【正文】 發(fā)出日期：二 OO 三 年五月三日 4 附表： 主要設(shè)計參數(shù) 300 天； 86%； ： 組成 H2S SO2 有機硫 H2O NOX 含量 ≤ 2mg/Nm3 ≤ 2mg/Nm3 ≤ ≤ 30ppm ≤ 5ppm 組成 O2 N2 CO CO2 含量 ≤ 20ppm ≤ 20ppm ≤ 10ppm ≥ % ： 組成 CO CO2 N2 O2 SO2 含量 ～ 2％ 86％ 10％ 1～ 2％ 50 mg/Nm3 組成 NOX H2S CS2 COS 粉塵 含量 20 mg/Nm3 500mg/Nm3 mg/Nm3 200 mg/Nm3 50 mg/Nm3 放空氣 出口溫度： 常溫 放空氣 出口壓力： 3040mm 水柱 放空氣 出洗滌塔溫度： ≤ 30℃ 放空氣 出洗滌塔含塵量： ≤ 5 mg/Nm3 放空氣 出吸收塔 H2S 含量： ≤ 500ppm 、預(yù)處理工序 預(yù)處理器出口無機硫含量： ≤ 500ppm 一 級脫硫器進(jìn)口氣體溫度： ≤ 35℃ 三 級脫硫 出口 轉(zhuǎn)化率取 90%～ 99% 四 級脫硫器出口：總硫 ≤ CO2含量為 86%（ v/v） ,塔頂 CO2含量為 95%（ v/v），塔釜 CO2含量為 %（ v/v）； CO2含量為 45%（ v/v）， N2含量為 52%（ v/v），其余為 3%（ v/v）； 、順放氣 CO2含量為 20%（ v/v）； 、洗滌塔、 吸收塔、原料氣壓縮機段后冷卻器的出口水蒸汽濃度取相應(yīng)溫度下的水蒸汽飽和分壓。并對安全保護措施、三廢處理問題作了具體的說明。 Black第一個應(yīng)用定量的方法研究這種氣體 ,由于它是固定在石灰石中的 ,所以定名它為“固定空氣”。 Faraday 發(fā)現(xiàn)加壓可以使二氧化碳?xì)怏w液化。 106t,占世界排放的 10%，排在第三位，因此加快二氧化碳研究與利用已顯的日益必要和迫切。 105Pa 時變?yōu)楣腆w。在空氣中通常含量為 %（體積），若含量達(dá)到 10%時，就會使人呼吸逐漸停止，最后窒息死亡。用飛機將干冰撒入云層施行人工降雨，能解決久旱無雨、莊稼欠收的問題。 4. 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ① 國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T60521993≤ 工業(yè) 液體二氧化碳≥ 項目 指標(biāo) 二氧化碳 %（ v/v） ≥ 99 油份 按標(biāo)準(zhǔn) 4,4 檢驗合格 按標(biāo)準(zhǔn) 4,4 檢驗合格 按標(biāo)準(zhǔn) 4,4 檢驗合格 一氧化碳、硫化氫、磷化氫及有機還原物 b — 按標(biāo)準(zhǔn) 4,6 檢驗合格 按標(biāo) 準(zhǔn) 4,6 檢驗合格 氣味 無異味 無異味 無異味 水份露點 /℃ ≤ 60 65 游離水 無 限定說明： 感官：外觀、氣味 工藝過程： 生產(chǎn) 之中十分重要并必須控制的關(guān)鍵項目 法規(guī)：行政部門的限定規(guī)定 三、設(shè)計的原始依據(jù)及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 設(shè)計的原始依據(jù)，按 設(shè)計任務(wù)書 1． 年產(chǎn)量 10000 噸食品級液體二氧化碳； 2． 年工作日 300 天； 3． CO2的提取率為 86%； 4． 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： 組成 H2S SO2 有機硫 H2O NOX 含量 ≤ 2mg/Nm3 ≤ 2mg/Nm3 ≤ ≤ 30ppm ≤ 5ppm 組成 O2 N2 CO CO2 含量 ≤ 20ppm ≤ 20ppm ≤ 10ppm ≥ % ： 組成 CO CO2 N2 O2 SO2 9 含量 ～ 2％ 86％ 10％ 2～ 3％ 50 mg/Nm3 組成 NOX H2S CS2 COS 粉塵 含量 20 mg/Nm3 500mg/Nm3 mg/Nm3 200 mg/Nm3 50 mg/Nm3 工序 放空氣 出口溫度：常溫 放空氣 出口壓力： 3040mm 水柱 放空氣 出洗滌塔溫度： ≤ 30℃ 放空氣 出洗滌塔含塵量： ≤ 5 mg/Nm3 放空氣 出吸收塔 H2S 含量： ≤ 500ppm 、預(yù)處理工序 預(yù)處理器出口無機硫含量： ≤ 500ppm 一級脫硫器進(jìn)口氣體溫度： ≤ 35℃ 三級脫硫出口轉(zhuǎn)化率取 90%～ 99% 四級脫硫器出口：總硫 ≤ CO2含量為 86%（ v/v） ,塔頂 CO2含量為 95%（ v/v），塔釜 CO2含量為 %（ v/v）； CO2含量為 45%（ v/v）， N2含量為 52%（ v/v），其余為 3%（ v/v）； 、順放氣 CO2含量為 20%（ v/v）； 、洗滌塔、吸收塔、原料氣壓縮機段后冷卻器的出口水蒸汽濃度取相應(yīng)溫度下的水蒸汽飽和分壓。 K Cv kJ/kg178。 同時 ,氧分子作為一種重要的配位體在生物內(nèi)起著重要作用 ,除氧外 ,自然界還存在氧的兩種同素異形體 ,即 O3和 O4。水電豐腴 ,便江江上、中游 建有二座水電站 ，還有 國家 電網(wǎng)變電所輸出 萬伏供給，電源充足。 八．三廢情況及環(huán)境保護的大體方案 本工藝流程其本身因考慮環(huán)境因素，分離、提純 放空氣 氣中的二氧化碳。必要時用高壓氧治療。 在搬運、裝填吸附劑的過程中，會產(chǎn)生很多粉塵，這些粉塵吸附劑本身均會刺激人的眼睛、鼻子、喉嚨和皮膚，如果眼睛內(nèi)含有粉塵時，可用足夠的水沖洗，不能將吸附劑放入口中，決不能將水倒入吸附劑中，否則會引起灼燒。 洗滌塔與吸收塔均采用填料塔，其除塵效率與吸收效率和液氣比與吸收溫度有關(guān)。吸附劑有多種，如：活性氧化鋁，硅膠，沸石等，本設(shè)計采用硅膠吸附劑。 ⑤ 分子篩 吸附工藝條件分析選擇 分子篩 吸附是根據(jù)吸附量與吸附壓力成正比，在較高壓力下進(jìn)行吸附。在活性碳的作用下吸附有機硫和微量的H2S； 5)從第三脫硫塔出來的氣體進(jìn)入第四脫硫塔，在精脫硫劑的吸附下脫除微量的 H2S 和有機硫，使其達(dá)到工藝要求 (總硫在 20ppm 以下 )； 6)從第四脫硫塔出來的氣體進(jìn)入 CO2 壓縮機三級壓縮至 左右； 7)經(jīng)三級壓縮的氣體通過三級冷卻器、油分離器冷卻、分離 , 進(jìn)入 1 號凈化器或二號凈化器，在 3A 分子篩干燥劑的作用下，脫除氣體中的濕度水份，使氣體中含水量小于20ppm。 （ 3）適用于高溫、高濕煙氣及非纖維性粉塵的處理 ,可用于凈化易燃 ,易爆及有害氣體。這類情況在濕法除塵中較為常見 ,因此采用濕法除塵時 ,應(yīng)該考慮到設(shè)備腐蝕問題 ,如果考慮不周 ,則往往會引起設(shè)備嚴(yán)重腐蝕而迫使除塵系統(tǒng)難于正常運行。 易用陶瓷一類耐蝕材料制作較合 小直徑 以下較難制作 很合適 分離效率（ HETP） 分離效率比較穩(wěn)定，大塔效率會更高些。 50179。 18 CO2 在物理吸附劑上表現(xiàn)出與其他氣體具有更強的吸附能力 ,變壓吸附法就是利用這種吸附能力的差異達(dá)到從混合氣體中分離提純不同純度的 CO2的目的。產(chǎn)品中產(chǎn)品組分含量 /（原料流量179。 40%）179。 103 三 ． 洗滌工序 洗滌塔 排污進(jìn)水２５℃出水３０℃氣體出口４０℃氣體進(jìn)口８０℃ ① 取該設(shè)備的用水量 （液氣比 1： 219，吸收溫度為 30℃ ） 排污進(jìn)水２５℃出水３０℃氣體出口４０℃氣體進(jìn)口８０℃ ② 取該設(shè)備的用水量 （液氣比 1： 219，吸收溫度為 30℃） ③ 該 過 程 對 粉 塵 的 吸 收 率 為 60%, 吸 收 的 量 為 ( 179。 1000/18179。 105179。 103+179。 103mol 注 :原料壓縮機出口含 H2S 179。 179。 設(shè) Y 為置換氣每秒的放空量 (從吸附塔到原料壓縮機 )。 90% 根據(jù)總系統(tǒng)的守恒 得 : F=W+D 解得 :D=,F=,w= 塔釜出口標(biāo)準(zhǔn)即產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。 + 179。 179。 該塔上限是因前面窯氣達(dá)到上限溫度 370℃時 ,文丘里的出口溫度為 51℃ ,此時夾帶的蒸汽量較大 , 冷卻時水溫將升高到 t′ ,此時 t′必須小于洗滌塔氣體出口溫度 ,即 t′＜ 40℃ . Q 放上限 =Q 溫降 +Q′ 潛熱 Q 溫降 = 當(dāng) t’=35 ℃時計算得 : Q’潛 =179。 計算得各組分的平均 CPm= J/mol178。 =179。 (397303) MH2O=V2=m/p= 三 .一 二級 粗 脫硫 1. 進(jìn)入二級脫硫時的溫度為 80℃ COS+H2O→ H2S+CO2 △ H=在二級時放出的熱 Q=n△ H=179。 179。 179。（ ）=， 三級壓縮后冷卻器使氣體冷卻到 313K，水的出口溫度為 33℃， 179。 103 179。 179。 。 179。 103+179。 179。 179。 179。 L/d178。（ 9+1）179。 1=2598Pa ⑤核算總傳熱面積 （ 1）管程對流傳熱系數(shù)α i Re=179。 =（ m2178。 179。 179。 /di+ d?！妫?)= Tmtm=(116+32)/2(27+20)/2=℃＞ 50℃ 因此要考慮熱補償 ,據(jù)此由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn) (參見《化工工藝設(shè)計手冊》下 4339) 中選定固定板 式換熱器 ,有關(guān)參數(shù)見下 : 殼徑 mm 400 管子尺寸 mm φ 20179。 179。 179。 )= Tmtm=(+30)/2(27+20)/2=35℃＜ 50℃ 因此不需要考慮熱補償 ,據(jù)此由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn) (參見《化工工藝設(shè)計手冊》下 4339) 中選定固定板式換熱 器 ,有關(guān)參數(shù)見下 : 殼徑 mm 40 管子尺寸 mm φ 20179。 179。 179。 φ △ t=179。℃）。 a 際傳熱面積 S0=nπ dL=99179。 熱流體 111℃→ 30℃ 冷流體 27℃← 20℃ △ t2=83℃ △ t1=10℃ Q=WhCph（ T1T2） =179。℃） 則 S=Q/(K△ tm)=65532/（ 179。 －（ ） = m2 采用此換熱面積的換熱器 ,則需要過程的總傳熱系數(shù)為 w/（ m2178。 179。 ） = Tmtm=(124+30)/2(27+20)/2=℃＞ 50℃ 因此需要考慮熱補償 , 據(jù)此由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn) (參見《化工工藝設(shè)計手冊》下 4339) 中選定固定板式換熱器 ,有關(guān)參數(shù)見下 : 殼徑 mm 400 管子尺寸 mm φ 20179。 179。 179。 ） =（ m2178?！?/w （ 8） 總傳熱系數(shù) K。 179。 ） = de=4（ t2π d02/4） /（π d02） =4179。 106/= α i=179。 ）179。 2= （ 6） 殼程壓強降 ∑Δ P0=（Δ P1’+Δ P2’） FsNs 其中 Fs=,Ns=1 △ P1’=Ff0nc(NB+1) ρ u02/2 nc=179。 179。 =℃ . ③初選換熱器規(guī)格，根據(jù)兩流體的情況，假設(shè) K=(m2.℃ ) 故 S=Q/（ K.△ tm） =65532/（ 179。 44/=工業(yè)水 33℃← 25℃ △ t2=94℃ △ t1=15℃ Q = Wh178。 [5（ 10） ] 179。 103+574179。 ?！?t=19886 △ t=。 103 179。 179。（ 400308） =mHWO179。 K t2=t1(p2/p1)(k1)/k 式中 k=Cp/CV= (k1)/k=()/= ①一級壓縮進(jìn)口溫度為 298K，壓強為 Mpa (絕 ) 出口的壓強為 （絕） t1=298179?！?t=,解得△ t=℃ 即二級脫硫出口溫度為 ℃ 2. 二級脫硫后冷卻器使氣體冷卻到 35℃ ,水的出口溫度為 33℃ ,冷料損失 5% MH2O179。 179。℃ ) t1=298179。 此時 Q 吸 =179。 103 = △ t1niCpmi(80℃ ) △ t2niCpm(40℃ )=(8025)niCpmi(80℃ )(4025)niCpm(40℃ ) 所以 :Q 總放 =+= ③ 根據(jù) Q 吸 =Q 放 179。 + 179。 ②則氣體放出的熱量 : Q1=△ t1 niCpmi(353K)△ t2 niCpm(313K) =(8025) 179。 78%+= (1) 根據(jù)整體總的摩爾量守恒 : X+Y+= (2) 解得 X=,Y= 即置換氣有 放空 ,另有 進(jìn)入原料壓縮機入口。 107 179。 106 mol nH2O增加量 =nH2S耗 =179。 103+179。 107） mol 有機 S（余） 含量：（ 179。 四 .脫硫脫水工序 二 粗 級脫硫 ① T504 型常溫有機硫水解催化劑 反應(yīng)原理： COS+H2S=== H2S+CO2 △ H=355KJ/mol COS 的轉(zhuǎn)化率為 90%) CS2