【正文】 .......................................... 28 填料高度計算 .......................................................................................................................................... 29 噴射再生槽的計算 ..................................................................................................30 槽體計算 ................................................................................................................................................... 30 噴射器計算 .............................................................................................................................................. 31 6. 車間布置說明 ....................................................... 34 7. 三廢治理及利用 .................................................... 36 廢水的處理 ..............................................................................................................36 廢水的來源及特點 ............................................................................................................................... 36 廢水處理工藝 .......................................................................................................................................... 36 廢渣的處理 ..............................................................................................................36 廢渣的來源 ................................................................................................................................................ 36 廢渣的處理工藝 .................................................................................................................................... 36 參考文獻 ............................................................... 38 附 錄 ................................................................. 39 工藝流 程圖 .....................................................................................................................39 脫硫塔裝配圖 .................................................................................................................39 車間平面布置圖 .............................................................................................................39 致 謝 ...................................................................................................................................40 6 年產(chǎn) 6 萬噸合成氨脫硫工段工藝設(shè)計 姓 名： 指導(dǎo) 老師： 摘 要 ： 年產(chǎn) 6 萬噸合成氨脫硫工段工藝設(shè)計是由指導(dǎo)老師指定產(chǎn)量確定的生產(chǎn)規(guī)模，結(jié)合生產(chǎn)中 收集的各類生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)而設(shè)計的。本設(shè)計所采用的是栲膠脫硫法，其主要原料是半水煤氣和脫硫液。本設(shè)計詳細的介紹了合成氨脫硫工段的生產(chǎn)原理、工藝流程、工藝參數(shù)、熱量衡算、物料衡算，以及設(shè)備選型、廠房布置和三廢處理。本設(shè)計在脫硫效率和再生率方面的研究有所突破。 [關(guān)鍵詞 ]： 栲膠脫硫法 脫硫液 脫硫塔 7 The year produces 60,000 tons to synthesize an ammonia to take off sulphur work a segment a technological design Name of stendent: Director: Abstract With an annual output of 60,000 tons of synthetic ammonia Desulfurization Process design is specified by the teacher determine the scale of production output, with production internship in the collection of various production technologies designed to target. This design is used by the desulfurization extract, its main raw materials and semiwater gas desulfurization liquid. The detailed design of the Section on the production of ammonia desulfurization principle, process, technology parameters, the heat balance, the material balance and the selection of equipment, plant layout and waste treatment. The design of the desulfurization efficiency and renewable rate of a breakthrough. [Keyword]: tannin extract to take off a sulphur method take off a sulphur liquid take off sulphur tower 8 1. 總 論 概 述 [1] 氨是 重要的化工產(chǎn)品之一，用途很廣。在農(nóng)業(yè)方面，以氨為主要原料可以生產(chǎn)各種氮素肥料，如尿素、硝酸銨、碳酸氫氨、氯化銨等，以及各種含氮 復(fù)合肥料。液氨本身就是一種高效氮素肥料，可以直接施用。目前，世界上氨產(chǎn)量的 85%— 90%用于生產(chǎn)各和氮肥。因此，合成氨工業(yè)是氮肥工業(yè)的基礎(chǔ)，對農(nóng)業(yè)增產(chǎn)起著重要的作用。合成氨工業(yè) 對農(nóng)業(yè)的作用實質(zhì)是將空氣中游離氮轉(zhuǎn)化為能被植物吸收利用的化合態(tài)氮，這一過程稱為固定氮。 氨也是重要的工業(yè)原料，廣泛用于制藥、煉油、純堿、合成纖維、合成樹脂、含氮無機鹽等 工 業(yè)。將氨氧化可以制成硝酸，而硝酸又是生產(chǎn)炸藥、染料等產(chǎn)品的重要原料。生產(chǎn)火箭的推進劑和氧化劑，同樣也離不開氨。此外，氨還是常用的冷嘲熱諷凍劑。 合成氨的工業(yè)的迅速發(fā)展，也 促進了高壓、催化、特殊金屬材料、固體燃料氣化、低溫等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。同時尿素的甲醇的合成、石油加氫、高壓聚合等工業(yè)，也是在合成氨工業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。所以合成氨工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有十分重要的地位，氨及氨加工工業(yè)已成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的一個重要部門。 在合成氨工業(yè)中，脫硫倍受重視 。 合成氨所需的原料氣，無論是天然氣、油田氣還是焦?fàn)t氣、半水煤氣都人 含有硫化物，這些硫化物主要是硫化氫（ H2S）、二硫化碳（ CS2）、硫氧化碳（ COS）、硫醇（ R— SH）和噻吩（ C4H4S）等。其中硫化氫屬于無機化合物，常稱為“無機硫”。 天然氣中硫經(jīng)物的含量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）一般在 — 15g/ m3 的范圍內(nèi)，有機硫以硫醇為主，在氣田經(jīng)過粗脫磙處理后的天然氣，硫化物的含量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）在 20— 100mg/ m3 左右。 合成氨在生產(chǎn)原料氣中硫化物雖含量不高，但對生產(chǎn)的危害極大。 ①腐蝕設(shè)備、管道。含有 H2S 的原料氣，在水分存在時，就形成硫氫酸（ HSH），腐蝕金屬設(shè)備。其 腐蝕程度隨 原料氣中 H2S 的含量增高而加劇。 ②使催化劑中毒、失活。當(dāng)原料氣中的硫化物含量超過一定指標(biāo)時，硫化物 與 催化 劑活性中心結(jié)合，就能使以金屬原子或金屬氧化物為活性中心的催化劑中毒、失活。 9 包括轉(zhuǎn)化催化劑、高溫變換催化劑、低溫變換催化劑、合成氨催化劑等。 脫硫的任務(wù)是除去原料氣中的各種硫化物，同時硫是一種重要的資源，應(yīng)加以回收和利用。因此，無論原料來源如何，合成氨原料必須首先脫硫。 栲膠 的 組成及 性質(zhì) 栲膠是由植物的皮（如栲樹，落葉松）、果（如橡椀）、葉（如漆樹）和干（如堅木、栗木）的水淬液熬制而成。栲膠的 主要成分是丹寧，丹寧是化學(xué)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的化合物組成的混合物。 含有大量鄰二或鄰三羥基酚。多元酚的羥基受電子云的影響，間位羥基比較穩(wěn)定，而連位或鄰位羥基則很活潑，容易被空氣中的氧氧化。用于脫硫的栲膠屬于水解類熱溶栲膠，在堿性溶液中更容易氧化成醌類；已氧化的栲膠在還原過程中氧取代基又被還原為羥基。 雖然丹寧各組分的分子結(jié)構(gòu)相當(dāng)懸珠，但它們都是具有酚式結(jié)構(gòu)的多羥基化合物，有的還含有醌式結(jié)構(gòu)，這就是栲膠能用于脫硫過程的原因。 栲膠脫硫的 反應(yīng)機 理 栲膠法脫硫?qū)儆跐穹摿? ,是利用堿性栲膠 [T(OH)O2]的水 溶液吸收半水煤氣中的 H2S，然后借助栲膠和礬作為載體和催化劑將吸收的 H2S 轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，發(fā)生吸收反應(yīng)后的栲膠溶液利用空氣在溶液再生槽中進行再生，然后進入溶液循環(huán)槽重復(fù)循環(huán)使用。 其脫硫反應(yīng)機理如下 : 1) 堿性溶液吸收 H2S 的反應(yīng) ： Na2CO3 + H2S = NaHS + NaHCO3 NaHCO3+H2S＝ NaHS+CO2+H2O 2) NaHS 與偏釩酸鈉反應(yīng)生成焦釩酸鈉： 硫氫化鈉與偏釩酸鈉反應(yīng)生成焦 釩 酸鈉，析出單質(zhì)硫。 2NaHS + 4NaVO3 + H2O = Na2V4O9 + 4NaOH + 2S 3) 將 Na2V4O9 氧化成偏釩酸鈉： 醌態(tài)栲膠氧化四價釩絡(luò)離子為五價釩絡(luò)離子使釩絡(luò)離子恢復(fù)活性而醌態(tài)栲膠被還原為酚態(tài)栲膠失去活性。 332942 )(242)(2 OHTN a V ON a O HOOHTOVNa ???? 4) 還原態(tài)栲膠的氧化： 酚態(tài)栲膠被氧化獲得再生，同時生成 H2O2。 10 22223 2)(22)(2 OHOOHTOOHT ??? OHN a V OOVNaN a O HOH 2394222 3422 ???? H2O2+NaHS＝ H2O+S+NaOH 生產(chǎn)中副產(chǎn)品硫磺的應(yīng)用 硫磺是一種重要的化工原料 ，肥料工業(yè)是硫的最大用戶， 硫磺的其它用途包括炸藥、鋼鐵酸洗、醫(yī)藥食品工業(yè)、安全剝離、水處理、