【正文】 06冷卻水吸收的熱量106總和106總和106硫泡沫槽(/h)脫硫液帶入的熱量105脫硫液帶出的熱量105蒸汽冷凝放出的熱量105總和105總和105熔硫釜/（釜）硫膏帶入的熱量105硫膏帶出的熱量106蒸汽冷凝放出的熱量105環(huán)境吸收的熱量105總和106總和1064設(shè)備計(jì)算及選型脫硫吸收塔采用填料塔，填料為φ7676，公稱(chēng)直徑為76cm，空隙率ε=，比表面積為a=,采用亂堆的方式。hoC)CF=(KgoC)=(kgK)平均比熱容Cpm=ΣYiCpi式中Yi——各氣體的體積分?jǐn)?shù)Cpi——各氣體的比熱容故半水煤氣在60攝氏度的比熱容C60P=(kmol98%=（以每小時(shí)計(jì)）入脫硫塔氣體流量出脫硫塔氣體流量脫硫液循環(huán)量硫泡沫生成量硫化氫吸收量硫膏量消耗的純堿量硫代硫酸鈉生成量（以0oC為基準(zhǔn)溫度）1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)①半水煤氣的平均式量：M=(28%)+(44%)+(28%)+(2%)+(32%)=半水煤氣的密度：ρg=PM/TR=102/[(+40)]=半水煤氣的質(zhì)量流量G0=V0ρg=②脫硫液密度計(jì)算用公式：ρL=－（g/cm3）脫硫液入脫硫塔時(shí)的溫度T入=45oC，則ρL入=－45=入脫硫塔脫硫液的質(zhì)量流量WL入==脫硫液出脫硫塔是的溫度T出≈45oC，則ρL出≈ρL入出脫硫塔脫硫液的質(zhì)量流量WL出≈WL入③平均比熱容的計(jì)算根據(jù)比熱容的計(jì)算式Cp=a+bT+cT2，J/(molVN2=VO2=247。17Kg/Kmol=則合成NH3所需要N2的物質(zhì)的量為nN2=nNH3247。3物料衡算和熱量衡算1計(jì)算說(shuō)明：（1）原料氣以半水煤氣為主，采用銅洗流程，設(shè)備能力按年產(chǎn)35萬(wàn)噸合成氨來(lái)計(jì)算?？諝獾淖饔檬枪┭鹾托纬刹都蛄５臍馀?。提高反應(yīng)溫度可加快反應(yīng)速度，對(duì)吸收和再生都有利，冬天溫度過(guò)底生成硫磺的粒子細(xì)，硫泡沫很難捕集，所以在噴射再生槽前設(shè)有溶液加熱器調(diào)節(jié)溶液溫度。實(shí)驗(yàn)證明在pH較高條件下，加大脫硫塔內(nèi)的氣流速度即增加氣量可提高傳質(zhì)系數(shù)。由于栲膠脫硫溶液是多種氧化還原物質(zhì)的混合體，電位值又是該混合體氧化還原性的綜合體現(xiàn)。實(shí)際上V4+不可能被栲膠降解及時(shí)氧化成V5+，當(dāng)pH9時(shí)，可能會(huì)造成V4+的沉淀，引起釩的損失，因此總堿度不宜過(guò)高。Ⅳ、再生時(shí)間與再生空氣量　再生時(shí)間長(zhǎng)，則再生空氣量大，有利于將還原態(tài)栲膠氧化成氧化態(tài)栲膠。另外要注意將所開(kāi)噴頭分散開(kāi)，盡量保證噴射均勻，以增大反應(yīng)面積。Ⅰ、溫度的影響　溫度高再生速度加快，但副產(chǎn)物增多，硫泡沫發(fā)粘，不易分離，且氧溶解度降低，所以應(yīng)控制溶液溫度在35177。若塔底液位過(guò)高，則塔底部空間過(guò)小，影響脫硫效果，且易造成滿(mǎn)液，因此，應(yīng)將塔底部液位控制在液位顯示的50%～60%為宜。若半水煤氣入塔溫度過(guò)高，則會(huì)使煤氣中夾帶水分混入溶液，溶液稀釋?zhuān)乙桩a(chǎn)生溶液夾帶，因此，半水煤氣的入塔溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在30～35℃之間。Ⅲ、液氣比的影響　液氣比增加，溶液的循環(huán)量增加，可提高氣體的凈化度，防止H2S過(guò)高，易產(chǎn)生礬氧硫沉淀；如液氣比小，溶液的循環(huán)量小，對(duì)氣體的凈化度有影響，同時(shí)產(chǎn)生的硫顆粒易沉積在填料環(huán)、管道、設(shè)備中，時(shí)間長(zhǎng)易造成脫硫塔塔阻上漲。(6)溶液中NaHCO3：若溶液中NaHCO3濃度高，將使pH值升高，對(duì)再生吸氧和析硫都不利。(4)溶液的pH值：溶液的pH值過(guò)低，不利H2S的吸收和栲膠的氧化，并降低了氧的溶解度，溶液再生差。(2)溶液中NaVO3：若溶液中NaVO3濃度高，析硫快、顆粒小、難分離,且堿耗增大。回流流程如圖3—4所示：采用變換氣脫硫溶液減壓到脫硫塔進(jìn)行第二次脫硫的生產(chǎn)工藝，既，又能使溶液中吸收的少量減輕了貧液泵負(fù)荷CO2在常壓中解析，減少CO2損失。（4）在保證給水溶氧合格的情況下，適當(dāng)關(guān)小除氧器排氧門(mén)，減少工質(zhì)損失，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。說(shuō)明在除氧器底部靠近備用電動(dòng)給水入口管道處存在局部溶氧超標(biāo)現(xiàn)象。備用電動(dòng)給水泵入口管道溫度低，就可能造成備用電動(dòng)給水泵入口溶氧局部增大。從運(yùn)行中觀察發(fā)現(xiàn)備用電動(dòng)給水泵入口管道處低溫于運(yùn)行泵入口溫度10度至15度，這是由于備用電動(dòng)給水泵內(nèi)水不流動(dòng)，造成入口管道給水被冷卻溫度逐漸降低。為此，必須對(duì)原料氣進(jìn)行脫硫。重油、輕油中的含量亦因不同的石油產(chǎn)地而有極大的差異。合成氨原料氣中，一般總含量有不同數(shù)量的無(wú)機(jī)硫化合物和有機(jī)物化合物，這些硫化物的成分和含量取決于氣化所用燃料的性質(zhì)及加工的方法。（2）基本上無(wú)硫堵塔的問(wèn)題。該法主要有矸性栲膠脫硫（以栲膠和偏釩酸鈉作催化劑）和氨法栲膠（以氨代替矸）兩種。因?yàn)楦煞摿虻脑O(shè)備笨重，脫硫劑再生大多為間歇再生，每次再生完畢，必須用蒸汽將塔內(nèi)的殘余空氣吹凈，煤氣分析合格后，方能倒塔送氣，否則會(huì)引起爆炸，所以本次設(shè)計(jì)不適合采用干法脫硫。缺點(diǎn)是再生比較麻煩或者難以再生，回收硫磺比較困難，設(shè)備體積較大，有些為間歇操作，一般只作為脫硫有機(jī)硫和精細(xì)脫硫的手段。物理化學(xué)吸附法用環(huán)丁砜的烷基醇的混合溶液，脫除原料氣中硫化物的過(guò)程，屬于物理化學(xué)吸收過(guò)程，稱(chēng)為環(huán)丁砜法。當(dāng)溫度升高、壓力降低時(shí)，硫化物解吸出來(lái)，使吸收劑再生，循環(huán)使用。根據(jù)所用載體的不同，濕式氧化法主要有蒽醌二硫磺酸鈉法（簡(jiǎn)稱(chēng)ADA法）、氨水對(duì)苯二酚催化法、鐵氨法、硫酸錳水楊法對(duì)苯二酚法（簡(jiǎn)稱(chēng)MSQ法）、改良砷堿法和栲膠法等。中合法，用弱堿性溶液為吸收劑，與原料氣中的酸性氣體硫化氫進(jìn)行中和反應(yīng)，生成硫氫化物而除去。濕法脫硫主要用于脫除原料氣中硫化氫。脫硫的方法很多，原料氣脫除硫化物技術(shù)分為濕法和干法兩大類(lèi)，而濕法脫硫又為濕式氧化法和氨法。未經(jīng)預(yù)處理的栲膠溶液引入系統(tǒng)后會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象，盡管隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的延續(xù)能逐漸轉(zhuǎn)入正常，但對(duì)生產(chǎn)的影響是不可忽視的。其再生反應(yīng)式如下：栲膠（R）+O2→栲膠（O）上述四個(gè)反應(yīng)方程式的總反應(yīng)式為：H2S(l)+O2（空氣）→S↓+H2O出再生槽的貧液和補(bǔ)充混合后再由貧液泵送往脫硫塔，如此循環(huán)使用。（2）在富液槽中主要進(jìn)行NaHS與偏釩酸鈉之間和焦釩酸鈉與栲膠（O）之間的氧化還原反應(yīng)。栲膠脫硫中，碳酸鈉溶液吸收的H2S很快被V5+氧化為單質(zhì)硫，其吸收H2S的推動(dòng)力大，有利于提高脫硫精度和脫硫效率。第二必須有完善的脫硫工藝流程，第三注重技術(shù)改革投入，使用先進(jìn)的技術(shù)?？偟脑瓌t和指導(dǎo)思想應(yīng)該是：在確保變換低變催化劑需要的前提下，盡可能降低半水煤氣脫硫與變換氣脫硫的控制指標(biāo)。這是由于脫硫系統(tǒng)的復(fù)雜性和多變性所決定的。但此法凈化度不高，出口含硫量在20——100cm3/m3當(dāng)原料氣含硫量較高時(shí)，宜采用是濕法脫硫宜先采用濕法脫去大量硫，然后串聯(lián)干法脫硫，已達(dá)到工藝上和經(jīng)濟(jì)上都合理的要求。因此，大型合成廠廣泛將此法用于工業(yè)精細(xì)脫硫。目前原料氣中脫硫的方法很多，據(jù)統(tǒng)計(jì)達(dá)四五十種，隨著石油化工的發(fā)展，還會(huì)開(kāi)發(fā)出新的脫硫方法，按脫硫劑的物理形態(tài)分為干法（脫硫劑為固態(tài)）和濕法（脫硫劑為液態(tài)）兩大類(lèi)。（2）是催化劑中毒、失活，當(dāng)原料氣中硫化物含量超過(guò)一定指標(biāo)時(shí)，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，包括轉(zhuǎn)化催化劑、高溫變換催化劑、合成氨催化劑等。合成氨在生產(chǎn)原料氣中硫化物含量不高，但對(duì)生產(chǎn)的危害極大?！?】合成氨工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占十分重要的地位，氨及氨加工工業(yè)已成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的一個(gè)重要部分。合成氨的需求取決于氮肥的需求和工業(yè)用氮的需求，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，肥料需求的不斷增加，合成氨工業(yè)對(duì)農(nóng)業(yè)的作用實(shí)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(guò)程稱(chēng)為固定氮。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)合成氨工業(yè)在產(chǎn)業(yè)規(guī)模，技術(shù)水平等方面均得到了大幅提高。合成氨是化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)，也是我國(guó)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重要先驅(qū)?！?】我國(guó)合成氨工業(yè)能夠滿(mǎn)足氮肥工業(yè)生產(chǎn)需求，基本滿(mǎn)足了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。合成氨的工業(yè)的迅速發(fā)展，也促進(jìn)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。其中硫化氫屬于無(wú)機(jī)化合物，稱(chēng)為“無(wú)機(jī)硫”天然氣中硫經(jīng)物的含量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）—15g/m2的范圍內(nèi)，有機(jī)硫以硫醇為主，在氣田經(jīng)過(guò)粗脫硫處理后的天然氣，硫化物的含量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）在20—100mg/m3左右。其腐蝕程度隨原料氣中的H2S和含量增加而加劇。脫除原料氣中硫化物的過(guò)程，稱(chēng)為脫硫。但脫硫反應(yīng)速度慢，脫硫過(guò)程是簡(jiǎn)歇操作，設(shè)備龐大：在脫落劑使用后期，脫硫效率和阻力變大，脫硫劑阻力變大，脫硫劑再行困