【正文】 圖41 HG090型旋渦式充氣增氧機 泵的選擇本設計中選用杭州南方特種泵業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的輕型不銹鋼臥式單級離心泵，如圖42所示。這種傳感器廣泛用于煤氣、天然氣、空氣等的測量系統(tǒng)，如圖43所示。主要技術指標：（1）流體溫度：20～60℃；（2）環(huán)境溫度：25～55℃；（3）相對濕度：≤80％。如圖44所示。表44 DN25A液體渦輪流量計的主要參數(shù)公稱通徑DN/mm流量范圍/（m3/h）公稱壓力PN/（MPa）%%基本誤差1%下限上限下限上限下限上限25A1010110 溫度計金屬防護套溫度計俗稱為“金屬套溫度計”，是由玻璃內(nèi)標式溫度計外按裝一個金屬防護套,它可直接按裝在鍋爐或機械設備上，起安全抗壓保護作用，應用也很廣泛。 壓力表不銹鋼材質(zhì)壓力表廣泛應用于石油、化工、化纖、冶金、電站等工業(yè)部門對耐蝕、抗震要求較高的工藝流程中測量各種流體介質(zhì)的壓力表。圖45 XH004型金屬套玻璃溫度計產(chǎn)品特點：溫度計價格低廉，測溫準確，讀數(shù)清晰，使用廣泛；金屬保護套式溫度計分為：直型或角型溫度計；紅色有機液體或水銀溫度計上體標準長度：150mm或220mm。主要技術指標：（1）介質(zhì)溫度：0～120℃；（2）環(huán)境溫度：40～55℃。表43 LWGQ40型氣體渦輪流量計的主要參數(shù)型號規(guī)格標準流量范圍/（m3/h）公稱壓力PN/（MPa）基本誤差1%%%LWGQ40～84～160～200 LWGY型液體渦輪流量傳感器適用于測量低粘度液體的瞬時流量和累積流量，廣泛用于石油、化工、冶金、科研等領域的計量控制系統(tǒng)。1％；（3）特殊校準可達177。表42 SO20/型號流量/（m3/h）揚程/m轉(zhuǎn)速/（r/min）電機功率/kwSO20/202900 儀器儀表的選擇 流量計LWGQ型氣體渦輪流量傳感器（以下簡稱傳感器）是一種高精度的氣體流量傳感器。主要參數(shù)如表41。表35 所選塔體材料規(guī)格參數(shù)[23]鋼號鋼板標準使用狀態(tài)厚度（mm）σt（MPa）σs（MPa）20oC下的許用應力16MnRGB 6654熱軋，正火6～16510345170 按計算壓力計算筒體的壁厚 （313）式中：pc——壓力，MPa； Di——塔體內(nèi)徑，mm； ——為設計溫度t下筒體材料的許用應力，MPa； ——為焊接接頭系數(shù)； C——為壁厚附加量，mm。整個加熱系統(tǒng)的運行參數(shù)設計采用PLC控制。熱電偶是由兩種成分不同，具有一定熱電性能的材料，將其一端焊接在一起，所組成的一種裝置。擊穿強度高，綜合性能優(yōu)異包繞線圈成型固化后，具有特別優(yōu)異的介電性能和較高的機械強度。天然云母由于價格比較高，而合成云母是天然云母的模擬物，其柔韌性好，純凈度高，耐熱性、抗沖擊性和介電性能優(yōu)于天然云母，且價格便宜，因此設計中選用武漢長豐云母絕緣材料有限公司生產(chǎn)的54381環(huán)氧玻璃粉合成云母帶作為絕緣材料，如圖36所示，包覆在陶瓷爐膛芯和電阻絲之間。圖35 陶瓷棉 表34 陶瓷棉的性能參數(shù)材質(zhì)石頭表觀密度（kg/m3）300導熱系數(shù)（W/（m廣泛應用于船舶、工廠、建材、石油、化工等等。根據(jù)各電熱合金和電熱元件的品種和性能，設計中選擇FeCrAl合金作為加熱元件。缺點是價格高，并且不宜在含硫氣氛中使用。NiCr（Fe）型電熱合金以鎳或鐵為基體，一般含Cr15～31％，含Ni29～80％，呈奧氏體組織。在設計、制造和使用過程中要充分重視和正確選用加熱元件材料，合理設計元件的尺寸和結(jié)構(gòu)，選取合理的布置方案，采用正確的焊接方法等，對電阻加熱設備的正常運行都有直接的影響。電熱合金具有較高的電阻率和穩(wěn)定性，電阻溫度較低，通過電流能產(chǎn)生較高的熱量和穩(wěn)定的功率；抗高溫氧化性能強，耐腐蝕性好，有足夠的高溫溫度。該材質(zhì)的爐管具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕、硬度高、強度高、導熱系數(shù)大、冷熱急變性能高以及抗氧化性好等優(yōu)越性能。 加熱原件的選用1. 爐膛芯的選擇常用的爐膛芯有金屬類和陶瓷類的，其中金屬類的爐膛芯主要材料有Cu，F(xiàn)e或含Cu的合金等，其具有傳熱速度快等特點，但在加工過程中對爐膛心的絕緣性能要求特別高；同時金屬在高溫易熔化，如果控制溫度的溫控儀或測量溫度的熱電偶出現(xiàn)故障，導致溫控實效，出現(xiàn)金屬爐膛芯融化的危險狀況。由于系統(tǒng)中物料處于流動狀態(tài)，所以取塔內(nèi)的物料量為10kg，則所需能量為： （310）式中：W ——熱量，kJ；Q——液體質(zhì)量，kg；Cp ——比熱容，J/kg 進出料接管，設計選擇用于小塔的進氣管；，設計采用設置在塔頂封頭上的出氣管。圖32 多管式噴淋器 填料支撐裝置填料支承裝置的作用是支承填料以及填料層內(nèi)液體的重量，由于填料支承裝置本身對塔內(nèi)的流動狀態(tài)也會產(chǎn)生影響，設計時也需要考慮。多孔型分布裝置包括多孔直管式噴淋器，多管式噴淋器以及排管式噴淋器。捕沫板由50mm50mm3mm的角鋼組成。此外，還有鏈條型除沫器、多孔材料除沫器及玻璃纖維除沫器等。具體參數(shù)見表32。以下計算假定加熱到120oC的MEA溶液的濃度仍為15%。則整個塔高為：H=1++= 塔體材料 選擇材料筒體材料選用16MnR，其性能參數(shù)如表24所示。格柵板結(jié)構(gòu)尺寸[22]：柵板條間距t=30mm格板條間距t1=50mm格柵板如圖27所示。圖26 蓮蓬頭液體分布器 填料支撐裝置填料支承裝置的作用是支承填料以及填料層內(nèi)液體的重量，由于填料支承裝置本身對塔內(nèi)的流動狀態(tài)也會產(chǎn)生影響，設計時也需要考慮。1. 壓力型液體分布器，有蓮蓬頭式液體分布器、多孔單直管式液體分布器、多孔直列排管式液體分布器。絲網(wǎng)除沫器是最常用的除沫器，這種除沫器由金屬絲網(wǎng)卷成盤狀。此外，還有鏈條型除沫器、多孔材料除沫器及玻璃纖維除沫器等。表23 CY型金屬絲網(wǎng)特征參數(shù)（D=20mm）[21]當量直徑/mm孔隙率/%壓力降/（mmhg/m）5比表面積/（m2/m3）700堆積密度/（kg/m3）350填料因子/[（干）]m1]230 塔徑的計算液體流量： 氣體流量： 氣體密度： 液體密度： 液體運動粘度： （213）式中：ρG ——氣體密度ρL ——液體密度因此： 由圖24可見，查規(guī)整填料的等壓降曲線可知：Y=。它的通量大、壓降低，多用于吸收、解吸、萃取、除塵等裝置中。塑料填料的耐腐蝕性能較好，可耐一般的無機酸、堿和有機溶劑的腐蝕。（2）金屬填料金屬填料可用多種材質(zhì)制成，選擇時主要考慮腐蝕問題。設計時應靈活掌握，根據(jù)技術經(jīng)濟統(tǒng)一的原則來選擇填料的規(guī)格[20]。因此，對塔徑與填料尺寸的比值要有一規(guī)定，一般塔徑與填料公稱直徑的比值D/d應大于8。2．填料規(guī)格的選擇填料規(guī)格是指填料的公稱尺寸或比表面積。1．填料種類的選擇 填料種類的選擇要考慮分離工藝的要求，通常考慮以下幾個方面：（1）傳質(zhì)效率要高一般而言，規(guī)整填料的傳質(zhì)效率高于散裝填料。規(guī)整填料是按一定的幾何構(gòu)形排列，整齊堆砌的填料。吸收塔溫度：313K15%MEA溶液的比重：運動粘度：MEA分子量：M=，MEA溶液的粘度：（24）質(zhì)量濃度：摩爾濃度：煙氣的摩爾質(zhì)量：入塔煙氣密度：（25）煙氣摩爾流量：（26）煙氣質(zhì)量流量：（27）惰性氣體流量：（28）查平衡曲線，y1=，x1*=。確定吸收塔操作條件為： 溫度： 40℃ 壓力： 1atm 平衡線缺少CO2在15%MEA溶液、40℃時的溶解度數(shù)據(jù)，現(xiàn)近似取40℃下CO2在15 %濃度的MEA溶液中的溶解度，并把分壓轉(zhuǎn)化為操作壓力下的氣相摩爾分數(shù)y，經(jīng)驗數(shù)據(jù)見表22[19]。在某些場合，還代替了傳統(tǒng)的板式塔。 填料塔具有結(jié)構(gòu)簡單、壓力降小，且可用各種材料制造等優(yōu)點。另一個項目是中電投重慶合川雙槐電廠，在一期兩臺30萬千瓦的機組上建造碳捕集裝置，由中電投遠達環(huán)保工程有限公司自主研發(fā)設計，年處理煙氣量為5000萬標準立方米，年生產(chǎn)工業(yè)級CO21萬噸。解吸出的CO2氣，經(jīng)處理后送入精處理系統(tǒng)。工藝流程圖如圖19所示。圖18 電廠煙氣處理的工藝流程[17] 國內(nèi)火電廠化學吸收法應用現(xiàn)狀化學吸收法因其工藝簡單、技術較為成熟，近幾十年在國外得到了廣泛的研究和應用，目前，國內(nèi)火電廠對CO2捕獲技術的研究和應用尚處于起步階段。通過對吸收器模塊和其他主要零部件尺寸進行設計和技術改進，有可能降低成本[16]。化學吸收法有兩個顯著的優(yōu)點：它能產(chǎn)生相對純凈的CO2氣流；它的技術已經(jīng)成熟，已實現(xiàn)商業(yè)化。煙氣中的CO2與吸收劑發(fā)生化學反應而形成弱聯(lián)結(jié)化合物，脫除了CO2的煙氣從吸收塔上部被排出吸收塔。近十幾年來，醇胺法吸收CO2發(fā)展迅速，出現(xiàn)了用多原子氮有機胺（如：二乙烯三胺、三乙烯四胺等）吸收CO2的研究，選用三乙烯四胺（簡稱TETA）進行實驗。此法吸收速度快，但反應過程中易生成較穩(wěn)定的氨基甲酸鹽，使吸收量減小。MDEA溶液法穩(wěn)定性較好，再生熱小，對設備基本無腐蝕。該工藝始于20世紀30年，最初主要以MEA為吸收劑。同時能夠吸收絕大部分乃至全部的HCl、HF、SO2等酸性污染物。由于K2CO3吸收CO2速率較慢，且溶液對設備的腐蝕性較大，因此工業(yè)上應用較多的是改良的熱碳酸鉀法，即向溶液中添加氨基乙酸、硼酸、DEA以及空間位阻胺等活化劑。根據(jù)吸收劑種類的不同，化學吸收法可分為熱鉀堿法、氨水法、醇胺法[13]。該方法的關鍵是控制好吸收塔和解析塔的溫度與壓力。日本東芝公司采用一種工程上更為可行的原料配合，直接用燃放氣與以氫為基底的乙炔混合，利用電子束或激光束激勵，生產(chǎn)甲醇和一氧化碳，一氧化碳作為原料，可進一步合成甲醇。這種方法，尚處于基礎研究階段，要實現(xiàn)工業(yè)化，還有大量技術問題需要解決。在國內(nèi)，西南化工研究院技術力量雄厚，在變壓吸附研究、開發(fā)、設計、安裝方面，處于領先地位。以變壓吸附法（PSA）為例：變壓吸附技術利用吸附劑對混合氣體中的不同組分具有不同吸附容量的特性， 在較高壓力下選擇吸附混合氣體中的CO2，然后通過減壓的方式使CO2解吸出來，從而實現(xiàn)CO2的分離與提純。因此，此法具有一定的局限性[7]。工業(yè)上用于CO2分離的膜材質(zhì)主要有：醋酸纖維、乙基纖維素、聚苯醚及聚砜等，近年來一些性能優(yōu)異的新型膜材質(zhì)正不斷涌現(xiàn)，如聚酰亞胺膜、聚苯氧改性膜、二胺基聚砜復合膜、含二胺的聚碳酸酯復合膜、丙烯酸酯的低分子含浸膜等，均表現(xiàn)出優(yōu)異的CO2滲透性。膜分離技術受到世界各技術先進國家的高度重視，近三十年來，美國、加拿大、日本和歐洲國家，一直把膜技術定位為高新技術，投入大量資金和人力，促進膜技術迅速發(fā)展, 使用范圍日益擴大，為許多行業(yè)高質(zhì)量地解決了分離、濃縮和純化的問題，為循環(huán)經(jīng)濟、清潔生產(chǎn)提供依托技術[8]。工藝流程如圖11所示。所使用的吸收劑具有無毒、熱穩(wěn)定性好、不分解及無腐蝕性等特點，整體設備采用碳鋼設備，由于此吸收劑蒸汽壓極低，因此揮發(fā)損失少。3. Selexol法：用聚乙烯乙二醇二甲酯（DEPG）為吸收劑，操作溫度為261K。典型的物理吸收法有環(huán)丁砜法、N甲基吡咯烷酮法、聚乙二醇二甲醚法（Selexol法）、低溫甲醇法（Rectisol法）、碳酸丙烯酯法（Flour法）等。1. 水洗法應用最早，具有流程簡單、運行可靠、溶劑水廉價易得等優(yōu)點，但其設備龐大、電耗高、產(chǎn)品純度低并造成污染等特點，一般不采用。 二氧化碳的吸收方法CO2的處理技術一般分可為從大氣中分離固定和從燃放氣中分離回收兩大類。（2）用于實驗室：在實驗室里，“干冰”與乙醚等易揮發(fā)液體混合，可以提供77176。利用CO2保護電弧焊接，既可避免金屬表面氧化，又提高焊接速度。2. 為工業(yè)服務在輕工業(yè)上，生產(chǎn)碳酸飲料、啤酒、汽水等都需要CO2。1. 為農(nóng)業(yè)提供服務作為一種廉價的原料CO2在農(nóng)業(yè)上可用于蔬菜、瓜果的保鮮貯藏，在現(xiàn)代化倉庫里常充入CO2，用CO2貯藏的食品由于缺氧和CO2本身的抑制作用， 可有效地防止食品中細菌、霉菌、蟲子生長，避免變質(zhì)和有害健康的過氧化物產(chǎn)生，并能保鮮和維持食品原有的風味和營養(yǎng)成分，CO2不會造成谷物中藥物殘留和大氣污染。6. 呼吸作用：動植物的呼吸作用都會產(chǎn)生CO2。3. 工業(yè)：若不包括電力的使用，工業(yè)在全球CO2排放量中約占18%。 二氧化碳主要來源CO2被許多人認為是溫室效應的元兇，是一種有害的廢氣，人為二氧化碳排放的主要來源是能源生產(chǎn)和交通運輸中的化石燃料燃燒。導致這種狀況的主要原因是我國能源資源的不均衡及消費結(jié)構(gòu)的不合理，煤炭資源約占我國資源總量的75%左右，煤炭消費占能源消費總量的65%以上，而且以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)短期內(nèi)很難改變，加上我國的人口總數(shù)仍將繼續(xù)增長，因此能源消費和溫室氣體排放的增長不可避免，能源供應和能源環(huán)境問題仍將是制約我國經(jīng)濟發(fā)展的突出問題之一。 目前，我國CO2排放總量占世界總排放量13%，減排壓力較大，為積極應對溫室氣體的形勢，人類必須采取行動，減少溫室氣體排放。這些目標是在11月25日舉行的國務院常務會議上通過的。高溫蒸干了地表水，部分河流、湖泊干涸，就連人、畜的飲用水都得不到保證。有些地區(qū)的降水量會增大，導致洪澇和風暴潮災害增多。通過對比這些記錄，科學家注意到，從1979年到20