【正文】 。 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 進入原料壓縮機入口。 + 179。 此時 Q 吸 =179。 179。 K t2=t1(p2/p1)(k1)/k 式中 k=Cp/CV= (k1)/k=()/= ①一級壓縮進口溫度為 298K，壓強為 Mpa (絕 ) 出口的壓強為 （絕） t1=298179。 179?！?t=19886 △ t=。 103+574179。 44/=工業(yè)水 33℃← 25℃ △ t2=94℃ △ t1=15℃ Q = Wh178。 179。 ）179。 ） = de=4（ t2π d02/4） /（π d02） =4179?！?/w （ 8） 總傳熱系數(shù) K。 179。 ） = Tmtm=(124+30)/2(27+20)/2=℃＞ 50℃ 因此需要考慮熱補償 , 據(jù)此由換熱器系列標準 (參見《化工工藝設計手冊》下 4339) 中選定固定板式換熱器 ,有關參數(shù)見下 : 殼徑 mm 400 管子尺寸 mm φ 20179。 －（ ） = 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。 熱流體 111℃→ 30℃ 冷流體 27℃← 20℃ △ t2=83℃ △ t1=10℃ Q=WhCph（ T1T2） =179?！妫?179。 )= Tmtm=(+30)/2(27+20)/2=35℃＜ 50℃ 因此不需要考慮熱補償 ,據(jù)此由換熱器系列標準 (參見《化工工藝設計手冊》下 4339) 中選定固定板式換熱 器 ,有關參數(shù)見下 : 殼徑 mm 40 管子尺寸 mm φ 20179。 179?！妫?。 179。 =（ m2178。（ 9+1）179。 179。 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。 179。 =179。 該塔上限是因前面窯氣達到上限溫度 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 t’=35 ℃時計算得 : Q’潛 =179。 + 179。 設 Y 為置換氣每秒的放空量 (從吸附塔到原料壓縮機 )。 103mol 注 :原料壓縮機出口含 H2S 179。 105179。 103 三 ． 洗滌工序 洗滌塔 排污進水２５℃出水３０℃氣體出口４０℃氣體進口８０℃ ① 取該設備的用水量 （液氣比 1： 219，吸收溫度為 30℃ ） 排污進水２５℃出水３０℃氣體出口４０℃氣體進口８０℃ ② 取該設備的用水量 （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。產(chǎn)品中產(chǎn)品組分含量 /（原料流量179。 50179。這類情況在濕法除塵中較為常見 ,因此采用濕法除塵時 ,應該考慮到設備腐蝕問題 ,如果考慮不周 ,則往往會引起設備嚴重腐蝕而迫使除塵系統(tǒng)難于正常運行。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。吸附劑有多種，如：活性氧化鋁，硅膠，沸石等，本設計采用硅膠吸附劑。 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。 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。 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。 4. 產(chǎn)品質(zhì)量標準 ① 國家標準 GB/T60521993≤ 工業(yè) 液體二氧化碳≥ 項目 指標 二氧化碳 %（ v/v） ≥ 99 油份 按標準 4,4 檢驗合格 按標準 4,4 檢驗合格 按標準 4,4 檢驗合格 一氧化碳、硫化氫、磷化氫及有機還原物 b — 按標準 4,6 檢驗合格 按標 準 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鍵項目 法規(guī)：行政部門的限定規(guī)定 三、設計的原始依據(jù)及主要技術(shù)經(jīng)濟指標 設計的原始依據(jù)，按 設計任務書 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)量標準： 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 、預處理工序 預處理器出口無機硫含量： ≤ 500ppm 一級脫硫器進口氣體溫度： ≤ 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溫度下的水蒸汽飽和分壓。在空氣中通常含量為 %（體積），若含量達到 10%時，就會使人呼吸逐漸停止，最后窒息死亡。 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。 Black第一個應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”。郴州市普爾二氧化碳有限公司 工業(yè)用二氧化碳設計說明書 1 目 錄 設計任務書 設計提要 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 ) 產(chǎn)品的性質(zhì)、用途、規(guī)格和國家標準、國際標準 (三 ) 設計的原始依據(jù)、主要技術(shù)經(jīng)濟指標 (四 ) 二氧化碳設計采取的生產(chǎn)方法 (五 ) 確定原料來源及性質(zhì) (六 ) 論證設計選定的廠址、交通、氣候、地質(zhì)條件 (七 ) 簡要說明主輔車間地組成、工作制度及水、電地供應裝備 (八 ) 三廢情況及環(huán)境保護的大體方案 (九 ) 安全注意事項 第二章 工藝流程設計及設備論證 (一 ) 設計論證 逐步完善工藝流程 (二 ) 工藝流程敘述 (三 ) 設備論證 第三章 物料衡算 (一 ) 衡算依據(jù) (二 ) 總算 (三 ) 100工序 洗滌除塵工序 (四 ) 200工序 脫硫干燥工序 (五 ) 從原 料壓縮機至提純塔的過程物料衡算 2 第四章 熱量衡算 (一 ) 緩沖罐 (二 ) 洗滌塔 (三 ) 吸收塔 (四 ) 原料壓縮機及其冷卻器 (五 ) 二級脫硫 (六 ) 產(chǎn)品氣壓縮機及其冷卻器 (七 ) 提純塔 (八 ) 氨冷器 第五章 工藝設備選型 (一 ) 換熱器選型 (二 ) 提純塔工藝設計 (三 ) 其他各塔及設備的工藝計算 主要參考資料 結(jié)束語 3 設計任務書 一、設計題目：年產(chǎn) 10000 噸食品級液體二氧化碳工藝設計 二、主要原料： 合成氨脫碳放空 氣 三、產(chǎn)品質(zhì)量標準：符合國家標準（ GB/T 6052－ 1993） 四、主要設計參數(shù)：見附表 五、設計要求：按 設計大綱 六、設計內(nèi)容： 設計說明書 （ 1）工藝流程的選擇和論證 （ 2）工藝指標的確定和論證 （ 3）物料衡算和能量衡算 （ 4）設備選型及計算 （ 5）按大綱要求的其它內(nèi)容 設計圖紙 （ 1）帶控制點工藝流程圖 （ 2）設備平、立面布置圖 七、完成日期：二 OO 三 年六月二十五日 設計者： 發(fā)出日期：二 OO 三 年五月三日 4 附表： 主要設計參數(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 、預處理工序 預處理器出口無機硫含量： ≤ 500ppm 一 級脫硫器進口氣體溫度： ≤ 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溫度下的水蒸汽飽和分壓。此后 ,H178。 目前，二氧化碳主要用于碳酸飲料、氣體保護焊、三次采油、超臨界流體萃取、氣肥、保解、煙絲膨化等 用途，其用量及應用范圍都在逐年擴大，因此二氧化碳的分離提純技術(shù)顯的尤為重要，她是 CO2化學發(fā)展的基礎，也是化學發(fā)展的關鍵問題之一?？菥⒌亟?、地洞底部一般二氧化碳的濃度較高，所以在進入之前，應先用燈火試驗，如燈火熄滅或燃燒減弱，就不能貿(mào)然進入，以免發(fā)生危險。 四、二氧化碳設計所采取的生產(chǎn)方法、工藝流程特點 1. 生產(chǎn)方法 ① 低溫蒸餾法 本法由于設備龐大、能耗較高、分離效果較差，因而成本較高，不適應中小規(guī)模生產(chǎn) ,一般適用于油田開采現(xiàn)場，生產(chǎn)無硫二氧化碳產(chǎn)品直接注入油井，以提高采率。 ④ 物理性質(zhì) :一氧化碳是一種無色無味 ,無刺激性可燃燒的有毒氣體 ⑤ 物理常數(shù) 熔點 比熱容 (20℃ ,) Cp kJ/kg178。因此工藝流程中產(chǎn)生的污染很少。 系統(tǒng)停車時，壓縮機氣缸夾套內(nèi)水需放干凈，所有冷卻器夾套內(nèi)的水要放干凈。 吸收周期的確定，吸收周期的確定需根據(jù)吸附質(zhì)吸附性能，加熱冷卻所需時間，能耗，投資等各種因素綜合考慮，吸收周期長，吸附劑用量大，利用率低，投資高；吸收周期短，吸附劑用 量小，但再生頻繁，生產(chǎn)能耗高，吸附劑使用壽命短。 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