【正文】 +2H2O===2H2S+CO2 空速為 200300h1 ②計算吸收后余量 二級脫硫塔工有三層，每層的 COS 轉(zhuǎn)化率為 91% COS 的剩余量 179。 進洗滌塔后 CO2的余量為 =⑤ 對出塔后水蒸汽的夾帶量（每秒的量） 查得該溫度下水蒸汽的飽和分壓為 kPa (+ nH2O) nH2O= 式中 : 為 干 基 流 量 速 度 . 為 進 口 氣 體 流 量 吸收掉 CO2 量即=⑥ 對 SO2吸收以平均每秒的量為計算 ) 根據(jù)亨利公式 P=EX 查得該溫度下 SO2的亨利系數(shù)為 179。 104 179。 320247。 本設(shè)計采用壓延制刺孔板濃縮填料。 (3) 機械強度好 ,遇水不粉化 ,床層阻力小 . b. EAC 系列精脫硫劑有以下特點 : (1) 脫硫精度高 普通脫硫精度為出口硫化氫 ,用于粗脫 ,而 EAC 精脫硫劑脫硫精度為出口硫化氫 . (2) 反應(yīng)速度快 研究表明 ,EAC的穿透空速是普通脫硫劑的 24倍 ,工業(yè)使用時 ,普通脫硫劑使用空速是 200500h1左右 . (3) 精脫硫劑的工作 (穿透 )硫容高 研究表明 ,EAC 型精脫硫劑工作硫容為其它常溫脫硫 劑的 35 倍 ,EAC4 型解決了在常溫下精脫二氧化硫的難題 ,其硫容可達10%. (4) 對有機硫有一定的脫除作用 本設(shè)計中 ,預(yù)處理器和三級脫硫塔采用 EAC4 型精脫硫劑 ,其性能指標列于下表 : 精脫硫劑 外觀 粒度 堆密度（ g/ml） 比表面積（ m3/g） 孔容（ ml/g） 空隙率 EAC4 型 黑色條形 4（ 34） 179。 比較合適 ,吸收塔和洗滌塔采用填料塔的原因有 : a. 原料氣中含有硫化 氫 ,二氧化硫等酸性氣體 ,對設(shè)備具有腐蝕性 ,而填料塔便于用耐腐蝕性材料制造 。 (3) 原料中氣體含有二氧化硫、硫化氫等雜質(zhì) ,采用濕法除塵可吸收這些有害雜質(zhì) ,這些有害雜質(zhì)酸性氣體含量較少 ,故設(shè)備腐蝕問題可適當(dāng)考慮 。 （ 2）粉塵回收困難 ,造成有用粉塵資源的浪費。另外 ,其去除粉塵粒徑的范圍很廣 ,可有效去除粒徑在 左右的塵粒。 空速的選擇，空速小則設(shè)備生產(chǎn)能力低； 空速大，廢氣中 CO2含量高， CO2的提取率下降，故選擇空速 1000h1。再生溫度是變溫吸附中非常關(guān)鍵的參數(shù)。 ③ 四 級脫硫器的空速和溫 度選擇 三 四 級脫硫所選用的催化劑 為活性炭， 選擇空速取為 1500h1，溫度低于 70℃，以1040℃為最好。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，使其達到工藝要求 (總硫在 20ppm 以下 )； 6)從第四脫硫塔出來的氣體進入 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。充裝人員應(yīng)定期培訓(xùn)，考核合格才能上崗操作。進入密閉設(shè)備、容器和地溝等處，必先進行安全分析，確定是否合格，分析合格前不可擅自進入。 主車間由除塵、 脫硫 、 分子篩 吸附、壓縮、液化、提純、貯存等工序組成，儀表接入 工業(yè)用 二氧化碳儀表集控室。 S 沸點 汽化熱 ③化學(xué)性質(zhì) 由于 CO 分子是不飽和的亞穩(wěn)分子 ,在化學(xué)上 ,就分解而言 ,CO 是穩(wěn)定的 ,但由于存在未被占有的反鍵軌道 ,易于被催化劑激活。 K) Cv (mol178。 ③ 分子篩 吸附法 分子篩吸附法 具有工藝過程簡 單、能耗低、適應(yīng)能力強、自動化程度高、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理等優(yōu)點，橋氮二氧化碳裝置 采用此項技術(shù)提純二氧化碳裝置，一次開車成功，對以 放空氣 氣為原料的混合氣中難以解決的氨氧化合物已找到一定的淡化方法，使產(chǎn)品基本滿足 GB/T 60521993 標準要求。最近美國制成了不受煙、砂石和煙霧妨礙，能夠正確測定 8 距離的二氧化碳激光測距器。 k］ Cp Cv 氣體粘度 (0℃ , MPa)/mp178。 105Pa、 ℃時可直接升華變成氣體。能溶于水，溶解度為 克/100 克水（ 25℃）。 二氧化碳化學(xué)自 20 世紀 80 年代以來引起世界各國 ,特別是工業(yè)發(fā)達國家的普遍關(guān)注。 1773 6 年 ,A178。 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 二氧化碳的發(fā)現(xiàn)應(yīng)追溯到 17 世紀初 ,當(dāng)時 ,比利時化學(xué)家 J178。 本設(shè)計共包括 :設(shè)計總論、工藝流程設(shè)計論證、設(shè)計計算和繪圖四個部分。 在設(shè)計總論部分 ,首先對產(chǎn)品進行了概述 ,并按廠址選擇要求 ,對選定廠址的水文、氣象、地質(zhì)等情況作了初步調(diào)查 ,并從水、電、汽供應(yīng)情況和交通運輸方面進一步說明了廠址選擇地合理性 ,并對主、副原料的供應(yīng)要求作了明確的規(guī)定。 B178。 L178。據(jù)統(tǒng)計 ,全世界各種礦物燃料 (煤 ,石油 ,天然氣 ),燃燒排放到大自然中的二氧化碳量達到 185242 億噸 /年 ,而其利用尚不足 1 億噸 /年。在 20℃時，將二氧化碳加壓到 179。二氧化碳比 空氣重，生產(chǎn)廠家 原料來源 工藝 產(chǎn)能（ Kt/a） 廣東江門氮肥廠 合成氨廠氣 三塔變壓吸附 10 川化集團公司 合成氨廠廢氣 低壓凈化 ,提純液化 4 廣州石化總廠 制氨裝置副產(chǎn) 加壓法 ,分子篩吸附 和靜壓提純 10 山東魯化 集團合成氨廠 合成氨廠副產(chǎn) 壓縮凈化 15 黃橋二氧化碳廠 CO2 氣田 凈化 提餾 吸附 10 金東實業(yè)公司 環(huán)氧已烷副產(chǎn) 低溫分餾精制 30 興化 BOC 氣體有限公司 造氣排放廢氣 BOC 技術(shù) 20 美國普萊克斯公司獨資 鷹山石化排放的工業(yè)尾氣 PRAXAIR 技術(shù) 30 上海焦化有限公司 焦化脫硫脫碳工業(yè)尾氣 林德公司技術(shù) ,提純 壓縮 ,凈化 ,液化 60 BOC 公司 化工廠廢氣 BOC 技術(shù) 10179。 s 2. 化學(xué)性質(zhì) 通常情況下，二氧化碳性質(zhì)穩(wěn)定，無毒性，不燃，不助燃，在高溫或是有催化劑存在的情況下，二氧化碳可以參加一些化學(xué)反應(yīng)： ①還原反應(yīng) CO2+2Mg→ 2MgO+C CO2+C→ 2CO ②有機合成反應(yīng) 在高溫（ 170℃ 200℃）和高壓（ ）下 ,CO2 和氨反應(yīng) CO2+2NH3→ NH2COONH4→ CO(NH2)2 在升溫加壓和有銅 鋅催化劑存在時 ,用二氧化碳、一氧化碳和氫氣的氣態(tài)混合物可以合成甲醇，二氧化碳和氫氣反應(yīng) CO2+3H2→ CH3OH+H2O 3. 用途 ① 在化工合成上的應(yīng)用 二氧化碳除了成熟的化工利用 (例如合成尿素 ,生產(chǎn)碳銨 ,生產(chǎn)碳酸鹽、阿斯匹林 ,制取水揚酸及其衍生物等 )以外 ,現(xiàn)在又研究成功了許多新的工藝方法 ,如合成甲酸及其衍生物 ,合成天然氣 ,乙烯 ,合成甲醇 ,壬醇 ,草酸及其衍生物 ,丙脂及芳烷的烷基 化 ,合成高分子單體及進一步二元或三元共聚 ,制成了一系列高分子材料等 ,另外利用二氧化碳代替?zhèn)鹘y(tǒng)的農(nóng)藥做殺蟲劑 ,也在研究之中。二氧化碳作為油田注入劑，可有效地驅(qū)油。 分子篩 吸附法分離提純二氧化碳，其 生產(chǎn)方法為： ① .以 合成氨放空 氣為原料氣，經(jīng)濕法除塵裝置除塵，采用多級脫硫技術(shù)脫除 SOH2S、 COS、 CS2等有害雜 質(zhì)，并采用分子篩 吸附技術(shù)脫除 H2O，再經(jīng) 液化裝置得到液態(tài)二氧化碳 ，最后經(jīng) 提純塔裝置提純二氧化碳 產(chǎn)品。 K) 氣體粘度 (300K,) 179。在高溫高壓下 ,CO 具有極高的化學(xué)活性 ,能和多種單質(zhì)和化合物反應(yīng) ,具有較強的還原性。 輔車間由機修車間、動力車間、儀表車間等組成。進入高濃度二氧化碳 場所進行檢查修理工作前，應(yīng)先抽風(fēng)排氣。嚴格執(zhí)行充裝重量復(fù)驗制度，嚴禁過量充裝。 8)凈化 器出來的氣體進入氨蒸發(fā)冷凝器被液化，然后進入提純塔 ,經(jīng)提純閃蒸后的氣體直接進入 CO2 低溫貯槽或去充裝槽罐車 。 ④ 料氣干燥器工藝條件中分析選擇 原料氣干燥是利用 分子篩 吸附的原理，將原料氣中的水分脫除。提吸附劑的再生溫度有利于解吸的完全程度，也就是提高了吸附劑的利用率，但再實際操作過程中，再生溫度不能任意提高，受吸附劑性能下降以至于失去吸附作用，所以選擇的再生溫度必須低于吸附劑耐熱溫度，硅膠吸附劑的耐熱溫度為 250℃，本設(shè)計再生溫度為 145℃ 150℃。 再生方法的選擇。 （ 2）設(shè)備構(gòu)造簡單 ,投資少 濕法除塵的設(shè)備相對來說窯簡單的多。 （ 3）不利于粘性的粉塵去除 .粘性的粉塵遇水 易形成稠狀而發(fā)生掛灰及堵塞設(shè)備現(xiàn)象。 (4) 對除塵過程中的廢水 ,可經(jīng)沉淀后排放。 b. 填料塔節(jié)約簡便 ,占地面積小 ,金屬耗量少 。（ 515） 06177。 本填料由于金屬表面輾壓有十分密集的微小刺孔 ,增強了填料表面的毛細作用 ,液體充分濕潤構(gòu)成成膜 ,刺又強化液膜的湍動 ,利于液膜表面更新 ,這種填料有很好的分離效率。 24247。 104 179。 106Pa 則有 101325179。 103179。 106+179。 179。 103mol 5. 原料干燥器 ①采用硅膠干燥劑 出口 H2O≤ 20PPM ②取出口 H2O（ g）為 15PPM，即 179。 106 179。 根據(jù) CO2守恒得 : F179。 ( 179。+179。 179。 () 179。 (278/)= 冷料損失為 5% MH2O179。 (3325) 179。 179。 ()=400k 一級壓縮后冷卻器使氣體冷卻到 313K 進入產(chǎn)品氣壓縮機的物質(zhì)的量為 ，水出口溫度為 33℃ 179。 (3325)179。 mHWO=VH2O= 七 . 提純塔： 1. 提純塔的塔頂壓力為 （絕） tD=3℃ 塔釜壓力為 （絕） tW=1℃ 在這樣的壓強下， CO2是以液態(tài)的形式存在，其余都為氣相或溶于液態(tài) CO2中 Cpm(CO2)(10℃→ 3℃ )（ L） = Cpm(CO2)(10℃→ 1℃ )（ L） = Cpm(CO2)(10℃→ 3℃ )（ g） = 2. 再沸器提供的熱量即為塔內(nèi)熱量的增值。（ 3+10） ]+179。 C 即從 40。 C CpmN2=CO2的汽化潛熱 574 KJ/Kg NH3的汽化潛熱 574 KJ/Kg 經(jīng)過氨冷器時氣體溫度由 。 179。 103+179。 CPh178。 ） = 由于 Tmtm=(127+40)/2(33+25)/2=℃＞ 50℃， 因此需要考慮熱 補償。 （ 179。 991/2=12 26 取折流擋板間距 h= NB=L/h1=3/=9 殼程流通面積 A0=h（ D ncd0） =（ ） = u0=（ 996 ） =Re=d0u0p/μ = 996/（ 103） =9426＞ 500 f0= = = 所以△ P1’=179。 996179。 179。（ 179。 103/= 殼程中水被加熱，?。é?/μ w） = α 0=179。（管壁熱阻可忽略） K。℃） 由前面得計算可知，選用該型號換熱器時要求過程得總傳熱系數(shù)為 （ m2178。（ 11632） =141757W 逆流時平均溫差為：（按單殼程、多管程進行計算） △ tm’=(△ t2△ t1)/ln(△ t2/△ t1) =（ 8912） /ln（ 89/12） =℃ P=(t2t1)/(T1 t1)=(2720)/(11620)= R=(T1T2)/(t2t1)=(11632)/(2720)=12 查得φ △ t= △ tm=△ tm’178。（ ） = 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。 2 28 公稱壓強 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。（ ） =84582W 逆流時平均溫差為：（按單殼程、多管程進行計算） △ tm’=(△ t2△ t1)/ln(△ t2/△ t1) =()/ln（ ） =℃ P=(t2t1)/(T1 t1)=(3020)/(8020)= R=(T1T2)/(t2t1)=()/(2720)= 查得φ △ t= △ tm=△ tm’178?！妫?。 ） = Tmtm=(127+40)/2(27+20)/2=℃＞ 50℃ 因此需要考慮熱補償 , 據(jù)此由換熱器系列標準 (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 325 管子尺寸 mm φ 19179。 44