20萬噸合成氨脫硫工段設(shè)計解析

IS而砥①三虎HenanUniversityofUrbanConstruction課程設(shè)計題目： 10萬噸/年合成氨原料氣脫硫設(shè)計學(xué)院： 化學(xué)與材料工程學(xué)院專業(yè)： 化學(xué)工程與工藝姓名：學(xué)號：指導(dǎo)老師： 趙振新完成時間： 2016年01月06日河南城建學(xué)院本科課程設(shè)計 設(shè)計說明河南城建學(xué)院本科課程設(shè)計 設(shè)計說明河南城建學(xué)院本科課程設(shè)計 設(shè)計說明河南城建學(xué)院本科課程設(shè)計 設(shè)計說明①①設(shè)計說明本設(shè)計對焦?fàn)t煤氣凈化脫硫工藝進行了設(shè)計計算，著重設(shè)計計算了脫硫過程的關(guān)鍵設(shè)備，包括物料衡算，熱量衡算，填料塔反應(yīng)器尺寸的計算及輔助設(shè)備的選取，并對主要設(shè)備進行了機械強度校核。1、工藝選擇對煤氣進行脫硫的方法主要有兩種：干法脫硫和濕法脫硫。由于干法脫硫一般用于二次脫除含硫量較低的煤氣。濕法脫硫方法較多，且能脫除含硫量較高的□□,□□□□□□□□□□□□□□□□ A.D.A□□□□□□□□□□□□□□法脫硫是目前工業(yè)化生產(chǎn)中應(yīng)用較多的濕式脫硫方法，它本身有許多優(yōu)越之處。優(yōu)點：1）栲膠資源豐富、價格低廉、無毒性、脫硫溶液成本低，因而操作費用要比改良ADA法低。2）脫硫溶液的活性好、性能穩(wěn)定、腐蝕性小。栲膠本身既是氧化劑，又是釩的絡(luò)合劑， 脫硫溶液的組成比改良 ADA法簡單， 且脫硫過程沒有硫磺堵塔問題。3）脫硫效率大于 98%,□□□□□□□□□□□□□4）栲膠法脫硫整個脫硫和再生過程為連續(xù)在線過程， 脫硫與再生同時進行，不需要設(shè)置備用脫硫塔。5）煤氣脫硫凈化程度可以根據(jù)企業(yè)需要，通過調(diào)整溶液配比調(diào)整，適時加以控制，凈化后煤氣中 H2S含量穩(wěn)定。綜合實際工藝要求，在本設(shè)計中，采用濕式栲膠法進行對焦?fàn)t煤氣的硫化物脫除。2、設(shè)計計算物料衡算 采用栲膠法脫除焦?fàn)t煤氣中的硫化氫，設(shè)計中脫硫塔氣體中的H2s含量為 2.4g/m3,凈化后 H2s含量為 0.05g/m3。在進行物料衡算時，由38518.32m3/h□□□□□□□□□,□□□□□□□ 90.51kg/h,脫硫液循環(huán)量為995.70m3/h。熱量衡算 分別對洗滌塔、硫泡沫槽和熔硫釜進行了熱量衡算,算得洗□□□□□□ 1.82x106kJ/h,□□□□□□□ 86.67m3/h；□□□□□□□□□1.01x105kJ/h,□□□□□□ 45.86kg/h；熔硫口的熱負(fù)荷為 479155.94KJ/釜,蒸□□□□ 217.57kg/釜。（3）強度校核 □□□□□ 10mm,口頭厚度為 10mm。3、主要設(shè)備參數(shù)□□□□□□ 3.2m,塔高16.9m,填料層高度 10m,壓降為 350Pa。4、圖的繪制內(nèi)容本設(shè)計共繪制兩張圖，分別為填料塔設(shè)備圖、工藝流程圖關(guān)鍵詞：栲膠法，焦?fàn)t煤氣，工藝計算河南城建學(xué)院本科課程設(shè)計 目錄河南城建學(xué)院本科課程設(shè)計 目錄目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"設(shè)計說明 ①\o"CurrentDocument"目錄 ③\o"CurrentDocument"主要符號說明 ⑤引言 - 1 -概述 - 1 -\o"CurrentDocument"焦?fàn)t煤氣凈化的現(xiàn)狀 - 1 -栲膠的認(rèn)識 - 1 -\o"CurrentDocument"栲膠法脫硫的優(yōu)缺點 - 3 -優(yōu)點 - 3 -缺點 - 3 -\o"CurrentDocument"硫化物對作為原料氣生產(chǎn)工藝過程的危害 - 4 -\o"CurrentDocument"粗煤氣脫硫系統(tǒng)的正常開車操作要點 - 4 -\o"CurrentDocument"脫硫后硫化氫含量高的主要原因 - 5 -2生產(chǎn)流程說明 - 6 -反應(yīng)機理 - 6 -\o"CurrentDocument"主要操作條件 - 6 -工藝流程 - 7 -\o"CurrentDocument"主要設(shè)備介紹 - 8 -填料塔 - 8 -氧化槽 - 9 -反應(yīng)槽 - 10 -貧液泵 - 10 -硫泡沫槽 - 10 -過濾器 - 10 -工藝計算 - 12 -物料衡算 - 12 -基礎(chǔ)數(shù)據(jù) - 12 -計算原料氣的體積及流量 - 12 -熱量衡算 - 15 -基礎(chǔ)數(shù)據(jù) - 15 -\o"CurrentDocument"洗滌塔熱量衡算 18\o"CurrentDocument"硫泡沫槽熱量衡算 - 18 -熔硫釜熱量衡算 19\o"CurrentDocument"主要設(shè)備的工藝尺寸和選型 - 20 -\o"CurrentDocument"填料吸收塔設(shè)計計算 - 20 -塔徑的確定 - 20 -填料層高度計算 - 21 -壓降的計算 - 22 -\o"CurrentDocument"噴射再生槽的計算 - 24 -槽體 - 24 -噴射器 - 24 -\o"CurrentDocument"輔助設(shè)備的計算選型 - 26 -液體分布裝置 - 26 -液體再分布器 - 27 -填料支承板 - 27 -封頭 - 27 -裙座 - 28 -\o"CurrentDocument"人孔，手孔 - 28 -機械強度校核計算 - 29 -壁厚的計算 - 29 -塔體壁厚 - 29 -封頭壁厚 - 29 -\o"CurrentDocument"設(shè)計結(jié)果 31\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 32附錄 33致謝 34

主要符號說明符號名稱單位C1焦?fàn)t煤氣中 H2S初始含量g/m3C2凈化氣中 H2S含量g/m3G入吸收塔焦?fàn)t煤氣量m3/h0T入吸收塔焦?fàn)t煤氣溫度oC1T出吸收塔焦?fàn)t煤氣溫度oC2P0入吸收塔焦?fàn)t煤氣壓力MpaPiG1出吸收塔焦?fàn)t煤氣壓力MpaH2S的脫出量Kg/hLT溶液循環(huán)量Kg/hS溶液硫容量Kg/m3G 生成NaSO消耗HS量 Kg/hTOC\o"1-5"\h\z223 2G NaSO的生成量 Kg/h223M NaSO的相對分子質(zhì)量 g/molNa2S2O3 223M HS的相對分子質(zhì)量 g/molH2S 2G 生成NaSO消耗純堿量 Kg/h223G 理論硫回收量 Kg/hM S的相對分子質(zhì)量 g/molS① □□□□□□ %G 入熔硫釜硫膏量6S 硫膏含硫量1G 硫泡沫生成量7S 硫泡沫中硫含量2Q 冷卻塔熱負(fù)荷1C 焦?fàn)t煤氣平均等壓比熱容pt 入吸收塔焦?fàn)t煤氣溫度1t 出吸收塔焦?fàn)t煤氣溫度2W 入吸收塔焦?fàn)t煤氣含水量1W 出吸收塔焦?fàn)t煤氣含水量2W 冷卻水消耗量3Q 硫泡沫槽熱負(fù)荷2V 硫泡沫體積Kg/hKg/m3mKg/hKg/m3m3/hKg/m3Kg/m3KJ/(kmol0C)0C0CKg/KmolKg/KmolKg/hKJ/hm3符號名稱單位WS蒸汽消耗量Kg/釜r20.4MPa□□□□□□KJ/Kgu泛點氣速m/sfL流體質(zhì)量流量Kg/hG氣體質(zhì)量流量Kg/hA填料比表面積m2/m38填料孔隙率m2/m3NL溶液粘度m?Pa?sPv氣體密度Kg/m3Pl液體密度Kg/m3A,K關(guān)聯(lián)常數(shù)g重力加速度m/s2D吸收塔直徑mKG吸收過程傳質(zhì)系數(shù)Kg/m2?h?MpaA經(jīng)驗數(shù)u吸收塔操作氣速m/sCNa溶液中 Na2CO3的含量g/LB吸收過程液氣比L/m3APm吸收過程平均推動力MpaP1吸收塔入口氣相H2s分壓MpaP2吸收塔出口氣相H2s分壓MpaP*1吸收塔入口氣相H2s平衡Mpa分壓P*2吸收塔出口氣相H2s平衡Mpa分壓F所需傳質(zhì)面積m2PH填料層高度mPu操作氣速m/s①濕填料的填料因子m-1①液體密度校正系數(shù)PG氣體密度Kg/m3PL液體密度Kg/m3AP填料層壓降Pa⑥河南城建學(xué)院本科課程設(shè)計 目錄河南城建學(xué)院本科課程設(shè)計 目錄⑦⑦符號(l)wminUminAHthHD1D2HTH1H2H3NdiL1L2L3dmdMdaL6L5LiWia1a2WAdeWea3L7名稱最小潤濕速率最小噴淋密度塔截面積總持液量塔釜液所占空間高度塔的總高再生槽直徑再生槽擴大部分直徑再生槽高度再生槽有效高度噴射器出口到槽底距離擴大部分高度噴嘴個數(shù)噴嘴孔徑溶液入口管直徑噴嘴入口收縮段長度噴嘴總長度混合管直徑吸氣室直徑空氣入口管直徑吸氣室收縮長度吸氣室高度每個噴射器溶液量噴射處溶液流速噴射再生槽噴嘴入口收縮角噴射再生槽吸氣室收縮角噴射再生槽管內(nèi)空氣流速尾管直徑尾管中流體速度噴射再生槽尾管直徑擴張角擴張管長度單位m3/m?hm3/m2-hm2m3/m3mmmmmmmm個mmmmmnmnmnmnmm3/hm/s°°m/smmm/s°nm河南城建學(xué)院本科課程設(shè)計 1河南城建學(xué)院本科課程設(shè)計 1引言#-陳國桓 .《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》王樹仁 .《合成氨生產(chǎn)工》符德學(xué) 陳國桓 .《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》王樹仁 .《合成氨生產(chǎn)工》符德學(xué) .《無機化工工藝學(xué)》參考文獻(xiàn)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社 .1995[M].北京:□□□□□□□ .2005[M].西安:□□□□□□□□□ .2005陳五平.《無機化工工藝學(xué)》第三版上下冊魏兆燦 ?;李寬宏 .陳五平.《無機化工工藝學(xué)》第三版上下冊魏兆燦 ?;李寬宏 .《塔設(shè)備設(shè)計》[M].上海:□□□□□□□□□ .1988[6]梅安華主編.小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.1995化工部第六設(shè)計院編化工部第六設(shè)計院編《.化學(xué)工程手冊》.《化學(xué)工程手冊》[M].第1篇.北京[M].第13篇:化學(xué)工業(yè)出版社.北京:化學(xué)工業(yè)出版.1980社.1980[9]國家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥設(shè)計院.□□□□□□□□□□ [M].上海:化學(xué)工業(yè)出版社.1996[10]賈邵義柴誠敬 .《化工傳質(zhì)與分離過程》[M].上海:□□□□□□□.2005[11]賈紹義柴誠敬 .《化工原理課程設(shè)計》[M].天津：天津大學(xué)出版社.2002[12]董大勤.化工設(shè)備機械基礎(chǔ) .化學(xué)工業(yè)出版社， 1994[13]張順心曹東興.機械制圖及計算機制圖.天津科技大學(xué)出版社，2001

首先，衷心感謝我們的趙振新老師。她嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是的態(tài)度留給我