【正文】 ??（ ） 同理的 40℃ 的比熱容 2 3 6 2, = 2 6 . 5 3 7 7 . 6 8 3 1 1 0 2 7 3 . 1 5 4 0 1 . 1 7 2 1 0 2 7 3 . 1 5 4 0= 2 8 . 8 3 /P C OC a b T c TK J K m o l K??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? （ ） （ ）（ ）22 3 6 2, = 2 6 . 8 8 4 . 3 4 7 1 0 2 7 3 . 1 5 4 0 0 . 3 2 6 5 1 0 2 7 3 . 1 5 4 0= 2 8 . 2 1 /PHC a b T c TK J K m o l K??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? （ ） （ ）（ ）22 3 6 2= 2 6 . 7 5 4 2 . 2 5 8 1 0 2 7 3 . 1 5 4 0 1 4 . 2 5 1 0 2 7 3 . 1 5 4 0= 3 8 . 5 9 /P C OC a b T c TK J K m o l K??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??， （ ） （ ）（ ）22 3 6 2, = 2 7 . 3 2 6 . 2 2 6 1 0 2 7 3 . 1 5 4 0 0 . 9 5 0 2 1 0 2 7 3 . 1 5 4 0= 2 9 . 1 8 /PNC a b T c TK J K m o l K??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? （ ） （ ）（ ）22 3 6 2, = 2 8 . 1 7 6 . 2 9 7 1 0 2 7 3 . 1 5 4 0 0 . 7 4 9 4 1 0 2 7 3 . 1 5 4 0= 3 0 . 0 7 /POC a b T c TK J K m o l K??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? （ ） （ ）（ ）42 3 6 2, = 1 4 . 1 5 7 5 . 4 9 6 1 0 2 7 3 . 1 5 4 0 1 7 . 9 9 1 0 2 7 3 . 1 5 4 0=3 6 . 0 3 /P C HC a b T c TK J K m o l K??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? （ ） （ ）（ ）, 2 8 .8 3 0 .2 7 5 3 2 8 .2 1 0 .3 9 5 3 3 8 .5 9 0 .0 9 3 1 2 9 .1 8 0 . 2053 6 .0 3 0 .0 1 7 8 3 0 .0 7 0 .0 0 8 6 0 .0 0 4 9 2 0 .8 0= 2 9 .5 6 /P m i P iC Y CKJ Km o l K? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???（ ） 故半水煤氣在 55℃ 的比熱容 55 2 9 .8 0 /PC KJ Km o l K??， ℃ （ ） 半 水煤氣在 40℃ 的比熱容 40 /PC K J K mol K??， ℃ （ ） 脫硫液的比熱容 CP， J/（ g℃ ） = 3. 83 9 0. 00 35 2PCT? 脫硫液的進(jìn)口溫度為 35℃ ，則進(jìn)口時(shí)的比熱容 1 = 3 .8 3 9 0 .0 0 3 5 2 3 5 = 3 .9 6 2 / ( )PC KJ Kg? ? ?℃ 脫硫液的出口溫度約為 35℃ ，則出口時(shí)的比熱容 12PPCC? 17 換熱器 熱量衡算 ① 換熱器 熱負(fù)荷 Q1， KJ/h 1 0 1 2( 55 40 ) /Q G C t C t M?? 式中： G0——入 換熱器 半水煤氣量 61 0 1 2( 5 5 4 0 ) / = 1 1 5 4 6 3 . 6 8 5 2 9 . 8 0 5 5 2 9 . 5 6 4 0 / 1 9 . 1 2 7 = 2 . 7 3 1 0Q G C t C t M K J? ? ? ? ? ?（ ） ② 冷卻水消耗量 W3， m3/h 31=/W Q t??H2O（ C ） 式中： t? ——冷卻水溫升，取 t? =5℃ ， CH2O=（ Kg℃ ） , ρ=1000Kg/m3 31= / = 2 . 7 3 = 1 3 0 . 0 0W Q t? ? ? ? ?63H2O（ C ） 1 0 / （ 4 . 2 1 0 0 0 5 ） m / h 熔硫釜熱量衡算 ① 熔硫釜熱負(fù)荷 Q3,KJ/釜 3 8 5 6 8 s h 6 5 6( ) 0 . 5 4 ( )SsQ G C t t G C F t t? ? ?? ? ? ? ? 式中： G8——每一釜硫膏量， m3/釜，設(shè)全容積為 ,熔硫釜裝填系數(shù)為 75%，則 G8= ?=Cs——硫膏比熱容， /KJ Kg?（ ℃ ） ,Cs= /KJ Kg?（ ℃ ） s? ——硫膏密度， kg/m3, s? =1500kg/m3 5t ——加熱終溫， ℃ ， 5t =135℃ 6t ——入釜溫度， ℃ ， 6t =80℃ hC ——硫膏的熔融熱， KJ/kg, hC = KJ/kg ? ——熔硫釜向周圍空間的散熱系數(shù)， 3/ (m )KJ h??℃ ， 312 .5 6 / ( m )KJ h? ? ? ?℃ 6F ——熔硫釜表面積， m2, 26 ? 4 ——熔硫釜所需時(shí)間， h ——硫膏中含硫膏 50% 18 8 5 6()SsG C t t? ? 表示硫膏溫升吸收熱量； 8 s ? 表示硫膏熔融吸收熱量； 6 5 64 ( )F t t? ? ——表示向環(huán)境散熱量 3 1 . 2 1 . 8 1 5 0 0 ( 1 3 5 1 5 ) 0 . 5 1 . 2 1 5 0 0 3 8 . 6 9 4 1 2 . 5 6 9 . 2 ( 1 3 5 1 5 )4 7 9 1 5 5 . 9 4 /Q KJ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 釜② 蒸汽消耗量， W5， KJ/釜 5 3 2/W Q r? 式中： 2r ——130℃ 蒸汽的液化熱， 2 = /r KJ Kg 5 3 2/ 47 91 55 .9 4 / 22 02 .2 6 21 7. 57 /W Q r K g? ? ? 釜 19 第四章 主要設(shè)備的工藝尺寸和選型 填料 脫硫塔 設(shè)計(jì)計(jì)算 塔徑的確定 塔徑可以用下式計(jì)算 由貝 恩 —霍根關(guān)聯(lián)式 得 112 480 . 23lg f t v vLLl V lu a WAKgW???? ? ???? ? ? ? ? ??? ????? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ??? ?? 11482 9 8 4 . 7 3 1 0 4 6 . 2 6 1 . 0 41 . 7 5 1 1 5 4 6 3 . 6 8 5 1 . 0 4 1 0 4 6 . 2 6?? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? = 30 . 20 . 0 3 4 9 9 . 8 1 0 . 9 2 7 1 0 4 6 . 2 6 1 . 7 2 6 /1 1 4 1 . 0 4 0 . 8fu m s? ? ????? 0 . 8 5 0 . 8 5 1 . 7 2 6 1 . 4 6 7 /fu u m s? ? ? ? 4 4 1 1 5 4 6 3 . 6 8 5 5 . 2 7 7u 3 . 1 4 1 . 4 6 7 3 6 0 0SVDm? ?? ? ???計(jì) 算 塔 徑 圓整得， D? 塔徑考慮到脫硫塔的塔徑過大，本設(shè)計(jì)采用兩個(gè)脫硫塔 ，原料氣流量和脫硫液流量變成二分之一， 通過上述公式計(jì)算出 D = 圓整后 D =4m 式中： fu ——泛點(diǎn)氣速 , /ms Lw ——流體質(zhì)量流速， ? ?Kg/ h L? ， L T LwL??? vw —?dú)怏w質(zhì)量流速， ? ?Kg/ h L? ， 0G Gvw ?? α——填料比表面積， m2/m3，選用 φ50mm25 mm， α= 114 m2/m3 ； 20 ?—— 填料孔隙率， m3/m3， 33 m / m? ? L? ——溶液粘度， m其容積按能充滿 70%～ 75%計(jì)算，而放入的硫泡沫含有 40%～ 50%的水分。此槽容積可按存放 3～ 6h的硫泡沫存量計(jì)算。主要作用是增加脫硫液的反應(yīng)時(shí)間。m2)截面。在內(nèi)筒和環(huán)形空間由于重度不同形成循環(huán)。氧化槽目前使用最佳的是雙套筒二級(jí)擴(kuò)大式，脫硫液通過噴射再生管道反應(yīng)，氧化再生后，經(jīng)過尾管流進(jìn)浮選筒，在浮選筒進(jìn)一步氧化再生，并起到硫的浮選作用。這種形式的氧化槽需要鼓風(fēng)機(jī)將空氣壓入。本次設(shè)計(jì)，我選用的是塑料階梯環(huán) 的亂堆填料，這種填料使填料再床層中以點(diǎn)接觸為主， 床層均勻，空隙率大，氣流阻力小，利于下流液體的聚集及分散，利于液膜的表面更新，故傳質(zhì)效率高，通常較鮑爾環(huán)提高 10%，壓降減少 25%。這種塔體，噴淋裝置，填料再分布器，柵板以及氣，液的進(jìn)出口等部件組成。 噴射再生槽頂浮選出來的硫泡沫自動(dòng)溢流入中間泡沫槽，再由泡沫泵抽硫泡沫到上泡沫槽，經(jīng)加溫，攪拌，靜止分層后，排去上清液，該上清液流入富液槽內(nèi)，硫泡沫經(jīng)真空過濾機(jī)過濾，濾液流入地下槽，硫膏進(jìn)入熔硫釜進(jìn)行熔硫，熔融硫流入 鑄模，待冷卻成型后即成為副產(chǎn)品，硫膏。但由于溶液吸收CO2 后會(huì)使溶液的 PH 值下降，使脫硫效率稍有降低。再生溫度在 45℃以下， Na2S2O3 的生成率很低，超過 45℃ 時(shí)則急劇升高。工業(yè)生產(chǎn)中使用的溶液組成見表 表 工業(yè)生產(chǎn)使用的栲膠溶液組成 溶液類別 總堿度 ∕N Na2CO3∕(g應(yīng)添加的理論濃度可與液相中 HS的摩爾濃度相當(dāng)，但在配制溶液時(shí)往往要過量，控制過量系數(shù)在 ～ 左右。 溶液的總堿度與其硫容量成線性關(guān)系，因而提高總堿度是提高硫容量的有效途徑，一般處理低硫原料氣時(shí)，采用的溶液總堿度為 ，而對(duì)高硫含量的原料氣則采用 的總堿度。以下是栲膠法脫硫的反應(yīng)機(jī)理。 半水煤氣 脫硫系統(tǒng)的正常開車操作要點(diǎn) （ 1）檢查各設(shè)備，管道，閥門，分析取樣及電器，儀表等，必須正常完好。 （ 2） 設(shè)備較多，工藝操作也較復(fù)雜，設(shè)備投資較大。 （ 3）脫硫效 率大于 98%，所析出的硫容易浮選和分離。煤氣脫硫凈化程度可以根據(jù)企業(yè)需要，通過調(diào)整溶液配比調(diào)整，適時(shí)加以控制，凈化后煤氣中 H2S含量穩(wěn)定。 栲膠是聚酚類（丹寧）物質(zhì)，可替代 ADA 作為載氧體，價(jià)格低廉，栲膠本身還是良好的絡(luò)合劑，不需要添加酒石酸鉀鈉的絡(luò)合劑。在栲膠溶液氧化過程中，伴隨著吸光性能的變化。然后加 3NaVO 及軟水或稀氨水，配制成含栲膠 ～ ， Na2CO3 ， 3NaHCO g/l, 3NaVO 2～ ，送入脫硫液儲(chǔ)存槽，稀釋后使用。特別是當(dāng)溶液的 PH 值大于 9 的時(shí)候，丹寧的氧化特別顯著。其主要成分為丹寧，約占 66%，以栲膠來配制脫硫液效果最佳。但此法在操作中易發(fā)生堵塞，而且藥品價(jià)格昂貴，近幾年來，在改良 的基礎(chǔ)上開發(fā)的栲膠法克服了這兩項(xiàng)缺點(diǎn)。冷煤氣脫硫大體上可分為干法脫硫和濕法脫硫兩種方法，干法脫硫以氧化鐵法和活性炭法應(yīng)用較廣，而濕法脫硫以砷堿法、 ADA、改良 ADA 和栲膠法頗具代表性。煤氣中硫化氫的存在會(huì)嚴(yán)重腐蝕輸氣管道和設(shè)備，如果將煤氣用做各種化工原料氣，如合成氨原料氣時(shí)，往往硫化物會(huì)使催化劑中毒，增加液態(tài)溶劑的黏度，影響產(chǎn)品的質(zhì)量等。有機(jī)硫化物在溫度下進(jìn)行變換時(shí)，幾乎全部轉(zhuǎn)化為硫化氫。 關(guān)鍵詞 ： 栲膠法；半水煤氣；工藝計(jì)算 II The Process Design of Ammonia Desulfurization Section For 300000 tons per year Abstract： The design calculation in design of coke oven gas purification desulfurization technology, focus on design calculation of the desulfurization process of key equipment, including material balance, heat balance, the packed tower reactor size calculation and selection of ancillary equipment, and probes into the main equipment mechanical intensity. The material balance the extract method, removing the hydrogen sulfide in coke oven gas desulfurization tower in the design of H2S in the gas content is g/m3, after purifying H2S content is g/m3. When carries on the material balance, by tower, the calculated amount of desulfurization is , the desulfurizatio