【正文】 來源： 教師自選 要求完成的內(nèi)容 1當前合成氨概況 2 二氧化碳的利弊及脫除方法 3 合成氨工藝簡介 4 脫碳工序核算 5 二氧化碳吸收塔設計 6 進行數(shù)據(jù)分析，得出相關結(jié)論 7 撰寫論文 發(fā)題日期：2010年11月25日 完成日期：2010年5月31日 實習實訓單位： 地點：化學化工學院論文頁數(shù)： 33 頁； 圖紙張數(shù)： 指導教師： 陸江銀 教研室主任： 李惠萍 院 長： 王吉德 聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在陸江銀老師的指導下，獨立進行研究所取得的成果。目前，工業(yè)生產(chǎn)合成氨的原料有三種：煤、天然氣和重油或輕油。本文簡單介紹了奎屯錦疆煤化工氣體凈化階段二氧化碳的脫除及回收工藝流程，對其進行了工藝核算并對吸收塔重新進行了設計。我國氣象局的一項權威研究表明：在過去的一百多年中，℃～℃，如果不加以有效控制，℃。碳酸丙稀酯脫碳工藝：又稱Fluor法，由Fluor公司開發(fā)，1964年工業(yè)化。包括氣體分離膜技術和氣體吸收膜技術。并經(jīng)洗滌水和工藝冷凝液洗滌去夾帶的炭黑送入一氧化碳變換爐?！嫦逻M入T1601的頂部，其流量為254071Kg/h（%,水含量≤%），℃℃，℃后進入上塔中段繼續(xù)吸收CO2；℃，℃后進入上塔的第三段進一步吸收CO2，℃后出上塔；出上塔的甲醇溶液總量的50%進入下塔作為洗滌劑，剩余部分（228244 Kg/h）依次經(jīng)過合成氣/富甲醇換熱器E161洗滌塔底富甲醇換熱器E160無硫甲醇氨冷器E1604，分別與來自液氮洗冷的合成氣、來自閃蒸甲醇槽V1607經(jīng)2甲醇富液泵P1602A/B送出的甲醇、液氨進行換熱，℃℃、℃、℃， MPa進入無硫甲醇閃蒸罐V1603進行閃蒸分離。煤的變質(zhì)程度影響著煤的反應活性，變質(zhì)程度低的反應活性較高，變質(zhì)程度高的反應活性較低。煤漿濃度過高時，粘度急劇增加，流動性變差，不利輸送和霧化，同時由于煤漿為粗分散的懸浮體系，存在著分散固體重力作用，而引起沉降的問題，因此水煤漿濃度過高時，易發(fā)生分層現(xiàn)象。變換氣出E1601后經(jīng)V1601分離出甲醇水溶液，然后原料氣進入T1601塔（甲醇洗滌塔）脫除H2S，COS和二氧化碳，凈化氣中二氧化碳10 mg/m3，H2S1 mg/m3送氮洗工段。由式（25）得QL1=**（）=*106 kJ/hQs= （26）式中 二氧化碳溶于溶劑的溶解熱，kJ/kmol二氧化碳。小直徑填料塔（ m 以下）的造價一般都比板式塔低。 at/3 干填料因子，m1。（2）填料支撐板支撐板選用帶有圓筒形升氣管的柵板，～。mmⅠⅠ截面風彎鉅：=184794500+2911614000+4079424000+5329534000= N以甲醇作為吸收溶劑，它具有同時可脫除多種雜質(zhì)，選擇性好，凈化程度高，廉價易得等優(yōu)點。，按處理后進行不銹鋼進行不銹鋼焊接堆焊。根據(jù)原料的不同和工藝過程的不同采用不同的脫除方法。填料支撐板及液體分布器選用0Cr19Ni9Ti不銹鋼。 溶劑的表面張力，kg/h2。因為填料塔在吸收操作的設備中比較常見，因此在此設計一填料塔，可與板式塔進行實際的比較。 Kmol/h,，因此解析出的二氧化碳量為：***= Nm3/h； Kmol/h，質(zhì)量流量為46685 Kg/h， L/Kg,因此解析出的二氧化碳量為 ****= Nm3/h。由《大型合成氨廠工藝過程分析》中可查的混合氣可取平均比熱Cp2=32kJ/（kmol﹒K）則由式（24）可得：Qg2=*106 kJ/hQL1=L0通過已知的工藝流程設計一填料吸收塔，與實際生產(chǎn)過程中的泡罩塔進行優(yōu)劣對比，并概述填料塔與板式塔的實用條件。但是當石灰石的添加量超過一定量時，熔渣順利流動的范圍反而縮小，熔渣粘度將隨添加量的增加而增加，所以，石灰石的添加量也不宜過多，應根據(jù)不同煤種經(jīng)實驗后確定其添加量。(6) 運行經(jīng)濟性好低溫甲醇洗裝置與液氮洗裝置聯(lián)合使用，不僅可以回收利用液氮洗裝置的冷量，還可以作為液氮洗裝置的預冷階段，顯得更為經(jīng)濟合理。經(jīng)下塔脫除硫化物后的原料氣通過升氣管進入T1601上塔?！案牧急痉茽柗ā笔窃谔妓徕浫芤褐屑尤牖罨瘎蕴岣叨趸嫉奈账俾什⒔档腿芤罕砻娑趸计胶饽芰?。該工藝尤其適用于處理氣化和轉(zhuǎn)化裝置來的合成氣?？蓪崿F(xiàn)下列過程:(1 )從各種植物中提取香料；(2 )從咖啡豆中提取咖啡因；(3 )從煙葉中萃取尼古?。?4 )從大豆、菜籽、向日葵等植物中提取高級食用油，它有希望發(fā)展成為一項全新的油脂制造技術。近年來，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，天然的碳資源不斷地被消耗，使大氣中的二氧化碳含量迅速增加，這主要是由于：(1)合成氨、制氫、煉焦等裝置的副產(chǎn)氣及發(fā)電廠、水泥廠、釀造廠的廢氣大量排入空氣中；(2)天然碳資源的燃燒和有機物、垃圾、腐蝕物質(zhì)的氧化所產(chǎn)生的二氧化碳也不斷的逸散于大氣。但隨著石油和煤資源的大量使用和緊缺，其價格的增長，以天然氣為原料的工藝流程開始逐步取代以煤和石油為原料的流程。工藝合成氣中二氧化碳的凈化度的高低直接關系到合成氨生產(chǎn)的正常進行和能耗的大小。 論文作者簽名： 日期： 年 月 日 摘要近幾年來，我國以煤為原料的化工企業(yè)逐漸增多，以煤為原料的合成氨的工藝過程也不斷得到改進。目前，我國已經(jīng)引進了三十多套大型合成氨裝置，都在減少能耗和二氧化碳的排放上進行研究。二氧化碳幾乎是取之不盡、用之不完的碳源，它在綠色植物內(nèi)的光合作用是地球上發(fā)生的最大的化學反應。此項技術發(fā)達國家推廣較多，我國尚少。利用低溫下甲醇的優(yōu)良特性脫除二氧化碳、硫化物以及氰化物、輕烴物質(zhì)，1964年林德公司又設計了低溫甲醇洗串液氮洗的聯(lián)合裝置，用以脫除變換氣中的二氧化碳和H2S及微量的CO，CH4，以制取合成氨所需的高純度氫氣，凈化氣中CO210 ppm，幾乎不含硫化物。此法節(jié)約能耗，但效果一般[2]。冷凝下來的水與甲醇形成混合物，冰點降低，從而不會出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象。，特別是塔頂甲醇的加入量。在水煤漿加壓氣化中，為了保證煤灰以液態(tài)形式排出，煤灰的粘溫特性是確定氣化操作溫度的主要依據(jù)，為使煤灰從氣化爐中順利排出，熔融態(tài)煤灰粘度以不超過250厘泊爾為宜。氣化溫度的選擇原則是在保證液態(tài)排渣的前提下，盡可能維持較低的操作溫度。已知吸收塔為泡罩塔，上塔泡罩塔板數(shù)為26塊。板式塔與填料塔的區(qū)別在于氣液兩相的接觸是在塔板上進行的，故組成沿塔高是階躍而不是連續(xù)式變化。（4） 板式塔可適應比較小的液體流量，若此時用填料塔則易制填料潤濕不足。由《化工原理課程設計》中查得A=， at/3 =152 m1 L=254071 kg/h G= kg/h代入式（31）中解得 uF= m/s 取空塔氣速為泛點氣速的60%，則空塔氣速u=60%uF =*= m/s 初估塔徑D’==圓整得塔徑D=4 m 用傳質(zhì)單元法計算填料層高度H，可表示為: H=HOG*NOG （32） 式中 HOG 按氣相傳質(zhì)總系數(shù)Ky計算的傳質(zhì)單元高度，m。將其分為2段，一段為6 m，另一段為5 m。(2)裙座檢查孔處ⅠⅠ截面強度校核[4]裙座檢查孔處ⅠⅠ截面軸向應力計算 抗壓強度及軸向穩(wěn)定性驗算: 式中: 由于因此檢查孔處ⅠⅠ截面滿足抗壓強度及軸向穩(wěn)定性條件。他閃光的精神和高尚的品質(zhì)將影響學生以后的求學生涯和生活。感謝我的家人和幫助過我的朋友、同學們，是他們的鼓勵和支持給我信心并為我營造了一個愉快，和諧的學習環(huán)境。(1)水壓實驗時塔體截面的強度校核[1] 式中:PT—水壓實驗壓力, —液體靜壓力,由于塔高為40 m,扣除裙座高度3 m,直立進行水壓實驗時,塔內(nèi)實際液體高度為37 m,故取= MPa 因此滿足水壓實驗強度要求。 （3）液體分布器[5]選用盤式分布器，盤上開10 mm的小孔，4= m。 由此可算出=， 所以NOG==14 m (2)HOG的計算[5][7]。（6） 板式塔便于側(cè)線出料。而當操作線和平衡線都可看作直線時，可引用《化工原理》下冊中的推導公式[6]： 理論塔板數(shù)N=㏑[()] (29) 已知二氧化碳在甲醇中的平衡常數(shù)m=,則A==由式（212）得： N==對板式塔來說，塔板上的實際傳質(zhì)情況遠不如理論塔板完善，存在一個塔板效率，在此取塔板效率為30%，則實際塔板數(shù)Ne=7/30%=21因塔板數(shù)要為整數(shù)，故實際塔板數(shù)取Ne=21塊26塊故此