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摘 要

本设计首先阐述了氨的工业地位以及氨回收在安全、健康、环境三个方面的意义，然后对各工艺进行了对比；其次，介绍了本设计选用的氨回收工艺技术的原理及相较于其他工艺方法的优点。

通过划分操作工段，采用HAZOP具体分析该工艺和操作过程中存在的危险性，提出了较为合理的安全防护建议。

基于控制与连锁、异常状态报警、安全警示标志的使用、消防设施的配备等方面，经过HAZOP分析，提出有效可行的安全措施，从而提高该工艺的安全性和稳定性。

关键词：氨回收 安全设计 HAZOP分析 建议措施

Safety Design of Ammonia Recovery Process for 30000T/year Ammonia-containing waste water

ABSTRACT

The design was first expounded the industrial status of ammonia and the significance of the ammonia recovery from three aspects of the security, health and environment.And a variety of ways of ammonia recovery were compared. Secondly, some relative ways of the ammonia recovery and some advantages of this way compared to other processes were introduced,

By divided the sections, used the help of the HAZOP concretely analyzed the risk in this process and procedure,and proposed more reasonable security measures.

According to the result of HAZOP analyzed, be aimed at the material and equipment selection, control and chain, the abnormal state of alarm, the used of safety warning signs and fire-fighting facilities in this process put more effective and feasible security design of process, for the preliminary design referenced and improved the security and stability of this process.

Key Words: Ammonia Recovery; Safety design; HAZOP analysis; Proposed measures

目录

摘要 II

ABSTRACT III

第1章 文献综述 1

1.1 氨的工业地位 1

1.2 氨的危害 1

1.3 安全设计在氨回收工艺过程中的意义 3

1.3.1 对设备的保护 3

1.3.2 对人员的保护 4

1.4 本设计的主要内容 4

第2章 氨水处理工艺方法简介 6

2.1 氨回收工艺方法研究 6

2.2 含氨废水汽提法简介 7

2.2.1 气提法原理 7

2.2.2 氨-水精馏过程的特点 8

2.2.3 处理设备的选择 8

2.3 氨回收工艺流程说明 9

2.3.1 进料物流数据及工艺要求 9

2.3.2 工艺流程说明 10

第3章 工艺危险有害因素辨识 14

3.1 物料的危险性 14

3.2 生产工艺的危险性 14

3.3 设备的危险性 15

第4章 工艺安全设计 17

4.1 安全评价方法的选取 17

4.2 HAZOP分析 17

4.2.1 汽提工段HAZOP分析 18

4.2.2 吸收工段HAZOP分析 26

4.2.3 储存和使用工段HAZOP分析 36

4.2.4 废水排出工段HAZOP分析 36

第5章 工艺安全设计 39

5.1 控制与连锁 39

5.2 异常状态报警 40

5.3 安全警示标志 41

5.4 消防设施的配备 43

5.4.1 防止火灾蔓延设施 43

5.4.2 灭火设施 44

第6章 总结 46

参考文献 47

第1章 文献综述

1.1 氨的工业地位

氨是化学工业中生产量最大的产品之一，氨本身可以用作肥料，还可以加工成各种氮肥和含氮的复合肥料。氨在工业上还是各种含氮化合物的原料，并广泛用作制冷剂。也是所有药物直接或间接的组成。由于氮的用途广泛，特别是在农业上的重要用途，所以，在国民经济中占有重要的位置。

工业生产中产生氨的途径有很多：炼焦煤在焦炉干馏时煤中的氮元素大部分与氢化合生成氨，小部分转化为吡啶等含氮化合物，它们随煤气从焦炉炭化室逸出^[1]；在联碱生产中，炉气冷凝液等含氨的废水（主要成份是氨和二氧化碳)，由于浓度不高，不能直接进入母液中进行循环，否则会造成母液成份变稀危及正常生产^[2]；金属冶炼企业都会排出多种生产废水，其中就含有高浓度的氨，若直接与其它高浓度重金属离子的废水混合，那么氨与重金属离子反应会生成稳定的金属氨络合离子，影响氨及金属离子的分离等^[3]。

由于在石油精炼、氮肥工业、合成纤维、人造冰、油漆、塑料、树脂、染料以及医药生产中都有氨的使用和排放，因此氨的来源十分广泛，所以对人们正常的生产生活造成了严重的影响。

1.2 氨的危害

1．对安全的威胁

1915年人们发明了用氨和二氧化碳合成尿素，但在很长一段时间内未能进行工业化生产，因为介质对材料的腐蚀特别严重，为此人们甚至尝试过使用金、铂等金属材料。直到1953年荷兰斯塔米卡邦公司提出，随CO₂气体往尿素合成塔中加入一定量的氧气，提高铬镍不锈钢在尿素―甲铵溶液中的耐腐蚀性能，才开始了尿素的工业化生产。国外的许多腐蚀与材料科学工作者为了进一步提高材料的耐腐蚀性能，研究出各种型号的铁素体、奥氏体、铁素体与奥氏体的不锈钢，钛、锆、钽及其合金等。目前可以说氨的腐蚀性问题基本上解决了，但在实际生产中往往由于设计用材不合理，制造质量不佳，以及生产中维护、检维修不当，仍时常发生腐蚀，有的还相当严重，并造成了巨大的经济损失。

氨水腐蚀金属有两个原因：一是氨可以与金属离子形成配离子；二是大气中含有大量的氧气。由于氨可以与许多金属离子形成比较稳定的配离子，所以会使金属离子与金属单质之间的标准电极电势降低，从化学的角度而言，就是使金属更容易被氧化，加上地球的大气是氧化性大气，所以金属变得更容易被氧化，这就是腐蚀现象。

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