【正文】 大程度的提高。 1000247。 40%/=單位 :mol/s CO2 CO N2 O2 SO2 NOx CS2 H2S COS ∑ 179。 =④ 對 CO2的吸收 : 洗滌塔的出口溫度為 30℃ (計算見熱量衡算 ) 查得 CO2在該溫度下的溶解度為 (水 ) 20 吸收 CO2的量為 :179。 104mol ⑦ 其余的組份可參見進(jìn)口的流速。 106+179。 106 則吸收的 H2S 的量為 179。 103 mol 三級脫硫出口含 H2S 179。 106 179。 12%+Y179。 (平均每秒的熱量 ) 22 ①設(shè)水的進(jìn)口溫度為 25℃，水的出口溫度為 30℃。 + 179。179。 18179。 t2=t1(p2/p1)k1/k K=Cp/Cv=, 則 (K1)/K= ① 一段壓縮進(jìn)口溫度為 298K,壓力為 (絕 ),出口壓力為 278Kpa,水的 出口溫度為 33℃ ,查的水的平均比熱容為 (Kg178。 ()= 冷料損失為 5% MH2O179。 179。 K ， Cvm= J/mol178。 179。 (3325)179。 179。 179。 C Cpm(CO2)（ L） =N2 20。（ ）179。 179。 106 水 996 ①氣體從 127℃→ 40℃ Vs=179。（ 3325） ]=1959Kg/s ②△ tm=（△ t2△ t1） /ln（△ t2/△ t1） =（ 9415） /ln(94/15)=℃ P=（ t2t1） /(T1t1)=（ 3325） /（ 12725） = R= (T1T2)/（ t2t1） =（ 12740） /（ 3325） = 查得△φ =，φ △ tm=179。 管程流通面積 Ai= m2 ui=Vs/Ai=Re=d uiρ /μ =179。 179。（ 179。 179。（ ） = U0=Vs/A=（ 996179。 103179?！?/w Rs0= m2178。 +1/179。 二、 其它冷卻器選型 : 下表為原料氣壓縮機(jī)進(jìn)口組成：單位 mol/s CO2 CO N2 O2 ∑ 查得氣 體平均溫度（ 116+32） /2=74℃下的各氣體 Cpm，列表如下：單位 KJ/Kmol CO2 CO N2 O2 ∑ Cpm 27 熱流體 116℃→ 32℃ 冷流體 27℃← 20℃ △ t 89 12 Q=WhCph（ T1T2） =179。 179。 = 假設(shè) K=73 則 S=Q/(K△ tm)=158633/（ 73179。 二級 粗 脫硫后冷卻器 熱流體 ℃→ 30℃ 冷流體 27℃← 20℃ △ t2=℃ △ t1=10℃ Q=WhCph（ T1T2） =179。 179。 = 29 假設(shè) K=（ m2178。℃）。 2 公稱壓強(qiáng) MPa 管長 m 3 公稱面積 m2 管子總數(shù) 99 管程數(shù) 1 管子排列方法 正方形斜轉(zhuǎn) 45176。 。 = 假設(shè) K= 則 S=Q/(K△ tm)=60259/（ 179。 179。（ 12740） =65532W 按單殼程多管程來計算平均溫度差為 △ tm’=(△ t2△ t1)/ln(△ t2/△ t1)=（ 10020） / ln（ 100/20） =℃ P=(t2t1)/(T1 t1)=（ 2720） /（ 12720） = R=(T1T2)/(t2t1)=（ 12740） /（ 2720） = 查得φ △ t= △ tm=△ tm’178。 2 公稱壓強(qiáng) MPa 管長 m 公稱面積 m2 管子總數(shù) 164 管程數(shù) 2 管子排列方法 正方形斜轉(zhuǎn) 45176。（ ） = 采用此換熱面積的換熱器 ,則需要過程的總傳熱系數(shù)為 （ m2178。（ 12430） =158633W 按單殼程多管程來計算平均溫度差為 △ tm’=(△ t2△ t1)/ln(△ t2/△ t1)=（ 9710） / ln（ 97/10） =℃ P=(t2t1)/(T1 t1)=（ 2720） /（ 12420） = R=(T1T2)/(t2t1)=（ 12430） /（ 2720） = 查得φ △ t= △ tm=△ tm’178。 2 公稱壓強(qiáng) MPa 管長 m 6 公稱面積 m2 管子總數(shù) 174 管程數(shù) 1 管子排列方法 正方形斜轉(zhuǎn) 45176。 故前選擇得換熱器是合適的，安全系數(shù)為（ ） /179。 /（α i178。 =1851 w/（ m2178。 996179?！妫? （ 2）管程對流傳熱系數(shù)α 0 α 0=（λ /de）（ deu0ρ /μ） （ CPμ /λ） 1/3（μ /μ w） 取換熱器列 管之中心距 t=32mm A=hD（ 1d0/t） =179。 104 Pri=CPμ /λ =179。 996179。ρ178。 179。（ 12740） =65532W Wc = Q/[CP178。 103 = 氨的用量： 根據(jù) m179。 179。 44179。 C Cpm(CO2)=CO2 10。（ 1+10） = 3. 再沸器的熱源是 由出干燥氣體利用自身的溫降為塔釜提供的。 179。 179。 mH2O=VH2O=② 壓縮機(jī)進(jìn)口溫度為 313K，壓強(qiáng) (絕 ) 出口壓強(qiáng)為 （絕） t2=303179。 () MH2O=V=m/p= 四 .產(chǎn)品氣壓縮 進(jìn)入壓縮機(jī)得的三段出口壓力分別為 Mpa， ， Mpa 壓縮機(jī)進(jìn)口壓強(qiáng)仍為 Mpa。 103179。 179。 K,Cv= J/mol178。 18179。 179。)/103(4025) 179。 第四章 熱量衡算 一 .洗滌塔 氣體出口溫度不超過 40℃ ,該塔 40℃。其組 成為 : CO2 78% ，N2 19%，其余約 3%。 104= 6. 2） 工序后各組分流量 單位 mol/s CO2 CO N2 O2 SO2 179。 179。 104=179。（ 160%） 3=179。 XSO2=179。 ) 179。 100% （式中 ， 273K 下 CO2的密度為 ） 解的 X= 100工序的各組分的 mol 流量 以 CO2為例 ,摩爾流量計算方法如下 : =179。原料中產(chǎn)品含量）179。 本文設(shè)計提純的目的是從 CO2中除去易揮發(fā)組分 NOx、 CO 等雜質(zhì)。 93 6000 干法脫硫中傳統(tǒng)的催化劑有 :氧化鋅 ,氧化鐵 ,活性碳等 .比較其性能 ,列于下表中 : 催化劑種類 性能 活性碳 氧化鐵 氧化鋅 能夠脫 除的硫化物 H2S、 RSH、 CS COS H2S、 RSH、 COS H2S、 RSH、 CS COS 凈化度 ,出口總硫 ＜ 1 ＜ 1 ＜ 1 脫硫溫度 (℃ ) 常溫 340～ 400 350～ 400 17 操作壓力（ atm） （表） 0～ 30 0～ 30 0～ 50 空時 400 400 硫容量 2 15～ 25 再生情況 可用蒸汽再生 可用蒸汽再生 不再生 新性的催化劑有 :T504 型常溫有機(jī)硫水解催化劑 ,T101,T102,T103 型活性碳精脫硫劑 ,EAC4 型硫化氫 ,二氧化硫精脫硫劑。 規(guī)整填料的 HETP 值比板式塔小，絲網(wǎng)的效率更高，新散裝填料與板式塔相同。 （ 6）過程會造成水的二次污染，這也是當(dāng)前濕法除塵存在的一個主要問題 ,如果對這些廢水不做妥善處理就進(jìn)行排放 ,就會造成污染物轉(zhuǎn)移 ,即把煙氣對大氣的污染轉(zhuǎn)化為對江河水系的污染。 這是由于洗滌液一般是水 ,而且是在常溫下輸入分散 ,在其與氣體接觸時 ,由于熱交換的過程 ,使得含塵氣體得到冷卻 ,濕度增加。 8)凈化器出來的氣體進(jìn)入氨蒸發(fā)冷凝器被液化，然后進(jìn)入提純塔 ,經(jīng)提純閃蒸后的氣體直接進(jìn)入 CO2 低溫貯槽或去充裝槽罐車 。 吸附量（壓力） 由關(guān)系圖可以看處出，壓力越高，吸附量越大。 吸收周期的確定，吸收周期的確定需根據(jù)吸附質(zhì)吸附性能，加熱冷卻所需時間，能耗，投資等各種因素綜合考慮，吸收周期長，吸附劑用量大，利用率低，投資高；吸收周期短，吸附劑用 量小，但再生頻繁，生產(chǎn)能耗高，吸附劑使用壽命短。液氣比大，則水量大，吸收溫度低即吸收效率高，除塵效率高，但產(chǎn)品成本增加；相反，液氣比小，水量小，吸收溫度高，吸收效率 低，除塵效率低，因此本設(shè)計考慮可循環(huán)利用水量，故取液氣比 1： 219，吸收溫度為 30℃與 1： 112 吸收溫度為 ℃。 系統(tǒng)停車時，壓縮機(jī)氣缸夾套內(nèi)水需放干凈，所有冷卻器夾套內(nèi)的水要放干凈。搶救人員應(yīng)佩戴氧氣呼吸或隔離式防毒面具。因此工藝流程中產(chǎn)生的污染很少。廠內(nèi)用引水達(dá) 200m3/h,水質(zhì)良好。 ④ 物理性質(zhì) :一氧化碳是一種無色無味 ,無刺激性可燃燒的有毒氣體 ⑤ 物理常數(shù) 熔點(diǎn) 比熱容 (20℃ ,) Cp kJ/kg178。 K 氣體粘度μ (273K,) 179。 四、二氧化碳設(shè)計所采取的生產(chǎn)方法、工藝流程特點(diǎn) 1. 生產(chǎn)方法 ① 低溫蒸餾法 本法由于設(shè)備龐大、能耗較高、分離效果較差，因而成本較高，不適應(yīng)中小規(guī)模生產(chǎn) ,一般適用于油田開采現(xiàn)場，生產(chǎn)無硫二氧化碳產(chǎn)品直接注入油井，以提高采率。 ③ 在一般工業(yè)上的應(yīng)用 二氧化碳是很好的致冷劑?？菥?、地窖、地洞底部一般二氧化碳的濃度較高，所以在進(jìn)入之前，應(yīng)先用燈火試驗(yàn)，如燈火熄滅或燃燒減弱，就不能貿(mào)然進(jìn)入，以免發(fā)生危險。液態(tài)二氧化碳減壓迅速蒸發(fā)時，一部分氣化吸熱，另一部分驟冷變成雪狀固體。 目前，二氧化碳主要用于碳酸飲料、氣體保護(hù)焊、三次采油、超臨界流體萃取、氣肥、保解、煙絲膨化等 用途，其用量及應(yīng)用范圍都在逐年擴(kuò)大，因此二氧化碳的分離提純技術(shù)顯的尤為重要，她是 CO2化學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是化學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。 1833 年 ,M178。此后 ,H178。 在設(shè)計計算部分 ,主要從給定地生產(chǎn)任務(wù)出發(fā)對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行總算 ,并對各個設(shè)備進(jìn)行了具體的物料衡算和熱量衡算 ,在此基礎(chǔ)上對主要設(shè)備進(jìn)行了工藝設(shè)計計算 ,對部分設(shè)備進(jìn)行了選型計算。郴州市普爾二氧化碳有限公司 工業(yè)用二氧化碳設(shè)計說明書 1 目 錄 設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計提要 第一章 總論 (一 ) 簡述二氧化碳生產(chǎn)的國內(nèi)外概括及意義 (二 ) 產(chǎn)品的性質(zhì)、用途、規(guī)格和國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn) (三 ) 設(shè)計的原始依據(jù)、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) (四 ) 二氧化碳設(shè)計采取的生產(chǎn)方法 (五 ) 確定原料來源及性質(zhì) (六 ) 論證設(shè)計選定的廠址、交通、氣候、地質(zhì)條件 (七 ) 簡要說明主輔車間地組成、工作制度及水、電地供應(yīng)裝備 (八 ) 三廢情況及環(huán)境保護(hù)的大體方案 (九 ) 安全注意事項(xiàng) 第二章 工藝流程設(shè)計及設(shè)備論證 (一 ) 設(shè)計論證 逐步完善工藝流程 (二 ) 工藝流程敘述 (三 ) 設(shè)備論證 第三章 物料衡算 (一 ) 衡算依據(jù) (二 ) 總算 (三 ) 100工序 洗滌除塵工序 (四 ) 200工序 脫硫干燥工序 (五 ) 從原 料壓縮機(jī)至提純塔的過程物料衡算 2 第四章 熱量衡算 (一 ) 緩沖罐 (二 ) 洗滌塔 (三 ) 吸收塔 (四 ) 原料壓縮機(jī)及其冷卻器 (五 ) 二級脫硫 (六 ) 產(chǎn)品氣壓縮機(jī)及其冷卻器 (七 ) 提純塔 (八 ) 氨冷器 第五章 工藝設(shè)備選型 (一 ) 換熱器選型 (二 ) 提純塔工藝設(shè)計 (三 ) 其他各塔及設(shè)備的工藝計算 主要參考資料 結(jié)束語 3 設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計題目：年產(chǎn) 10000 噸食品級液體二氧化碳工藝設(shè)計 二、主要原料： 合成氨脫碳放空 氣 三、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：符合國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB/T 6052－ 1993） 四、主要設(shè)計參數(shù)：見附表 五、設(shè)計要求：按 設(shè)計大綱 六、設(shè)計內(nèi)容： 設(shè)計說明書 （ 1）工藝流程的選擇和論證 （ 2）工藝指標(biāo)的確定和論證 （ 3）物料衡算和能量衡算 （ 4）設(shè)備選型及計算 （ 5）按大綱要求的其它內(nèi)容 設(shè)計圖紙 （ 1）帶控制點(diǎn)工藝流程圖 （ 2）設(shè)備平、立面布置圖 七、完成日期：二 OO 三 年六月二十五日 設(shè)計者：