【正文】 染了環(huán)境也 增大了胺溶液的消耗量。 再沸器是捕集工藝中溶液再生的關(guān)鍵設(shè)備 ,具有供熱、產(chǎn)生蒸汽 (以降低 CO2分壓 )和使殘余 CO2進(jìn)一步從溶液中解吸等多項(xiàng)功能。為了使設(shè)備長期、高效率地?zé)o故障運(yùn)行 ,國外的首要經(jīng)驗(yàn)是保持吸收溶液的清潔。MEA與氧氣的降解 中間產(chǎn)物主要為過氧化物 ,最終產(chǎn)物 為 氨基乙酸等 ,與二氧化碳的降解產(chǎn)物主 要 有 惡 唑烷 酮 類等。為了提高溶液的清潔度 ,保持溶液的 CO2吸收能力 ,在捕集系統(tǒng)內(nèi)布置了胺回收反應(yīng)釜 ,間歇性投運(yùn) ,將熱穩(wěn)定鹽加熱分解生成乙醇胺溶液 ,回收利用 ,不可再生的降解產(chǎn)物則從反應(yīng)釜排放 ,并進(jìn)行無害化處理。其主要包括二氧化碳的吸收塔和解析塔的系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計以及強(qiáng)度校核和工程概預(yù)算。 三、 研究步驟、方法 1. 資料查閱 查閱至少與設(shè)計及其相關(guān)的紙質(zhì)版中文文獻(xiàn) 10 篇以上，外文復(fù)印文獻(xiàn) 2 篇以上，需要翻譯至少一篇外文文獻(xiàn)。 ③ 其他設(shè)計及整個工程的概預(yù)算。燃煤電廠所產(chǎn)生的二氧化碳占了總排放量的 60%以上，因此，對燃煤電廠排放的二氧化碳進(jìn)行脫除是控制溫室效應(yīng)的關(guān)鍵手段之一。其主要包括二氧化碳的吸收塔和解析塔的系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計以及強(qiáng)度校核和工程概預(yù)算。 煙氣組成 CO2 N2 O2 H2O SO2 NOX 飛灰 含量 % % % % 50mg/m3 50mg/m3 10mg/m3 醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔設(shè)計 ①劉練波 ,黃斌 ,郜時旺 ,許世森 . 燃煤電站 3 000～ 5 000 t/a CO2 捕集示范裝置工藝及關(guān)鍵設(shè)備 [J].電力設(shè)備， 2021， 9（ 5）： 2124 ②黃斌 , 許世森 , 郜時旺等。 控制二氧化碳的排放有多種方式 ，本文著重介紹了 MEA吸收 二氧化碳的 工藝技術(shù)。 Annex to the packed tower and checking for strength were also designed in detail, at last making the budget. Through this design, the existed problems are solved as possible as we can and the future development of the chemical absorption process technology of carbon dioxide was introduced. Key words： Carbon dioxide absorption， Packed tower， Anaytical column 醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔設(shè)計 III 目 錄 第一章 前 言 ........................................................ 1 引言 ........................................................ 1 研究二氧化碳吸收的意義 ...................................... 2 吸收溶液的選擇 .............................................. 3 吸收塔系統(tǒng)及結(jié)構(gòu) ............................................ 4 解析塔概述 ................................................. 12 第二章 吸收塔的設(shè)計計算 ............................................ 14 確定塔設(shè)備的選型 ........................................... 14 吸收劑的確定 ............................................... 14 填料的選擇 ................................................. 18 塔徑的計算 ................................................. 18 填料層高度的計算 ........................................... 19 吸收塔附件的設(shè)計與選用 ..................................... 21 塔高 ....................................................... 26 第三章 吸收塔的強(qiáng)度校核 ........................................... 27 選擇材料 ................................................... 27 裙座，筒體和封頭的壁厚 ..................................... 27 塔的質(zhì)量載荷計算 ........................................... 27 塔的自振周期計算 ........................................... 29 地震載荷計算 ............................................... 29 風(fēng)載荷計算 ................................................. 30 地腳螺栓計算 ............................................... 34 第四章 解吸塔的設(shè)計計算 ........................................... 36 平衡線 ..................................................... 36 解吸所需蒸汽量 ............................................. 36 填料的選擇 ................................................. 38 塔徑的計算 ................................................. 38 填料層高度的計算 ........................................... 39 解析塔附件的設(shè)計與選用 ..................................... 39 塔高 ....................................................... 42 第五章 解吸塔的強(qiáng)度校核 ............................................ 43 選擇材料 ................................................... 43 醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔設(shè)計 IV 裙座，筒體和封頭的壁厚 ..................................... 43 塔的質(zhì)量載荷計算 ........................................... 43 塔的自振周期計算 ........................................... 45 地震載荷計算 ............................................... 45 風(fēng)載荷計算 ................................................. 46 地腳螺栓計算 ............................................... 49 第六章 輔助設(shè)備的設(shè)計選型 ......................................... 51 熱交換器 ................................................... 51 風(fēng)機(jī)的選型 ................................................. 52 泵的選擇 ................................................... 52 第七章 經(jīng)濟(jì)分析與工程概算 ......................................... 54 經(jīng)濟(jì)分析與評價的意義和基本原理 ............................. 54 工程概算 ................................................... 54 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 ............................................... 55 第八章 結(jié)論 ....................................................... 57 參考文獻(xiàn) ........................................................... 58 致 謝 .............................................................. 60 聲 明 .............................................................. 61 醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔設(shè)計 1 第一章 前 言 引言 二氧化碳?xì)怏w具有吸熱和隔熱的功能。 由環(huán)境污染引起的溫室效應(yīng)是指地球表面變熱的現(xiàn)象。 6)農(nóng)業(yè)的影響 實(shí)驗(yàn)證明在 CO2高濃度的環(huán)境下，植物會生長得更快速和高大。由于未能清楚了解 39。河口水質(zhì)變咸可會減少淡水魚的品種數(shù)目，相反該地區(qū)海洋魚類的 品種也可能相對增多。某些地區(qū)可有更多雨量，但有些地區(qū)的雨量可能會減少。已成為國際能源領(lǐng)域研發(fā)的熱點(diǎn)。我國 CO2排放量較快增長的態(tài)勢 ,將越來越受到國際社會的關(guān)注和壓力。由于我國能源結(jié)構(gòu)以燃煤發(fā)電為主 ,以及今后對燃煤發(fā)電的長期投入 ,從燃煤煙氣中有效的脫除 CO2將刻不容緩。在傳統(tǒng)的化學(xué)脫碳過程中，應(yīng)用一乙醇胺 (MEA)法脫除CO2 已進(jìn)行了廣泛的研究，并成功地用于化工廠的 CO2 回收，但其成本高達(dá) 34美元 /噸 [2] 二氧化碳的吸收主要是在吸收塔內(nèi)進(jìn)行，吸收塔的性能直接 影響著二氧化碳的吸收效果。溶液濃度增大可增強(qiáng) CO2 的水解，即增強(qiáng)溶液對CO2的吸收，但同時溶液的溶解度系數(shù)和分子擴(kuò)散系數(shù)將隨著溶液的濃度增加而降低，所以每種溶液都有一個相對理想的吸收濃度范圍，而不是濃度越高越好。 化學(xué)吸收法主要采用堿性溶液等能同 CO2 進(jìn)行快速反應(yīng)的物質(zhì)溶解吸收CO2，然后通過改變條件分解釋放 CO2 氣體，同時再生吸收劑。同時氨基甲酸鹽對設(shè)備的腐蝕性較強(qiáng)，又易形成水垢。按氣液相接觸形態(tài)分為三類。 圖 12 吸收塔 工業(yè)吸收塔應(yīng)具備以下基本要求： (1)塔內(nèi)氣體與液體應(yīng)有足夠的接 觸面積和接觸時間。 (5)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕能力。填料必須具備較大的比 表面，有較高的空隙率、良好的潤濕性、耐腐蝕、一定的機(jī)械強(qiáng)度、密度小、價格低廉等。填料塔不宜處理含塵量較大的煙氣，設(shè)計時應(yīng)克服塔內(nèi)氣液分布不均的問題。 該塔制造、安裝、維修較方便，可以用大小、質(zhì)量不同的小球改變操作范圍。 (3)板式塔 板式塔是在塔內(nèi)裝有一層層的塔板，液體從塔頂進(jìn)入。 1篩孔板塔 篩孔直徑一般取 5～ 10mm，篩孔總面積占篩板面積的 10％～ 18％。 圖 14 篩板精餾塔 醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔設(shè)計 8 2斜孔板塔 斜孔板塔是篩孔板塔的另一形式。該塔結(jié)構(gòu)比篩孔板塔復(fù)雜，制造較困難，安裝要求嚴(yán)格，容易發(fā)生 偏流。 塔設(shè)備的構(gòu)件，除了種類繁多的各種內(nèi)件外。文氏管吸收器結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)備小、占空間少、氣速高、處理量大、氣液接觸好、傳質(zhì)較容易，特別適用于捕集氣流中的微小顆粒物?？账饬魉俣纫话闳?1～ ，篩孔氣流速度取 10～ 15m/s。篩孔板塔主要優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，處理風(fēng)量大，并能處理含塵氣體。板式塔種類很多。h)，壓力損失 1500～ 3800Pa，而且還可處理含塵氣體。在塔內(nèi)柵板間放置一定數(shù)量的輕質(zhì)小球填料 (直徑 29～ 38mm)，吸收劑自塔頂噴下，濕潤小球表面，氣體從塔底進(jìn)入，小球被吹起湍動旋轉(zhuǎn)，由于氣、液、固三相充分接觸，小球表面液膜不斷更新，增加了吸收推動力。 填料塔適用于快速和瞬間反應(yīng)的吸收過程，多用于氣體的凈化。 醇胺法吸收二氧化碳的吸收塔設(shè)計 6 幾種常用的吸收塔 (1)填料塔 它由外殼、填料、填料支承、液體分布器、中間支承和再分布器、氣體和液體進(jìn)出口