四)、设备一览表

序号 设备名称

1

2

闪蒸室 D4101

石墨换热器器

E4101

冷凝水收集槽 V4101

规格

φ8000×16040(直筒)， P=9kPa(绝)

φ1778×9315，F=858.7m2， P=9.4kPa(绝)

管内磷酸，管外加热蒸汽

φ2000×3500(直筒) P=0.2MPa(绝)

台数

1

1

1

2

2

2

1

1

1

3

4

5

6

7

冷凝水输送泵 P4101A/B Q=60m3/h,H=50m

轴流泵 P4102A/B Q=12000m3/h,H=6.2m

浓磷酸输送泵 P4103A/B Q=40m3/h,H=40.7m

旋风除沫器 S4101

第一氟吸收塔 T4101

循环槽 V4102

φ6400×6418(直筒) ， P=8kPa(绝)

φ7000×21750， P=7.3kPa(绝)

φ4600×4000，P=常压

循环泵 P4104A/B

第二氟吸收塔 T4102

8 循环槽 V4103

循环泵 P4105A/B

9 大气冷凝器 E4102

Q=800m3/h,H=51.5m

φ5000×14950， P=6.7kPa(绝)

φ4000×5700 P=常压

Q=600m3/h,H=45m

φ3300×13750(直筒)

P=7.3kPa(绝)

抽气量1300kg/h

φ4000×4000 P=常压

2

1

1

2

1

2

2

10 蒸汽喷射泵 J4101

11 回水槽 V4104

12 氟硅酸成品泵 P4106A/B Q=15m3/h,H=28m

二、设计要求

1、根据以上条件，设计由稀磷酸浓缩制备浓磷酸的带控制点的工艺流程，画

出该流程图。

2、根据所设计的流程，对该工段进行车间布置设计(包括厂房形式、结构、

柱网、层高等建筑设计及设备布置设计)，并以图的形式表达设计结果

2024年3月23日发(作者：错绿夏)

蒸氨生产带控制点工艺流程设计和设备布置设计

一、设计背景和条件

(一)、生产原理

氨在常温时易溶于水，升高温度又易从水中解吸出来。利用氨的这个特性，

把气体中的氨用水吸收制成较高浓度的氨水，然后，通过加热精馏、冷却、使之分

离成纯净的液氨和含氨甚微的蒸氨残液。

(二)、流程简述

稀氨水经溶液换热器加热后，进入精馏塔被分离成气氨和残液。从精馏塔顶

出来的气氨进入氨冷器经水冷凝成液氨，冷凝液一部分回流调节塔温，一部分作为

成品进入液氨贮槽暂存。从精馏塔下部采出的残液，一部分经再沸器加热后又回到

精馏塔进一步解吸，一部分作为含氨≤0.05%的蒸氨残液从塔底出来，经溶液换热

器、水冷器降温至≤40℃，去残液槽暂存后可泵送吸收工段进行氨吸收制氨水。

(三)、操作工艺条件

1、精馏塔压力1.1～1.3MPa；

2、精馏塔入口氨水温度158～164℃，出塔稀氨水温度≥188℃，出塔气氨温

度≤45℃，精馏塔和再沸器升温速率40～50℃/h；

3、精馏塔塔釜液位控制在1/2～2/3，残液槽液位控制在1/2～2/3，原料氨

水槽液位控制在1/5～4/5；

4、产品液氨纯度>95%，产品流量0.45t/h,塔顶回流量0.5t/h;进塔氨水浓度

12%,流量3.5t/h;塔釜残液流量3.1t/h。

(四)、设备一览表

序

号

设备名称 规格

φ700×18500，浮阀塔板30块，塔板间距0.45m

1

精馏塔

T501

塔釜高度1.5m，裙座2.0m,进料位置为塔顶下数第3～4块塔

板间和第6～7块塔板间

P≤2.0MPa，t≤225℃

再沸器

E503

φ1300×20×7165，F=90m2

管内加热蒸汽 P≤4.0MPa，t≤400℃

管外稀氨水 P≤2.0MPa，t≤225℃

φ800×12×4245，F=90m2

管内水 P≤0.6MPa，t≤20～26℃

管外氨 P≤2.0MPa，t≤47～27℃

φ800×12×4090，F=90m2

管内原料氨水 P=2.0MPa，t=35～156℃

管外蒸氨残液 P=1.6MPa，t=188～45℃

1

1

1

1

台

数

2

3

氨冷器

E502

4

溶液换热器

E501

蒸氨残液水φ500×10×4018，F=30m2

5 冷器

E504

6

残液氨水槽

V502

原料氨水槽

V501A/B

原料氨水泵

P501A/B

残液氨水泵

P502A/B

管内水 P=0.6MPa，t=20～26℃

管外残液 P=1.6MPa，t=43～26℃

φ3400×5511，V=50m3 常压常温 1

1

7 φ4030×6400，V=80m3 常压常温 2

8 Q=100.8m3/h H=36.5m 2

9 Q=80m3/h H=36.5m 2

液氨贮槽(卧

10 式)

V503

1、根据以上条件，设计由氨水精馏制液氨的带控制点的工艺流程，画出该流

程图。

2、根据所设计的流程，对该工段进行车间布置设计(包括厂房形式、结构、

柱网、层高等建筑设计及设备布置设计)，并以图的形式表达设计结果。

磷酸浓缩装置带控制点工艺流程设计和设备布置设计

一、设计背景和条件

(一)、生产原理

稀磷酸在真空条件下进行强制循环蒸发浓缩得到浓磷酸。

(二)、流程简述

采用单效蒸发强制循环流程。从陈化槽来的稀磷酸与石墨换热器出来的循环

酸一起从中部切线进入闪蒸室，从闪蒸室下侧溢流管引出的浓磷酸由泵打至浓磷酸

贮罐区；从闪蒸室底部引出的磷酸经轴流泵强制打入石墨换热器与加热蒸汽逆流换

热，蒸汽换热后的冷凝液进入冷凝液收集槽，然后再泵外送处理。

闪蒸室出来的大量水蒸汽和含氟气体进入除沫器进行气液分离，液体送回酸

循环系统，气体进入第一、第二吸收塔进行氟吸收，氟吸收塔采用循环吸收方式，

水补充到第二塔，第二塔补充第一塔，第一塔吸收液达到一定浓度后送氟硅酸处理

φ800×3970，V=1.6m3 P≤2.0MPa

1

二、设计要求

系统；从氟吸收塔出来的气体进入大气冷凝器，水蒸汽在此被大量循环冷却水直接

喷淋冷凝成水进入冷凝液封槽(回水槽)，冷凝液槽的水送冷却水塔(或器)冷却处理

后返回循环喷淋使用；大气冷凝器中未冷凝的气体由蒸汽喷射泵抽吸后排入大气，

进入蒸汽喷射单元的蒸汽喷射后也进入回水槽。

(三)、操作工艺条件

1、闪蒸室绝压控制在12～15kPa；液位控制在60～80%；液相温度控制

≤85℃。

2、浮头式列管石墨换热器蒸汽的压力≤0.2MPa、温度≤133℃，换热器进出

口循环酸温差控制≤5℃、壳程压力≤0.15MPa.

3、循环槽、液封槽液位控制在1/2～2/3。

4、氟洗涤塔、大气冷凝器、蒸汽喷射单元均需控制流量。

(四)、设备一览表

序号 设备名称

1

2

闪蒸室 D4101

石墨换热器器

E4101

冷凝水收集槽 V4101

规格

φ8000×16040(直筒)， P=9kPa(绝)

φ1778×9315，F=858.7m2， P=9.4kPa(绝)

管内磷酸，管外加热蒸汽

φ2000×3500(直筒) P=0.2MPa(绝)

台数

1

1

1

2

2

2

1

1

1

3

4

5

6

7

冷凝水输送泵 P4101A/B Q=60m3/h,H=50m

轴流泵 P4102A/B Q=12000m3/h,H=6.2m

浓磷酸输送泵 P4103A/B Q=40m3/h,H=40.7m

旋风除沫器 S4101

第一氟吸收塔 T4101

循环槽 V4102

φ6400×6418(直筒) ， P=8kPa(绝)

φ7000×21750， P=7.3kPa(绝)

φ4600×4000，P=常压

循环泵 P4104A/B

第二氟吸收塔 T4102

8 循环槽 V4103

循环泵 P4105A/B

9 大气冷凝器 E4102

Q=800m3/h,H=51.5m

φ5000×14950， P=6.7kPa(绝)

φ4000×5700 P=常压

Q=600m3/h,H=45m

φ3300×13750(直筒)

P=7.3kPa(绝)

抽气量1300kg/h

φ4000×4000 P=常压

2

1

1

2

1

2

2

10 蒸汽喷射泵 J4101

11 回水槽 V4104

12 氟硅酸成品泵 P4106A/B Q=15m3/h,H=28m

二、设计要求

1、根据以上条件，设计由稀磷酸浓缩制备浓磷酸的带控制点的工艺流程，画

出该流程图。

2、根据所设计的流程，对该工段进行车间布置设计(包括厂房形式、结构、

柱网、层高等建筑设计及设备布置设计)，并以图的形式表达设计结果