【正文】 在本次設(shè)計(jì)中對(duì)脫硫的各生產(chǎn)方法進(jìn)行了比較，總結(jié)了各生產(chǎn)方法的利弊，為了提高脫硫效率，采用了栲膠脫硫方法，因?yàn)殍嗄z是從由橡膠樹產(chǎn)生的，產(chǎn)量大且易分解，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，生產(chǎn)工藝也比較簡(jiǎn)單。造氣廢水冷卻塔的作用一是將50℃左右的廢水降至33℃左右，以滿足煤氣洗滌要求。了解土建、設(shè)備、儀表、電力等專業(yè)和機(jī)修、安裝、操作、管理等方面的要求，并考慮運(yùn)輸、消防及它們之間的關(guān)系。m2),取Aj=70m3/(h()﹞1/2=校核，滿足要求（a）吸收過(guò)程傳質(zhì)系數(shù)KG計(jì)算KG=式中：KG——傳質(zhì)系數(shù)，Kg/(m2oC)ρS——硫膏密度，kg/m3，ρS=1770kg/m3t5——加熱終溫，oC，t5=150oCt6——入釜溫度，oC，t6=Ch——硫膏的熔融熱，KJ/kg，Ch=λ——熔硫釜向周圍空間的散熱系數(shù)，KJ/（m2K)④脫硫液的比熱容CP，J/(goC)CP=+脫硫液的進(jìn)口溫度為41oC，則進(jìn)口時(shí)的比熱容Cp1=+41=(g30kg/m3=10入熔硫釜硫膏量G7=G4/S2式中S2——硫膏含硫量，取S2=98%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）G7=247。（30024）=考慮到在合成時(shí)的損失，所以nNH3=48610Kg247。為使吸收、再生和析硫三者都能順利進(jìn)行，溶液溫度宜控制在35～45℃。溶液的電位表明溶液的氧化還原能力的大小，反映溶液再生系統(tǒng)溶液再生的好壞，一般控制溶液的電位值在－180mV左右。堿度過(guò)高吸收硫化氫過(guò)多，釩可能會(huì)過(guò)度還原。噴頭的開(kāi)關(guān)個(gè)數(shù)決定了噴射壓力的高低，噴射壓力越高則空氣吸入越多，栲膠再生效果越好，泡沫越易形成。Ⅴ、液位的影響（1）脫硫塔底部液位的影響　脫硫塔底部液位應(yīng)以系統(tǒng)中的溶液量及循環(huán)量為依據(jù)，若脫硫塔底液位過(guò)低，則易造成氣泡夾帶，使富液泵不打量。適當(dāng)提高噴淋密度，不但利于提高氣體凈化度，還有利于對(duì)填料表面和空隙中硫的沖刷；但噴淋密度過(guò)高，則會(huì)使溶液質(zhì)量下降，還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)阻力上升。(3)溶液中T(OH)O2：若T(OH)O2過(guò)少，則脫硫效率低、膠性差、硫顆粒易沉淀、堿礬消耗大、副反應(yīng)快；T(OH)O2過(guò)多，溶液膠性過(guò)強(qiáng)硫粒細(xì)、出硫差，～。脫硫液流程如圖3—3所示：硫磺泡沫在再生槽頂部溢流至硫泡沫混合槽，以硫泡沫泵壓至硫泡沫分離出硫膏，進(jìn)入熔硫釜，加熱熔融后，硫磺呈液態(tài)流出冷卻成形后作為副產(chǎn)品出售。從表2中可以看出鍋爐給水溶氧,溶氧量明顯達(dá)到小于7ug/l的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。變換氣脫硫流程如圖3—2所示變換氣→二次脫硫塔→二次脫硫清潔塔→壓縮從圖3—1中可以看出：采樣管分別取自3塔電動(dòng)給水泵入口門前，最后匯至一根總管去化學(xué)采樣架，正常時(shí)采樣門全部處于開(kāi)啟狀態(tài)，華澤鋁電機(jī)組運(yùn)行時(shí)保持2臺(tái)電動(dòng)給水泵運(yùn)行，1臺(tái)電動(dòng)給水泵備用。天然氣中硫化氫的含量，則因地區(qū)不有極大的差異，—，有機(jī)硫則以硫醇為主。栲膠法有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）栲膠資源豐富，價(jià)廉易得，運(yùn)行費(fèi)用比改良ADA低。在選用反應(yīng)活性好硫容高的脫硫劑的前提下，干法脫硫脫硫效率高，比較適宜處理含H2S較低的煤氣，因?yàn)?，煤氣中H2S過(guò)高會(huì)造成脫硫劑很快失效。生產(chǎn)中往往用這些溶劑，同時(shí)脫除原料氣中的酸性氣體硫化物和二氧化碳。濕式氧化法，用弱堿性溶液吸收原料氣中的硫化氫，生成硫氫化物，再借助溶液中載氧體（催化劑）的氧化作用，將硫氫化物氧化成元素硫，同時(shí)獲得副產(chǎn)品硫磺，然后還原載氧體，再被空氣氧化成氧化態(tài)的載氧體，使脫硫溶液得到再生后循環(huán)使用。濕式氧化法脫硫是將硫化氫在液相中氧化成元素硫分離，其特點(diǎn)為可將H2S直接轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫；脫硫效率高，凈化后的氣體殘硫量低；即可在常壓下操作，又可在加壓下操作；脫硫劑可以再生循環(huán)使用，運(yùn)行成本低。栲膠水溶液的膠粘性和易發(fā)泡性對(duì)脫硫和硫磺回收的操作是不利的，它能造成熔硫和過(guò)濾困難，致使脫硫液懸浮硫含量增高，副反應(yīng)加劇，消耗增加，脫硫液活性下降。Na2CO3+H2S→NaHS+NaHCO3NaHCO3+H2SNa→HS+CO2+H2O脫硫塔為填料式吸收塔，由于該反應(yīng)屬于強(qiáng)堿弱酸中和反應(yīng)，所以其吸收速率相當(dāng)快，吸收液的停留時(shí)間一般僅需要十幾秒鐘。把整個(gè)合成氨生產(chǎn)的半脫硫、變脫、精脫以及深脫硫做為一個(gè)系統(tǒng)工程來(lái)綜合考慮，從而合理分配與控制各個(gè)階段的任務(wù)和指標(biāo)。正如一位資深化工專家在評(píng)價(jià)脫硫催化劑時(shí)所說(shuō)，每一種正規(guī)的脫硫催化劑都能很好的解決脫硫問(wèn)題，但是，真正使用很好的廠家卻不是太多。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，脫硫劑再行困難。其腐蝕程度隨原料氣中的H2S和含量增加而加劇。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。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)。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)程稱為固定氮。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。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。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?？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)。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。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。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，而濕法脫硫又為濕式氧化法和氨法。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。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。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。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。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。為此，必須對(duì)原料氣進(jìn)行脫硫。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。（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，減少工質(zhì)損失，提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。(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。(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。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，且易產(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。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。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。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)。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。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。VN2=VO2=247。K)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=(kmoloC)CF=(KgQ3=1770(150－)+1770+420(150－)=②蒸汽消耗量，W5，KJ/釜W5=Q3/r2式中r2——130oC蒸汽的液化熱，KJ/kg，r2=W5=：收入KJ/kg支出KJ/kg洗滌塔(/h)半水煤氣帶入的熱量G0C60Pt1106半水煤氣帶出的熱量106冷卻水吸收的熱量106總和106總和106