【正文】 ........................................... 24 提純塔工藝條件 ............................................................................................................ 24 加料方式 ..................................................................................................................... 24 進料狀況 ..................................................................................................................... 24 塔頂冷凝方式 ............................................................................................................. 24 回流方式 ..................................................................................................................... 24 加熱方式 ..................................................................................................................... 24 操作壓力 ..................................................................................................................... 25 提純塔工藝計算 ............................................................................................................ 25 相平衡方程的確立 ..................................................................................................... 25 平均摩爾質(zhì)量 ............................................................................................................. 26 回流比的確定 ............................................................................................................. 27 理論塔板 ...................................................................................................................... 27 實際塔板 ...................................................................................................................... 28 提 純塔主要尺寸的設計計算 ........................................................................................ 28 流量和物性參數(shù) ......................................................................................................... 28 管口的選擇 ................................................................................................................. 29 回流管 .......................................................................................................................... 29 進料管的直徑 DF......................................................................................................... 30 塔底出料管的直徑 Dw ............................................................................................... 30 再沸器返塔連接管直徑 DV ........................................................................................ 31 填料參數(shù) ..................................................................................................................... 31 塔徑設計計算 ............................................................................................................. 33 塔體壁厚的計算 ......................................................................................................... 34 主要附件的選型 ............................................................................................................ 35 填料層壓強降計算 ..................................................................................................... 35 塔釜設計 ..................................................................................................................... 35 漏液校核 ..................................................................................................................... 36 降液管液泛校核 .......................................................................................................... 36 塔的頂部空間高度 ..................................................................................................... 36 手孔的設計 .................................................................................................................. 37 裙座的設計 .................................................................................................................. 37 提純塔高度計算 ............................................................................................................ 37 結(jié)論 .............................................................................................................................................. 38 致謝 ................................................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。本設計就整個工藝流程和提純塔進行了物料衡算，原料氣進料總量為 4000Nm3/h。不能燃燒，容易液化，密度是空氣密度的 倍。而本設計則提供了一套簡單而又經(jīng)濟的生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)年 5 萬噸的食品級液態(tài)CO2。 (2）煙草行業(yè)： 隨著環(huán)保要求的提高以及對食品添加劑的嚴格要求，為食品 CO2進入煙草行業(yè)提供了很大的機遇，液體食品 CO2用于煙絲膨化可使每箱香煙節(jié)約 ～ 原料煙絲，而且煙絲膨化質(zhì)量也有很大的提高。糧食基地、蔬菜基地的建立，為 CO2作為氣肥應用于農(nóng)業(yè)開辟了新的領域，預計其增長幅度也在 5%以上。我 國能源結(jié)構(gòu)中低效、高污染能源占相當?shù)谋戎?，電能、石油、天然氣等高效清潔能源所占比例太小，這樣的結(jié)構(gòu)不僅造成大量的能源浪費，而且對環(huán)境也造成極大的污染。隨著我國工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的多元化發(fā)展，國內(nèi) CO2需求呈現(xiàn)快速增長。其中英國 BOC 公司投資最大，在我國成立的合資公司最多，液體 CO2 的產(chǎn)量和市場占有率也最高。美國 % 的 CO2用于食品的冷卻、冷藏、研磨和惰化 , % 用于飲料碳酸化 , 11% 用于油井氣井操作 , % 用于碳酸鹽、青霉素的生產(chǎn)及冷卸 , % 用于焊接、冷收縮 裝配等金屬加工 , % 用于滅火劑、氣霧劑等其它方面。 其它占 24% 。我國能源結(jié)構(gòu)中低效、高污染能源占相當?shù)谋戎兀娔?、石油、天然氣等高效清潔能源所占比例太小，這樣的結(jié)構(gòu)不僅造成大量的能源浪費，而且對環(huán)境也造成極大的污染。隨著我國工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的多元化發(fā)展，國內(nèi) CO2需求呈現(xiàn)快速增長。其中英國 BOC 公司投資最 大，在我國成立的合資公司最多，液體 CO2 的 7 產(chǎn)量和市場占有率也最高。沿海開放城市、經(jīng)濟發(fā)達省份需求量較大，其消費結(jié)構(gòu)因各省市工業(yè)結(jié)構(gòu)不同而不同。 浙江現(xiàn)有 CO2主要使用有：工業(yè)氣體保護焊領域，約達整個浙江市場的 60～ 70%左右，主要分布在寧波、舟山、溫州、臺州等沿海工業(yè)、造船業(yè)發(fā)達的城市；其次是食品加工領域，如：啤酒、飲料生產(chǎn)、煙絲膨化行業(yè)。所以，合成氨企業(yè)利用自身優(yōu)勢，開發(fā)食品級 CO2兼產(chǎn)工業(yè)級CO2，是使企業(yè)多種經(jīng)營、降低生產(chǎn)成本、增加企業(yè)效益的一種有效途徑。化學溶劑吸收法主要是采用堿性溶液對 CO2進行吸收，然后通過脫吸分離出 CO2，同時使溶劑再生，循環(huán)使用。一 10 般在 ～ ， –40～ –20℃ 的條件下操作運行 [9]。要求的設備壓力等級高，氣耗高，動力消耗大 。 此外，由于合成氨廠變壓吸附脫碳氣中含有大量的氫和一氧化碳，如不進行預處理， 11 直接進入脫 烴凈化塔時，不但浪費了大量的氫和一氧化碳等合成氨生產(chǎn)原料，同時需要大量氧氣，對沒有空分裝置的企業(yè)，將很難實施。 綜上所述，在制定食品級二氧化碳工藝技術(shù)路線時，應根據(jù)原料氣的來源、氣體成分和產(chǎn)品執(zhí)行的標準進行 ―量身定做 ‖。國內(nèi)液體 CO2生產(chǎn)裝置過去多采用高壓法，低壓法只能用于啤酒廠回收 CO2，一般規(guī)模較小，生產(chǎn)技術(shù)和設備依賴進口，現(xiàn)在低壓法已實現(xiàn)全部國產(chǎn)化，價格僅為國外設備的 1/3，最大規(guī)模已達到2t/h。所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量全面符合美國可口可樂標準和我國最新國標 GB106212020（食品添加劑 液體二氧化碳）的各項要求。將來自冰機系統(tǒng)的液氨引入本系統(tǒng)，通過氣化制冷后將原料氣進行冷凍，蒸發(fā)后的氣氨再返回冰機系統(tǒng)繼續(xù)壓縮。合格的液體二氧化碳進入儲槽，再根據(jù)用戶情況進行槽車運輸或充瓶。在液體 CO2通過調(diào)節(jié)閥時，形成節(jié) 流現(xiàn)象，造成液體 CO2溫度下降，同時也降低了液體 CO2的壓力。經(jīng)預處理合格的原料氣經(jīng)管 16 道進入一級脫硫器，再經(jīng)管道進入二級脫硫器，再經(jīng)管道進入干燥工序。根據(jù)脫碳裝置排放氣量，確定本裝置的生產(chǎn)規(guī)模為 5104t/a食品級二氧化碳。且依據(jù) 2N的性質(zhì)來作近似計算，因此進料中可看成氮氣的含量為 2%