【正文】 參數(shù)如下泵編號型號流量揚程轉(zhuǎn)速效率必需汽蝕余量工作流量材料等級P1401602629006320I1/I2P2802588414507682S1P3802588414507682S1P4321252900415S1P5401601450 58I1P640160145058I1材料等級說明 零件材料等級外殼內(nèi)殼零件葉輪泵體密封環(huán)葉輪密封環(huán)I1鑄鐵鑄鐵鑄鐵鑄鐵鑄鐵I2鑄鐵ZQSn663ZQSn663ZQSn663ZQSn663S125鑄鐵鑄鐵鑄鐵鑄鐵續(xù)表 零件材料等級填料環(huán)壓蓋壓蓋螺栓泵體雙頭螺栓軸軸套喉部襯套I1鑄鐵ZG25ⅡQ235Q23545188鑄鐵I2鑄鐵ZG25ⅡQ235Q23545188ZQSn663S1鑄鐵ZG25Ⅱ35CrMo35CrMo45188鑄鐵 換熱器選型和設(shè)計。選用作為反應(yīng)器材質(zhì)，工作溫度取270℃，該溫度下許用應(yīng)力=197。甲醇的生成量=。因為雜質(zhì)的量極少，所以在設(shè)計反應(yīng)器時可以忽略雜質(zhì)的影響，且假定反應(yīng)器中沒有徑向溫度差和濃度差，流動均勻，無返混近似平推流處理。 催化劑選擇催化劑采用西南院的XNC98催化劑，該催化劑性能已達(dá)國際領(lǐng)先水平具有單程轉(zhuǎn)化率高，雜質(zhì)少等優(yōu)點。根據(jù)規(guī)模大小，反應(yīng)器一般有3—6個床層，典型的是4個，上面3個為分開的軸向流床，最下方為軸一徑向流床，在5 MPa、230一270℃條件下合成甲醇。該反應(yīng)器采用管殼式結(jié)構(gòu)，操作條件是：—7 MPa，溫度230～255℃。 負(fù)荷因子CS為： 計算得： 操作負(fù)荷性能圖 （1）氣相負(fù)荷上限 由壓降確定：當(dāng)壓降為1200Pa（4） 填料層塔徑的計算： 利用貝恩—霍根公式求泛點氣速uf的計算： 其中：水蒸氣和CO2混合氣氣體密度：= kg/m3；富液MEA溶液的密度：= kg/m3水蒸氣和CO2混合氣質(zhì)量流量：G = kg/h；吸收劑MEA溶液的質(zhì)量流量：L = kg/h；吸收劑MEA溶液的粘度：μL = mPa由上圖可讀出： 其中： 可得：Lmin＝ kg/s 用以上所得的四個數(shù)據(jù)作圖： 塔內(nèi)構(gòu)件的選擇 填料塔的內(nèi)構(gòu)件較為復(fù)雜，主要包括支撐圈、填料和分布器的支撐板、填料限制器、液體分布器、集液器、液體再分布器、除沫器、固定各構(gòu)件的卡子等。m2（2） 物料衡算： 產(chǎn)量為5萬t/a，工作時間為8000 h/a，吸收率為90%，則有：全捕集CO2過程的物料衡算：GCO2 = G煙 = Kmol/h 得：G煙 = Kmol/h = Kg/h = m3/h = m3/s 煙氣中惰性氣體流量：GB = = Kmol/h 吸收塔物料衡算： 由于是高含量氣體吸收：利用最小液汽比： 可得到：純MEA的流量LS＝(LS)min＝400 Kmol/h＝24400 kg/h 即：MEA水溶液的流量L= kg/h = 82 m3/h 做物料衡算如下式： 代入以上計算所得數(shù)據(jù)得：富液的出口負(fù)載X1＝＝ （3） 填料的選擇：金屬孔板波紋填料具有通量大，阻力小，效率較高，造價便宜，抗污染能力較強(qiáng)等優(yōu)點，適用于常壓及加壓逆流吸收過程，例如CO2，H2S，HCl等。s 擴(kuò)散系數(shù) （1）CO2在煙氣中的擴(kuò)散系數(shù)CO2在煙氣中的擴(kuò)散系數(shù)可以利用Fuller等人提出的經(jīng)驗公式計算： 計算結(jié)果如下： DCO2,煙氣＝105 m2/s DCO2,水蒸氣＝105 m2/s（2）CO2在溶液中的擴(kuò)散系數(shù) CO2在MEA溶液中的擴(kuò)散率和物理溶解度的求解利用N2O類推的方法進(jìn)行計算： Versteeg等人測定了不同溫度下CO2和N2O在水中的擴(kuò)散率分別為： N2O在不同濃度的MEA水溶液中的擴(kuò)散率由Ko等人的測算值給出： 計算結(jié)果如下： DCO2,L＝109 m2/s （3）溶解度 利用與求解液相擴(kuò)散系數(shù)相似的方法，可以利用N2O的溶解類推出CO2的溶解度： 根據(jù)Wang等人定義R的研究，N2O在純MEA液體中的溶解度為：表4：MEAH2O體系中計算的系數(shù)：計算結(jié)果如下： HCO2,L＝4482 kPa反應(yīng)中生成了大量的水顯然是不利于副反應(yīng)的進(jìn)行。這對于二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成熱較合成氣為原料制甲醇小，具有更為重要的意義。與冷二氧化碳?xì)怏w換熱后溫度降為30℃，通過制冷將二氧化碳冷凝成為液體溫度約為3℃，用泵將液體二氧化碳加壓到略高于6 Mpa，用冷卻水將二氧化碳在氣化室氣化，氣化后溫度約21℃。 預(yù)處理工段工藝圖2原料預(yù)處理工段如圖2所示：二氧化碳從解吸塔出來后進(jìn)入預(yù)處理工段，預(yù)處理工段的主要目的是除去二氧化碳中少量的水、氧氣、氮氣，并對二氧化碳和氫氣進(jìn)行加壓和預(yù)熱使其達(dá)到反應(yīng)所需條件。上面一段高1m，為洗滌尾氣提供氣液接觸條件。(4)吸收劑的選擇。不同種類的醇胺溶液在不同濃度下對二氧化碳的脫除率如圖所示圖 31 不同濃度胺溶液對煙氣中二氧化碳的脫除率 結(jié)合二氧化碳的捕集路線和捕集法的比較，本項目選擇采用燃燒后捕集，以醇胺法吸收二氧化碳，吸收劑采用一乙醇胺（MEA）。且由于電廠煙氣中二氧化碳的摩爾含量僅 14% 左右，其分壓不高，因此對電廠中煙氣的捕集適宜采用化學(xué)吸收法。工業(yè)上采用的氣體吸收法有化學(xué)吸收法和物理吸收法，其特征，所使用的吸收劑及優(yōu)缺點列于下表41。而生產(chǎn)有機(jī)產(chǎn)品中應(yīng)當(dāng)多元化發(fā)展，尤其應(yīng)該注意生產(chǎn)大宗化工原料，以便形成規(guī)模性利用。將c02與丁二烯或二烯等共軛雙烯加熱到800。C02和芳香族二胺發(fā)生縮合反應(yīng)可以制得聚脲，它是一種優(yōu)良的工程塑料，具有獨特的生物分解性，可用作醫(yī)用高分子材料。日本東北電力公司和日立公司聯(lián)合研制成功一種C02轉(zhuǎn)化為甲烷的新型催化劑，該催化劑類似于控制汽車排放物所用的催化劑，其中99％是由活性氣組成的載體，其l％為覆蓋載體表面上的錳和銠，在常壓300℃下CQ和H2之比為l：4，co：轉(zhuǎn)化率為90％。⑥甲醇。主要用作醫(yī)藥、染料、香料工業(yè)的中間體和食品添加劑以及用作橡膠助劑，紫外吸收劑，酚醛樹酯固化劑等。 白炭黑白炭黑可由硅酸鈉和精制C02氣體反應(yīng)制得，它可用作橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑，塑料填充料，潤滑劑和絕緣材料等。該技術(shù)具有不引起二次污染，對底材無任何影響，不產(chǎn)生粉塵等優(yōu)點。 木材保存劑在密閉容器，用含有0．1％。用C02制成氣肥，加大植物生產(chǎn)空間中C02濃度，可增加植物的干物質(zhì)從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。C02氣調(diào)保鮮是注入高濃度C02降低02含量，以抑制果蔬中微生物呼吸，制止病菌發(fā)生，因其不含化學(xué)防腐劑而深受人們歡迎。與手工電弧焊相比，自動C02氣體保護(hù)焊接的功效可提高2～5倍，半自動可提高2倍，能耗下降50％。近日，我國已將該新技術(shù)推廣，擬在全國鋼廠推廣應(yīng)用。(4)可行性研究報告中所采用的產(chǎn)品價格是分析了近幾年來市場價格的趨勢所定的，當(dāng)原料及產(chǎn)品的價格變動較大時將會對財務(wù)及經(jīng)濟(jì)分析產(chǎn)生一定的影響。(1)二氧化碳捕集采用工業(yè)上成熟的化學(xué)吸收法，以一乙醇胺（MEA）為吸收劑，通過熱解吸釋放二氧化碳；一乙醇胺（MEA）具有一定的腐蝕性，且易被煙氣帶進(jìn)的氧氣氧化，因此需要加入抗氧化劑及緩蝕劑。５萬噸/／年制甲醇項目設(shè)計.５萬噸/／年制甲醇項目設(shè)計 目錄第1章 總論 5 5 可行研究報告編制依據(jù)、指導(dǎo)思想和原則 5 5 5 6 6 6第2章 工藝路線確定與描述 8 8 超臨界萃取 8 煉鋼吹煉氣 8 飲料添加劑 8 焊接保護(hù)氣 8 煙絲膨脹劑 9 食品冷藏保鮮劑 9 油田助采劑 9 植物氣肥 9 抑爆充加劑 10 木材保存劑 10 混凝土添加劑 10 核反應(yīng)堆凈化劑 10 灰塵遮蔽劑 10 廢潤滑油凈化、回收劑 10 工業(yè)設(shè)備殘留物質(zhì)、污垢清除劑 10 滅菌劑 11 硼砂 11 用于生產(chǎn)泡沫板材 11 用于生產(chǎn)無機(jī)化工產(chǎn)品 11 白炭黑 11 輕質(zhì)氧化鎂 11 代替氟氮烴用發(fā)泡劑 12 用于生產(chǎn)有機(jī)化工產(chǎn)品 12 14。(1) 建設(shè)意義；(2) 市場分析；(3) 工藝選擇及原料來源；(4) 建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案；(5) 廠址選擇；(6) 效益分析。 (3)目前以二氧化碳制取甲醇的工藝還未工業(yè)化，技術(shù)還不夠成熟，因此本項目存在一定的風(fēng)險。該技術(shù)已在日本普遍應(yīng)用，并已獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 焊接保護(hù)氣C02保護(hù)焊接是一種公認(rèn)的高效率、低成本、省時省力的焊接方法，并具有可變形小、油銹敏感性低、抗裂、致密性好。 食品冷藏保鮮劑C02自然降氧，氣調(diào)保鮮是國際上廣泛應(yīng)用的較現(xiàn)代化的方法。 植物氣肥植物葉綠素在光合作用下吸收C02產(chǎn)生植物淀粉，這是植物生長的自然規(guī)律。C02還是優(yōu)良滅火劑，廣泛應(yīng)用于消防行業(yè)。 工業(yè)設(shè)備殘留物質(zhì)、污垢清除劑日本氧氣公司開發(fā)成功用干冰丸粒清除工業(yè)設(shè)備和其它表面附著的殘留物質(zhì)、污垢技術(shù)。 用于生產(chǎn)無機(jī)化工產(chǎn)品利用C02與金屬或非金屬氧化物為原料生產(chǎn)的無機(jī)化工產(chǎn)品主要有輕質(zhì)MgC0Na2C0NaI． CaC0K2C0堿式PbC0Mgo等多為基本化工原料，廣泛用于冶金、化工、輕工、建材、醫(yī)藥、電子機(jī)械等行業(yè)。②水楊酸。它們是尼泊金酯類的重要中間體，可用作食品保鮮劑、化妝品殺菌劑、醫(yī)藥消毒殺菌劑等，也可用于制造有機(jī)磷殺蟲劑、殺腈和制備耐高溫液晶聚合晶。甲烷主要來自天然氣，但天然氣日趨短缺，因此C02轉(zhuǎn)化為甲烷是個具有戰(zhàn)略意義的課題。②聚脲。c02與乙烯基醚發(fā)生聚合反應(yīng)，可得到既有聚酯結(jié)構(gòu)，又有聚酮，聚醚結(jié)構(gòu)的共聚物。以化工的角度看合成有機(jī)產(chǎn)品將二氧化碳作為新的碳源是最具有潛力，最具有可行性的利用途徑。 不同化學(xué)吸收法的比較化學(xué)吸收法因其工藝簡單、技術(shù)較為成熟,近幾十年在國外得到了廣泛的研究和應(yīng)用。但醇胺存在一定的降解和腐蝕性。因此本項目采用醇胺法。吸收塔里面有三段填料，為MEA吸收二氧化碳提供氣液接觸條件。再生的二氧化碳送往后續(xù)原料預(yù)處理工段。然后再進(jìn)入三段壓縮， MPa，溫度175℃。絕熱催化劑層可以使較低溫度的入口氣迅速升溫達(dá)到最佳反應(yīng)溫度。二氧化碳和氫氣的反應(yīng)式為從反應(yīng)式中我們可以看到有大量的水生成，而副反應(yīng)生成二甲醚、乙醇、雜醇、高級烷烴等都是脫水反應(yīng)。s（2）.液體粘度 不同溫度下MEA水溶液粘度的多項式系數(shù)： 計算結(jié)果如下： T = 313K時，= mPa則相平衡方程為：Y＝其中：Y—氣相molCO2/mol惰性氣體；X—液相molCO2/molMEA。kPa1 （4）.液相負(fù)荷下限 該值由ae/a來確定。250Y具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)為：由于MEA有腐蝕性，我們選用不銹鋼的mellapak250Y型的填料。m3/kmol （9） 填料層高度的計算： 其中有： 即有： 有傳質(zhì)單元數(shù)NOG： 即可計算填料層高度Z： 考慮生產(chǎn)裕量：取填料層高度Z＝7m 技術(shù)性能特性 液泛 在液泛和接近液泛條件下：A．伴隨氣相流量輕微增長，壓降迅速增長；B．隨著氣相流量的輕微增長（傳質(zhì)控制情況），效率快速降低；C．塔顯示不穩(wěn)定性。德國Lurgi公司開發(fā)設(shè)計的管殼式甲醇合成反應(yīng)器是一種軸向流動的低壓反應(yīng)器。合成氣預(yù)熱到230～250℃進(jìn)入反應(yīng)器，段間用菱形分布器將冷激氣噴人床層中間降溫。而且考慮二氧化碳和氫氣反應(yīng)熱不如一氧化碳和氫氣的反應(yīng)熱大，絕熱—管殼式反應(yīng)器的絕熱層可以讓反應(yīng)原料氣迅速升溫達(dá)到最佳反應(yīng)溫度。平衡時各組分的含量組分CO2H2COCH3OHH2O摩爾分?jǐn)?shù) 反應(yīng)器體積計算原料二氧化碳和氫氣混合后進(jìn)入反應(yīng)器，反應(yīng)生成水和甲醇，同時生成極少量的二甲醚、乙醇、雜醇、有機(jī)酸、高級烷烴。反應(yīng)器中存在的反應(yīng)： （36）反應(yīng)器中達(dá)到平衡，維持不變。反應(yīng)器壁厚計算