【正文】 = m 式中 Wi — 噴射處溶液流速， m/s， Wi = 25 m/s 溶液入口管直徑， di ， m di =3di = 3 = m 噴嘴入口收縮段長(zhǎng)度， L5， mm L5 = 2/2 1?tg dd iL?= （ 14/2） = m 式中 α1 — 噴嘴入口收縮角， α1 = 14176。 封頭 23 選用橢圓型封頭，具體尺寸如下 [20]： 表 橢圓型封頭尺寸 橢圓型封頭內(nèi)徑（ mm） 曲面高度 (mm) 直邊高度 (mm) 內(nèi)表面（ m2） 容積（ m3） 2800 450 50 人孔 人孔工程直徑選定為 450mm， 2 個(gè)。 尾管直徑的計(jì)算 de =eiWL = （ 200/1） = 266 mm 選 φ299? 的管 式中 de — 尾管直徑 ， mm ； We— 尾管中流體速度， m/s，取 We = 1 m/s ； 擴(kuò)張管長(zhǎng)度的計(jì)算 L4 = 2/2 3?tg dd me ?= 266158/ 2tg（ 7/2） = 883 mm 式中 L4— 擴(kuò)張管長(zhǎng)度， mm ； α3— 擴(kuò)張角，取 α3 = 7176。h ； 20 de － 填料直徑 ,m ； 噴射再生槽的計(jì)算 槽體 再生槽直徑 D1 的計(jì)算 D1 = I =800 150?? = m 圓整： D1 = 5m 式中 D1 — 槽體直徑， m Ai — 吹風(fēng)強(qiáng)度， m3 /(h 具體步 驟如下： ① 吸收過(guò)程傳質(zhì)系數(shù) KG的計(jì)算 1 . 3 0 . 1 0 . 0 1G NaK Au C B?? （ 37） 1 .3 0 .1 0 .0 121 0 2 .0 2 3 5 2 02 8 .4 8 9 /kg m h atm?? ? ? ?? ? ? 式中 KG － 傳質(zhì)系數(shù)， kg/m2 計(jì)算思路： ① 先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出吸收過(guò)程的傳質(zhì)系數(shù) KG[23]即每平方米的填料在單位壓力差下每小時(shí)吸收的 H2S 量。0C) F — 熔硫釜表面積， F = 92 m2 t5－ 入 釜硫膏溫度， 24oC t6— 釜內(nèi)加熱終溫 ,128 oC — 硫膏中含硫量 50﹪ 4 — 熔 1 釜所需時(shí)間（工作周期）， h ρS— 硫膏密度， Kg/m3， ρS = 1500 Kg/m3 ② 蒸汽消耗量 W2， Kg/釜 釜/ 2 32 KQW ??? 式中 r2 — 128 oC 蒸汽汽化熱， r2 = [16] 16 填料吸收塔計(jì)算 塔徑及氣速的計(jì)算 塔內(nèi)氣體的質(zhì)量流量： q 4 0 0 0 0 1 . 0 5 4 2 0 0 0 /Q k g hm v v v?? ? ? ? 塔內(nèi)液體的質(zhì)量流量： q 8 0 0 1 0 5 0 8 4 0 0 0 0 /L k g hTLml ?? ? ? ? ? 查文獻(xiàn) [19]知： DN50 塑料階梯環(huán) α= 114 m2/m3 ε= m3/ m3 吸收液液的粘度 10 .L Pa s? ??? 利用貝恩 霍根關(guān)聯(lián)式計(jì)算 [20] 112 480 . 23f t v m l vgLl m v lu aql A Kgq???? ? ???? ? ? ? ? ??? ????? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ??? （ 36） ?? 11488 0 0 1 0 5 0 1 . 0 51 . 7 54 0 0 0 0 1 . 0 5 1 0 5 0?? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? = 30 . 20 . 0 7 9 9 . 8 1 0 . 9 2 7 1 0 5 01 1 4 1 . 0 5 0 . 8fu ? ? ?? ??? 取氣體流速為泛點(diǎn)氣速的 倍 0 .8 5 2 .0 2 3 /fu u m s?? 40000443600 2 . 6 43 . 1 4 2 . 0 2 3vQDmU? ?? ? ?? 圓整得 ， D? 校核： 2800 56 850Dd ? ? ? 故所選取填料適宜。K) [18] Ch — 硫膏的熔融熱， KJ/Kg ， Ch= KJ/Kg λ — 熔硫釜周?chē)臻g的散熱系數(shù)， KJ/(m下一章將介紹填料塔的 物料衡算，熱量衡算，塔徑、塔高的計(jì)算，和吸收塔的一些輔助設(shè)備的計(jì)算。中國(guó)常用大漆、環(huán)氧樹(shù)脂作涂料。 熔硫釜 熔硫釜是一個(gè)裝有直接蒸汽和間接蒸汽加熱的設(shè)備，其操作壓力通常為 。液體在氧化器的停留時(shí)間正比于液體流量，要求的停留時(shí)間與氧化器數(shù)量有關(guān)，當(dāng)用一個(gè)氧化器時(shí)，停留時(shí)間約 45min，用兩個(gè)氧化器停留時(shí)間不超過(guò) 30min，多級(jí)氧 化器有較高的氣液傳質(zhì)效率，第一個(gè)氧化器出來(lái)的液體供給第二個(gè)氧化器，硫泡沫從第二個(gè)氧化器頂部分離，第一個(gè)氧化器的空氣流量大，增大湍流使傳質(zhì)加快。 噴射再生槽的設(shè)計(jì)有如下三個(gè)基本參數(shù) ① 要求的空氣流量； ② 氧化器的直徑； ③ 有效的液體容積。由于再生槽采用雙套筒，內(nèi)筒的吹風(fēng)強(qiáng)度較大，不僅有利于氧化再生，而且有利于浮選。中國(guó)很多工廠使用一種自吸空氣噴射型的噴射再生槽，不需要空氣鼓風(fēng)機(jī)。國(guó)內(nèi)有些直徑為 5～ 6m 大型塔，填料用聚丙烯的塑料階梯環(huán)（大小為 50mm25 mm），塑料的表面較光滑，所以不易被硫堵塞，用這種填料同時(shí)有很高的脫硫效率。 填料塔適用于快速和瞬間反應(yīng)的吸收過(guò)程，多用于氣體的凈化。 主要設(shè)備介紹 脫硫塔 脫硫塔采用填料吸收塔。為了保證主要反應(yīng)進(jìn)行所需要的條件，又盡可能的抑制硫代硫酸鹽的生成，適宜的吸收溫度為 20~30℃ 。 9 表 工業(yè)生產(chǎn)使用的 ADA溶液組成 溶液類(lèi)別 總堿度 /N Na2CO3/(g ② NaVO3 含量 NaVO3 的含量取決于脫硫液的操 作硫容，即與富液中的 HS濃度符合化學(xué)計(jì)量關(guān)系。 ⑦ 粗硫磺的形成 經(jīng)過(guò)硫泡沫高位槽的攪拌，是形成的硫單質(zhì)和液體保持泡沫狀態(tài)，然后從硫泡沫高位槽的底部，進(jìn)入容硫釜（ 9），然后形成粗硫膏。 ③ 富液的傳送 在富液槽（ 2）內(nèi)的 液體其中包括未反應(yīng)的吸收液，還原性焦釩酸鈉，氫氧化鈉，和生成的單質(zhì)硫進(jìn)過(guò)富液泵（ 3）送到噴射再生槽的頂部。并且在這一反應(yīng)中 H2O2 濃度起著決定性的作用，如 H2O2 濃度低，就容易造成焦釩酸鈉轉(zhuǎn)化不徹底，使溶液中有效偏釩酸鈉濃度降低，從而使溶液中 HS含量上升， Na2S2O NaCNS 等副產(chǎn)物增加，加大了堿和釩的消耗[9],而且反應(yīng)所需 H2O2 是在 ADA 再生過(guò)程中生成的（反應(yīng)式 25），故操作中一定要保持ADA 有一定濃度和足夠的再生空氣。 這一章主要介紹了水煤氣的脫硫方法并且確定了自己所選用的脫硫方法（改良 ADA法），下一章將介紹改良 ADA 法的脫硫工藝流程。 ④ ADA 脫硫整個(gè)脫硫和再生過(guò)程為連續(xù)在線(xiàn)過(guò)程，脫硫與再生同時(shí)進(jìn)行，不需要設(shè)置備用脫硫塔。 改良 ADA 脫硫的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) ① ADA 作為染料中間體，它有多種主要的異構(gòu)體。作為染料中間體，它有幾種主要的異構(gòu)體。為此，研究者對(duì)ADA法進(jìn)行了改進(jìn)，在 ADA溶液中添加了適量的偏釩酸鈉、酒石酸鉀鈉。但栲膠法脫硫所需設(shè)備較多，并且 設(shè)備投資較大 ，工藝操作也比較復(fù)雜，而改良 ADA 法，在我國(guó)得到廣泛的應(yīng)用，其生產(chǎn)工藝成熟，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，因此我 4 國(guó)的大多數(shù)化工廠都是采用改良 ADA 法。 ⑤ 栲膠法 原理：栲膠的脫硫液以碳酸鈉溶液為吸收劑，栲膠為載氧催化劑，少量偏釩酸鈉和酒石酸鉀鈉等作為添加劑組成。 ③ NHD 法 原理： NHD 脫硫?qū)儆谖锢砦辗?(南化集團(tuán)研究院開(kāi)發(fā) )，主要成分是聚乙二醇二甲醚。 其中包括 ADA 法（改良蒽醌二磺酸鈉法）、環(huán)丁砜法、 NHD 法、低溫甲醇洗 SCS 法 [4]、栲膠法等。因此，甲醇裝置均有脫硫工序。 干法脫硫既可以脫除無(wú)機(jī)硫，又可以脫除有機(jī)硫，而且能脫至極精細(xì)的程度，但脫硫劑再生較困難，需周期性生產(chǎn)，設(shè)備龐大，不宜用于含硫較高的煤氣，一般與濕法脫硫相配合，作為第二級(jí)脫硫使用。 合成甲醇水煤氣脫硫的現(xiàn)狀 煤氣的脫硫方法從總體上來(lái)分有兩種：熱煤氣脫硫和冷煤氣脫硫。煤炭資源的加工形成的水煤氣，廣泛應(yīng)用于合成甲醇、氨氣等化工產(chǎn)品。改良 ADA 法，在脫硫工程中，吸收劑可以再生，因而能循環(huán)使用。 煤氣脫硫的方法，主要有改良 ADA法， 環(huán)丁砜法、 NHD法、低溫甲醇洗 SCS 法、栲膠法，改良 ADA 法廣泛應(yīng)用于水煤氣脫硫。主要應(yīng)用于精細(xì)化工，塑料等領(lǐng)域，用來(lái)制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫二甲酯等多種有機(jī)產(chǎn)品，也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。the heat carried by the water gas into the absorber is 9,966,。 本設(shè)計(jì)采用采用濕法脫硫中的改良 ADA 法進(jìn)行 脫硫，該方法技術(shù)工藝成熟，脫硫效果明顯可以大規(guī)模生產(chǎn)。 年產(chǎn) 10 萬(wàn)噸甲醇原料氣脫硫工藝設(shè)計(jì) The process design of removing the sulfur from the raw gas in： 目 錄 摘要 ................................................................................................................................................. I Abstract........................................................................................................................................II 主要符號(hào)說(shuō)明 ........................................................................................................................... III 引言 ................................................................................................................................................ 1 第 1章 綜述 ............................................................................................................................... 2 概述 ................................................................................................................................... 2 合成甲醇水煤氣脫硫的現(xiàn)狀 ........................................................................................... 2 脫硫的方法 ....................................................................................................................... 2 脫硫方法的選取 ............................................................................................................... 3 改良 ADA 的簡(jiǎn)述 ............................................................................................................ 4 ADA 的物理化學(xué)性質(zhì) ..................................................................................................... 4 改良 ADA 脫硫的優(yōu)缺點(diǎn) ................................................................................................ 4