【文章內(nèi)容簡介】 子量 理論硫回收量 G4， kg/h G4 =（ G1－ G2） MS/ M H2S = （ － ） 32/34 = Kg/h=式中 MS — 硫的分子量 理論硫回收率 θ，﹪ θ= G4/ G1 = ﹪ 生成 Na2S2O3消耗純堿的量 G5， Kg/h G5 = G3M Na2CO3/ M Na2S2O3 =106 / 158 = Kg/h= Kg/tNH3 式中 M Na2CO3 — 碳酸鈉的分子量； 硫泡沫生成量 G6， m3/h G6 = G4/S1 = 18 式中 S1 — 硫泡沫中硫含量，此處取 S1=30 ㎏ /m3； 入熔硫釜硫膏量 G7 G7 = G4/S2 = 式中 S2 — 硫膏含量，此處取 S2=20%； 回收率 η，﹪ η = 121CCC?= （ ） / =94﹪ 熱量衡算 冷卻塔熱量衡算 冷卻塔熱負(fù)荷， 1Q ， KJ/t NH3 ? ?1 0 1 2 1 1 2 2PQ G C t t W i W i? ? ? ????? 式中 0G — 入冷卻塔焦?fàn)t煤氣量， Kmol/(tNH3)； PC — 焦?fàn)t煤氣平均等壓比熱容， KJ/( kmol.0C)； 0 /( . ) 30 .15 kJ/ km olPC K c al K m ol c?? 12,tt— 入、出冷卻塔焦?fàn)t煤氣溫度； 12,WW— 入、出冷卻塔焦?fàn)t煤氣溫含水量， Kg/Kmol. 查得 120 .7 8 4 / , 0 .7 8 4 /W Kg Km o l W Kg Km o l?? 12,ii— 入，出冷卻塔條件下水蒸氣的焓， Kcal/Kg, 查表知 12,ii 6 1 9 / 2 5 9 1 .6 3 / , 6 1 9 .6 / 2 5 6 4 .8 3 /i Kc a l Kg k J Kg i Kc a l Kg k J Kg? ? ? ? 代入公式計(jì)算得 ? ? ? ?1 3 5 .2 3 3 0 .4 4 5 0 3 5 0 .7 8 4 2 5 9 1 .6 3 2 5 6 4 .8 3Q ? ? ? ? ????? 19 33 5 .2 3 ( 3 0 .4 4 1 5 0 .7 8 4 2 6 .8 )1 6 8 2 6 .2 /k J tN H? ? ? ? ?? 冷卻水消耗量， 3W ， 3 3/m tNH 113 1000Q tW ?? 式中 1t? —— 冷卻水溫升， OC ,此處取 1 5OtC?? 。 ? ? 3337 1 0 6 8 .4 4 1 8 6 .8 5 3 .3 9 /W m tNH? ? ? ? 硫泡沫槽熱量衡算 硫泡沫槽熱負(fù)荷 Q2， KJ/t NH3 Q2 = Vf PfCf (t3t4) = 1100（ 7940） = 35613 KJ/t NH3 式中 Vf — 硫泡沫體積， m3， Vf =G6/ ； ρf — 硫泡沫密度， Kg/m3 , ρf = 1100Kg/m3； Cf — 硫泡沫比熱容， KJ/(KgK),Cf= KJ/(KgK)； T4 — 槽中硫泡沫初溫， t1 = 400C； T3 — 槽中硫泡沫終溫， t2 = 790C； — 小時(shí)氨產(chǎn)量， t/h 蒸汽消耗量， W4,Kg/t NH3 W4 = Q2/r1 = 35613/ = Kg/t NH3 式中 r1 － 蒸汽的汽化熱， r1 = KJ/Kg 熔硫釜熱量衡算 熔硫釜熱負(fù)荷 Q3,KJ/釜 Q2 =G8Csρs(t5t6)+ +4λF(t5t6) 20 = 1500（ 13579） + 1500 + 492（ 13579） = 208700 KJ/釜 式中 G8 － 每一釜硫膏量， m3/熔硫釜， G8= = = m3/釜 Vr － 常用熔硫釜全容積為 － 熔硫釜裝填系數(shù)為 75% Cs — 硫膏的比熱容 ,KJ/(KgK), Cs = KJ/(KgK) Ch — 硫膏的熔融熱， KJ/Kg ， Ch= KJ/Kg λ — 熔硫 釜周圍空間的散熱系數(shù)， KJ/(mh0C)， λ= KJ/(mh0C) F — 熔硫釜表面積， F = 92 m2 T6 － 入釜硫膏溫度， oC， t3= 79 0C t5 — 釜內(nèi)加熱終溫 , oC ， t4 = 135 o C — 硫膏中含硫量 50﹪ 4 — 熔 1 釜所需時(shí)間（工作周期）， h ρS— 硫膏密度， Kg/m3， ρS = 1500 Kg/m3 蒸汽消耗量 W2， Kg/釜 W2 = Q3 /r2 = 208700/ = KJ/釜 式中 r2 — 蒸汽汽化熱， r2 = 5 主要設(shè)備的工藝計(jì)算和設(shè)備選型 主要設(shè)備的工藝尺寸 填料吸收塔計(jì)算 21 塔徑 利用貝恩 霍根關(guān)聯(lián)式計(jì)算 [10] 112 48 t v vLgLl V lu a Wl A KgW???? ? ???? ? ? ? ? ??? ????? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ??? ?? 11483 2 6 1 0 5 0 1 . 0 51 . 7 51 3 8 8 8 . 9 1 . 0 5 1 0 5 0?? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? = 3 .0 3 7 9 9 .8 1 0 .9 2 7 1 0 5 01 1 4 1 .0 5 0 .8fu ? ? ?? ?? ? 0 .8 5 1 .4 0 1 /fu u m s?? 13 88 8. 9443600 1. 87 33. 14 1. 40 1SVDmU? ?? ? ?? 圓整得 ， D? 塔的橫截面積 S= 22 3 .1 4 2 3 .1 444D? ??? 式中 fu 泛點(diǎn)氣速 , /ms, Lw － 流體質(zhì)量流速， Kg/() ， Lw = LTρL = 3261050 = 342300Kg/()； vw － 氣體質(zhì)量流速， Kg/() ， vw = G0ρG = = ()； α－ 填料比表面積， m2/m3，選用 θ50mm25 mm梯環(huán)， α= 114 m2/m3 ； ε－ 填料孔隙率， m3/ m3， ε= m3/ m3； μL－ 溶液粘度， mPas， μ= mPas ； 22 ρv－ 氣體密度， Kg/m3， ρv = Kg/m3 ； ρL－ 液體密度， Kg/m3， ρL = 1050 Kg/m3 ； ，查相關(guān)數(shù)據(jù)表得 A=,K= ɡ － 重力加速度， m/s2 , ɡ = m/s2 D － 吸收塔直徑， m ； 填料層高度計(jì)算 吸收過程傳質(zhì)系數(shù) KG的計(jì)算 [6] KG = A? = 10()(5)( ) = kg/m2hMPa 式中 KG － 傳質(zhì)系數(shù)， kg/m2hMPa ； A － 經(jīng)驗(yàn)數(shù)， A = 10； u － 操作氣速， m/s ； CNa－ 溶液中 Na2CO3的含量， CNa= 5 g/L； B－ 吸收過程液氣比， B = LT / G0 3 吸收過程平均推動(dòng)力 ΔPm ΔPm = (P1P1*)(P2P2*)/ [㏑ (P1P1*)/ (P2P2*)] = ㏑（ 247。） =103atm ； 式中 P1－ 吸收塔入口氣相 H2S 分壓 ， atm ； P1 = P0C11000 = P2－ 吸收塔出口氣相 H2S 分壓 ， atm ； P2 = PiC21000 = atm； P0－ 吸收塔入口壓力 ， atm ， P0 = ； Pi－ 吸收塔出口壓力 ， atm ， Pi = ； P1*， P2*－ 吸收塔入，出口氣相 H2S 平衡分壓 ， Mpa ，溶液中 H2S 含量很低，可以忽略。 P1*= P2*=0 23 所需傳質(zhì)面積的計(jì)算 AP = G1/ KG△ Pm = 103 = m2 填料層高度的計(jì)算 HP = AP/=22114 = m 取填料層高度 :HP =10m 對于階梯環(huán)填料，m a x8 ~ 1 5 , 6h h m mD ?? 取 8hD? ,則 8 2020 16000h mm? ? ? 計(jì)算得填料層高度為 10000mm。 壓降的計(jì)算 采用 Eckert 通用關(guān)聯(lián)圖計(jì)算填料層壓降 [10] 橫坐標(biāo)為 GLww ???????? 2 6 1 0 5 0 1 .0 51 3 8 8 8 .9 1 .0 5 1 0 5 0? ???? ??? ?? ?? ? 縱坐標(biāo)為 2 0. 220. 2998 01 89 105 0 105 0 LLug??? ????? ? ? ???????????? ? u －空塔氣速， m/s g －重力加速度， ? －填料因子， m1 ? －液體密度校正系數(shù)， ? =?水 /?液 24 L? , G? －液體 ,氣體的密度， 3/kgm L? －液體粘度， amps LW , GW －液體，氣體的質(zhì)量流量， /kgs 查圖得 / 40 /aP Z P m?? 填 料層壓降為 40 10 400app? ? ? ? 塔徑與填料尺寸之比： 2020/50=40 10 所以填料選擇正確。 查得：液體的噴淋密度 l = 22m3/m 2h 填料的潤濕率 LW LW=l/α = 22/114= m3/m 2h m3/m 合適 式中 α－ 填料的比表面積， m2/m3 ； 塔截面積 A==22= 式中 A －塔截面積， m2 D － 塔徑， m ； 填料個(gè)數(shù) N =αd3 = （ ） 3= 6160 個(gè) /m3 式中 N － 單位體積內(nèi)填料的個(gè)數(shù)，個(gè) /m3 ； d － 填料尺寸， m ； α－ 常數(shù)， α = ； 持液量的計(jì)算： Ht = (L/de) = (326/) = /m3填料 【 1】 25 式中 Ht － 總持液量， m3液體 /m3填料 ； L － 液相流率， m3/m2h ； de － 填料直徑 ,m ； 噴射再生槽的計(jì)算 槽體 再生槽直徑 D1的 計(jì)算 D1 = I = 326 150?? = m 圓整： D1 = 3 m 式中 D1 — 槽體直徑， m Ai — 吹風(fēng)強(qiáng)度， m3 /(hm2)， Ai = 150 m3 /(hm2) GA — 空氣量， m3/h ， GA =LtCi = 326 = Ci — 噴射器抽吸系數(shù)， m3/m2，設(shè) Ci=再生槽擴(kuò)大部分直徑 D2的計(jì)算 D2 = + D1 = +3= m 再生槽高度計(jì)算 H1 = DLT? =3268/3260 = m 圓整： H1 = 7 m 式中 H1 － 再生槽有效高度， m； η－ 溶液在再生槽內(nèi)的停留時(shí)間， min， η 取 8min； HT = H1 + H2 + H3 = 7 + + = 9 m 式中 HT － 再生槽高度， m； H2 － 噴射器出口到槽底距離， m， H2 取 m H3 － 擴(kuò)大部分高度， m， H3 取 ； 噴射器 26 (1) 噴嘴的計(jì)算 噴嘴個(gè)數(shù)， n 個(gè) n = LT/Li = 326/200 = 個(gè) 圓整： n = 2 個(gè) 式中 Li — 每個(gè)噴射器溶液量， m3/h，取 Li =200 m3/h ； 噴嘴孔徑， di，