【正文】 5. 列管和管板連接方式的選擇，操作壓力較低且介質(zhì)具有腐蝕性因此選用脹接。（下式中甲醇以代替）式中：—催化劑的堆積密度 —催化劑床層體積 反應(yīng)后各種物質(zhì)的摩爾量： （37） （38） （39） （310） （311）反應(yīng)出口總的氣體摩爾流量： （312）表13 物料衡算表組分反應(yīng)前反應(yīng)后摩爾量摩爾分?jǐn)?shù)摩爾量摩爾分?jǐn)?shù)CO2H2COCH3OHH2O合計11 熱量衡算摩爾流率為，溫度為的混合氣體進(jìn)入反應(yīng)器，先在絕熱層反應(yīng)，通過絕熱層后進(jìn)入列管催化層反應(yīng)。催化劑參數(shù)如表11。反應(yīng)器內(nèi)部類似列管式換熱器，列管內(nèi)裝催化劑，管外為沸騰水，反應(yīng)熱很快被沸水移走，兩種氣體分別呈軸向流動。S填料各參數(shù)：a = 250 m2/m3；=可得： 泛點氣速uf = m/s 取空塔氣速u = = m/s由此可得： 圓整至D = m檢驗：泛點率 f = u/uf = （—）之間，滿足規(guī)整填料的要求。s1 對于液膜傳質(zhì)系數(shù)： 其中：CO2在液體中的擴(kuò)散系數(shù)DL＝109 m2/s；填料表面未及時更新系數(shù)Ce＝ 即可得：液相傳質(zhì)系數(shù)kL＝104 m/s 即總的氣相傳質(zhì)系數(shù)為： 其中：亨利系數(shù)：HCO2,L＝4482 kpam3/kmol 吸收塔的具體計算 計算數(shù)據(jù)（1） 塔操作條件：操作壓力P=； 吸收液MEA進(jìn)口溫度 T=40℃ 吸收液MEA濃度為：5 mol/L 煙氣進(jìn)口溫度 T=40℃（2） 煙氣含量成分N2O2CO2SO2顆粒物含量（mol%）8151450PPm50mg/m3煙氣物性數(shù)據(jù)密度： kg/m3 分子量：M煙 = kg/kmol 粘度：μ煙 = 105 Pa反應(yīng)器列管外有沸騰水將反應(yīng)熱移去，保證反應(yīng)處于較平穩(wěn)的溫度范圍，并副產(chǎn)低壓蒸汽。氫氣和循環(huán)氣都不需要額外的處理直接加壓便可達(dá)到壓力要求。一乙醇胺具有單位質(zhì)量吸收二氧化碳量大的特點，且在廣泛的濃度內(nèi)對二氧化碳的脫除率較高。 各種不同的化學(xué)吸收法的比較見下表。在生產(chǎn)大宗原料中以合成甲醇為首選。③聚氨基甲酸酯。Topsφe公司實現(xiàn)了由CO2和H2直接合成甲醇的工業(yè)化生產(chǎn)。目前我國白炭黑的生產(chǎn)廠家不少，但產(chǎn)量滿足不了國內(nèi)需求，產(chǎn)品暢銷。10％異硫氰酸烯丙酯的干冰蒸汽熏木材，可延長其保存期。華南農(nóng)學(xué)院有關(guān)研究表明，用C02氣調(diào)貯藏荔枝，C02氣體濃度15％。 飲料添加劑C02可用作汽水、啤酒、可樂、碳酸飲料等充氣添加劑。(2)本項目的原料氫氣及產(chǎn)品甲醇均是易燃易爆物質(zhì)，在生產(chǎn)過程中存在火災(zāi)、爆炸等有害因素，因此要做好預(yù)防這些有害因素的工作，即在工程設(shè)計、工程施工、環(huán)境保護(hù)、安全衛(wèi)生、生產(chǎn)管理等方面必須嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行，以確保建設(shè)及生產(chǎn)的安全性。污染物的排放必須達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)，并保證工廠安全運(yùn)行和操作人員的健康不受損害；(4) 以經(jīng)濟(jì)效益為中心，加強(qiáng)項目的市場調(diào)研，做好市場分析及風(fēng)險性評價，降低建設(shè)投資，最大限度地降低項目產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高項目經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)項目產(chǎn)品的競爭能力。 煉鋼吹煉氣應(yīng)用C02代替如用于轉(zhuǎn)爐煉鋼吹煉氣，可大幅度降低煉鋼成本。煙絲膨脹技術(shù)已成為卷煙廠技術(shù)改造重點，應(yīng)用于我國多家大型卷煙廠。 抑爆充加劑利用C02抑爆理論對化工系統(tǒng)動火可避免停車裝置，隔絕氣源等繁瑣操作，節(jié)省大量人力、物力。此板厚度6—35mm，環(huán)境污染小，并具有發(fā)泡劑用量省等優(yōu)點。⑤對羥基苯甲酸及其酯。若在側(cè)鏈上引入羧基，可提高親水性，由此可開發(fā)出應(yīng)用前景廣泛的塑料薄膜。就以上用途講現(xiàn)在都不具有規(guī)模，經(jīng)濟(jì)效益上作為油田助采劑是目前最具有經(jīng)濟(jì)效益的利用途徑。適用于CO2分壓較低的場合，但能耗相對較。(3)考慮到醇胺法具有吸收速率快，吸收效率高，發(fā)展時間長，技術(shù)成熟易行。再生氣經(jīng)冷凝氣液分離后主要成分即為二氧化碳，含有少量的氧氣、氮氣、水蒸氣以及極少量的MEA。該反應(yīng)器在列管基礎(chǔ)上添加的一層絕熱催化劑層。sT = 393K時，=105 Pas；氣體擴(kuò)散系數(shù)DG＝105 m2/s 波邊長S＝dh＝ m；氣體密度ρG＝ kg/m即可得：氣相傳質(zhì)系數(shù)kG＝ kmol（2） 物料衡算GCO2 =6250kg/h＝ 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：水蒸氣的流量 做物料衡算如下式： 代入以上計算所得數(shù)據(jù)得：出口氣體Y1＝＝ （3） 填料的選擇： 鑒于吸收塔使用的是規(guī)整填料Mellapak250Y，所以解吸塔也同樣適用。在克服ICI和Lurgi缺陷的基礎(chǔ)上，日本東洋公司等開發(fā)的MRF系列反應(yīng)器逐漸在國內(nèi)外的一些中型甲醇裝置上得到推廣。可節(jié)省投資，反應(yīng)器技術(shù)也相對先進(jìn)。） （34） （35）式中： ，；——平衡時以逸度表示的平衡常數(shù)。經(jīng)濟(jì)上要綜合考慮到設(shè)備費、運(yùn)轉(zhuǎn)費、維修費和管理費的總成本最低選用上海KSB泵有限公司生產(chǎn)的CPK系列泵，制造標(biāo)準(zhǔn)ISO 2858/DIN 24256 用途：化工和石油工業(yè)輸送有機(jī)和無機(jī)介質(zhì)。2 .筒體厚度確定，該換熱器為常壓操作換熱器，因此使用最小厚度即可滿足要求，固定管板式換熱器殼體直徑700D≤1000時最小直徑取8已考慮1厚度附加量，此換熱器需考慮2厚度附加量，決定取壁厚9。8. 管板厚度同樣取最小厚度15。氣體入口有一擋板，絕熱催化床層上方有一氣體分布器。計算用到的熱力學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表12表 12 計算用到的熱力學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)組分H200+01CO+05+05+01CO2+05+05+01CH3OH+05+05+01H2O+05+05+01根據(jù)表中標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)熱和計算出的恒壓熱容數(shù)據(jù)，給出反應(yīng)溫度和初始組成，即可計算二氧化碳加氫進(jìn)行甲醇合成的化學(xué)平衡常數(shù)，求出平衡轉(zhuǎn)化率。該塔使用高含量銅基催化劑時，可達(dá)到較高的單程轉(zhuǎn)化率，其最大生產(chǎn)能力為1 500 L／d。kPa1s時，Mellapak250Y填料將處于液泛狀態(tài)。m3/kmol 貧液進(jìn)口負(fù)載： molCO2/molMEA 富液出口負(fù)載： molCO2/molMEA 貧富液中各組分含量如下表： 成分MEACOOMEA+MEAH2O貧液含量（mol%）富液含量（mol%） 填料塔具體計算過程（1） 相平衡關(guān)系：CO2與MEA的反應(yīng)速度很快，反應(yīng)平衡常數(shù)Ka和反應(yīng)速率常數(shù)k2均很大。其余的為氣體作為循環(huán)氣。經(jīng)過冷卻水冷凝后溫度約為50℃，此時會有一部分水會液化將氣液混合物通入氣液分離器將水除去。圖1如圖1所示為煙氣捕集的大致流程。氨容易再生,并可得到高純度的CO2,所得副產(chǎn)品NH4HCO3是我國農(nóng)業(yè)上廣泛應(yīng)用的氮肥,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。目前甲醇的合成方法主要還是合成氣合成甲醇。④聚酮、聚醚、聚酮醚酯。利用超臨界C02同時作溶劑和反應(yīng)物，在三甲基膦系催化劑存在下，CO2與H2可以高效合成甲酸。 代替氟氮烴用發(fā)泡劑C02用作泡沫塑料發(fā)泡劑比氟氮烴類發(fā)泡劑對環(huán)境污染小，用量小，易于回收利用，無毒可制作降解飲食餐具。 灰塵遮蔽劑在冶煉金屬的出爐或運(yùn)輸過程中，壓人干冰來遮蔽熱金屬，可使灰塵的放逸量減少87％左右。冷藏食品解凍時，其溫度、味道、質(zhì)地、營養(yǎng)及外觀均不改變，并且不含化學(xué)防腐劑，因而深受人們歡迎。而我國在1998年， k/a。甲醇具有較強(qiáng)的毒性，對人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)影響最大，它經(jīng)消化道、呼吸道或皮膚攝入都會產(chǎn)生毒性反應(yīng)，甲醇蒸汽能損害人的呼吸道粘膜和視力。 可行研究報告編制依據(jù)、指導(dǎo)思想和原則(1) 2010年“三井化學(xué)杯”大學(xué)生化工設(shè)計大賽指導(dǎo)書；(2) 國家地區(qū)建設(shè)、稅收等有關(guān)法律、法規(guī)；(3)華能珞璜電廠地理、人文、經(jīng)濟(jì)等因素；(4) 發(fā)改投資[2006]1325號《建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價方法與參數(shù)》（第三版）；(5)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國勞動安全法》等相關(guān)的國家法律、法規(guī)；(6)化工建設(shè)項目可行性研究報告內(nèi)容和深度的規(guī)定；(7)項目建議書審批文件。回收的C02中約40％用于生產(chǎn)其它化學(xué)品，35％用于提高油采收率，10％用于制冷，5％用于飲料碳酸化，其他應(yīng)用領(lǐng)域占10％。我國國內(nèi)現(xiàn)有7套用C倪作煙絲膨脹劑，煙草行業(yè)如果全部用C02作煙絲膨脹劑，按我國目前煙草產(chǎn)銷規(guī)模，每年所需消耗C02約30104t。建設(shè)3．5 kt／a C02氣肥裝置(有高純度的C02氣源)，設(shè)備投資僅十幾萬元，年利潤可達(dá)百萬元。 硼砂將預(yù)處理的硼鎂礦粉與碳酸鈉溶液混合加熱，然后再通人C02，外壓后反應(yīng)即可制得硼砂，它主要用于玻璃和陶瓷行業(yè)。廣泛用于印染、輕紡、有機(jī)合成等行業(yè)。聚碳酸酯(PC)可以加工成透明有韌性的薄膜，耐熱性能好，熱分解溫度為200。高分子液晶聚合物兼具低分子液晶和聚合物各種性能，具有良好的耐熱、耐燃、耐腐蝕、電絕緣性能，且在高溫下能保持良好的剛性和強(qiáng)度。適合于CO2分壓較高,凈化度要求低的情況。即采用燃燒后捕集。塔底有液體儲槽儲存吸收了二氧化碳的MEA富液。將二氧化碳、氫氣、循環(huán)氣在混合器混合送往反應(yīng)工段。第3章 物料衡算和能量衡算 吸收工段物料衡算和能量衡算 預(yù)處理工段物料衡算和能量衡算 二氧化碳一級壓縮物料及能量守恒經(jīng)二氧化碳捕集工段得到的二氧化碳要進(jìn)入壓縮機(jī)C201中進(jìn)行一級壓縮， 壓縮機(jī)C201的物流平衡表項目進(jìn)料物流IN出料物流OUT組分流量Kmol/hr N251075107 CO2H2O103103 總流量 kmol/hr總流量 kg/ hr62516251 總流量cum/ hr37791523溫度K壓力Kpa350氣相分率 壓縮機(jī)C201的能量衡算表項目進(jìn)料物流IN出料物流OUT總流量 kmol/hr焓KJ/mol. 熵KJ/KmolK 二氧化碳一級壓縮后換熱冷卻物料及能量衡算， 換熱器E201的進(jìn)出物流 換熱器E201的物流平衡表項目HOTINHOTOUTCOLDINCOLDOUT組分流量Kmol/hr N25107510700 CO200H2O103103 總流量 kmol/hr總流量 kg/ hr62516251 總流量cum/ hr15181076溫度K壓力Kpa氣相分率00項目HOTINHOTOUTCOLDINCOLDOUT總流量 kmol/hr焓KJ/mol 熵KJ/KmolK 二氧化碳二級壓縮物料及能量守恒， 壓縮機(jī)C203的進(jìn)出物流 壓縮機(jī)C203的物流平衡表項目進(jìn)料物流IN出料物流OUT組分流量Kmol/hr N251075107 CO2H2O104104 總流量 kmol/hr總流量 kg/ hr62516251 總流量cum/ hr37793779溫度K壓力Kpa350氣相分率 壓縮機(jī)C203的能量衡算表項目進(jìn)料物流IN出料物流OUT總流量 kmol/hr焓KJ/mol392..7 熵KJ/KmolK 二氧化碳二級壓縮后換熱冷卻物料及能量衡算， 換熱器E202的進(jìn)出物流 換熱器E202的物流平衡表項目HOTINHOTOUTCOLDINCOLDOUT組分流量Kmol/hr N25107510700 CO200H2O104104 總流量 kmol/hr總流量 kg/ hr625162517