【導(dǎo)讀】體積，從而增加壓縮和其他壓力設(shè)備的費(fèi)用。且其能耗約占氨廠總能耗的10%左右，的合成氨工藝流程，均選用了低能耗脫碳工藝。工藝技術(shù)也顯得比較落后。因此，結(jié)合具體情況，推廣應(yīng)用低能耗脫除二氧化碳。工藝，非常有必要。碳〉1%），只有在此條件下使用碳酸丙烯酯法才是經(jīng)濟(jì)的。氫及有機(jī)硫化物，加之再生能耗等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)外的天然氣、合成氣和制氫工業(yè)上，在國(guó)內(nèi)，最先是在小型合成氨裝置中用以代替加壓水洗，對(duì)老合成。氨廠水洗工藝進(jìn)行改造，使脫碳能耗降低。近幾年來(lái)，在我國(guó)年產(chǎn)4萬(wàn)噸小尿素、生產(chǎn)的需要等優(yōu)點(diǎn)，因而得到推廣。合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨。氨是重要的無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重。合成氨的催化機(jī)理在熱力學(xué)計(jì)算表明下，低溫、高壓對(duì)合成氨反應(yīng)是有利的，但無(wú)催化劑時(shí)，反應(yīng)的活化能很高，反應(yīng)幾乎不發(fā)生。改變了反應(yīng)歷程，降低了反應(yīng)的活化能，使反應(yīng)以顯著的速率進(jìn)行。

　　

【正文】 查 文獻(xiàn) [24]知： 筒 體材料選用 低合金鋼，所用材料的許用應(yīng)t][? =163MPa， 焊接接頭形式采用單面焊接對(duì)接接頭，局部無(wú)損探傷，焊接接頭 數(shù)? = 鋼板負(fù)偏差，選用 C1=。 腐蝕裕量：碳素鋼和低合金鋼單面腐蝕裕量取 C2=1mm, 所以， C=+1= 查 文獻(xiàn) [24]知 筒體壁厚 ： 1 32 30 ][2 2 ???? ????? CPDP Ct iCd ???= 圓整后取 24mm。 水壓試驗(yàn)強(qiáng)度校核： 16MnR 屈服極限為 S? =345MPa S?? =345=248 MPa 查 文獻(xiàn) [24]知 最大組合軸向拉應(yīng)力為：eeiTT DP ? ?? 2 )( ?? PT=== MPa Cde ???? == ) 0 0 0(2 ? ???T?=248 MPa 水壓試驗(yàn)時(shí)滿足強(qiáng)度要求 。 氣壓試驗(yàn)強(qiáng)度校核： S?? =345= MPa eeiTT DP ? ?? 2 )( ?? = MPa 36 所以氣壓試驗(yàn)滿足強(qiáng)度要求 求取筒體應(yīng)力： 平均直徑： D=Di+18=3000.+18=3018mm 查 文獻(xiàn) [24]知 徑向應(yīng)力： 184 3 0 1 1 ???? ?? PD= 查 文獻(xiàn) [24]知 環(huán)向應(yīng)力： 182 3 0 1 1 ???? ?? PD= 封頭設(shè)計(jì) 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 DN3000, K=1 封頭材料選用與筒體相同 16MnR 鋼板負(fù)偏差取 ，腐蝕裕量取 1mm，焊接接頭系數(shù) 。 查 文獻(xiàn) [24]知 封頭壁厚： CtiC PDKP ][2 ?? ??? = 6 32 3 0 0 ???? ?? = 大多數(shù)橢圓形封頭壁厚取值與筒體相同或比筒體稍厚，封頭壁厚圓整后取 22mm 查 文獻(xiàn) [24]知： 直 邊高度 h1=50mm, 曲邊高度 h2=650mm，所以 封頭高度為h=h1+h2=700mm。 核算 封 頭最大允許工作壓力： [P]=eietD ??? ][2? （ 查 文獻(xiàn)[24]） = ?? ?? = 所以 符合要求 。 37 塔裙座高度 查 文獻(xiàn) [22]知： 裙座高度取 。 塔體載 荷計(jì)算 ① 重量估算 筒體的質(zhì)量： 查 文獻(xiàn) [24]知： 1m高筒節(jié)鋼板質(zhì)量 820kg， m1=82020=16400kg 封頭的質(zhì)量： m2=970kg 塔設(shè)備附件： m3= 扶梯質(zhì)量：選擇籠式扶梯，查 文獻(xiàn) [24]知： 單位質(zhì)量為 40kg/m, 則： 40(20+) 2= 鋼制平臺(tái)質(zhì)量：查 文獻(xiàn) [24]知： 鋼制平臺(tái)單位質(zhì)量為 150kg/m2,取平臺(tái)面積為 4m2 則： 150=600kg 取其他附件總質(zhì)量為 500kg。 填料質(zhì)量： 查 文獻(xiàn) [24]知 ： 知聚丙烯階梯環(huán)的堆積密度 ? =, 所以 V= hR2? =()211= m4= V? == 塔總質(zhì)量為： Q= m1+ m2+ m3+ m4== ②查文獻(xiàn) [24]知 自振周期計(jì)算： T=EIgQH I= 8 )( 3 SSDn ????? ≈ 83SDn ?? 按等截面計(jì)算（ cm）： I= 473 cm???? 38 T=202098 11054 20 0038 10 08 76 ???? ?= 式中 H—— 塔底高度， cm Q—— 塔總 重 ， N E—— 塔材料彈性模量， 21106Pa I—— 塔截面慣性矩， cm4 Dn— 塔內(nèi)徑 ， cm S? —— 不計(jì)腐蝕裕度的塔體壁厚， cm g—— 重力加速度 ③ 風(fēng)載荷和風(fēng)彎矩 查 文獻(xiàn) [24]知： P= iii AfqKK 021 K1—— 空氣動(dòng)力系數(shù)，其值取決于計(jì)算段中心高度 查 文獻(xiàn) [24]知： m 脈 = i? =1 得 : 風(fēng)振系數(shù) K2i=1+ m 脈 i? =1+1= qo— — 基本風(fēng)壓， Pa fi—— 風(fēng)壓的高度變化系數(shù) Ai—— 迎風(fēng)面積， m2 本地區(qū)基本風(fēng)壓 qo=300 Pa，查 文獻(xiàn) [24]知： ， fi= Ai=Dei﹒ hi 式中 Dei—— 塔設(shè)備計(jì)算段有效直徑， m hi—— 塔設(shè)備計(jì)算段的高度， m Ai=（ ） 20= 查 文獻(xiàn) [24]知： 取 K1= 則 P= iii AfqKK 021 =300 = M=Ph/2=2020/2=19986750N﹒ cm ④ 地震載荷： 39 ?DH =15 C= ， 地震影響系數(shù)按 7 級(jí)算 ? =。 查 文獻(xiàn) [24]知： S=22323 HxQCHxqC ?? ??? =3/21/ =塔底地震彎矩： 按塔體分 四 段計(jì)算，每段 5m M5=S5x=223 HxQC? =3/22 =﹒ cm M10=S10x =3/22 =﹒ cm M15=S15x =3/2?2 = N﹒ cm M20=S20x =3/2?2 = N﹒ cm 40 結(jié)論 碳酸丙烯酯法是一種物理吸收過(guò)程，能同時(shí)脫除二氧化碳、硫化氫及有機(jī)硫化物。它的使用有一定的范圍，適合于氣體中二氧化碳分壓〉 ，溫度較低的條件下，同時(shí)對(duì)氣體凈化程度要求不高（出口二氧化碳〉 1%），只有在此條件下使用碳酸丙烯酯法才是經(jīng)濟(jì)的。 入塔原料氣中二氧化塔濃度為 %，二氧化碳?xì)饬繛?13750 m3/h， 交換總氣量 50000m3/h。經(jīng)過(guò)物料衡算，出塔氣中二氧化碳濃度為 %，出塔二氧化碳?xì)饬? m3/h。經(jīng)過(guò)熱量衡算，吸收液帶走的熱量 ，出塔液溫度為 ℃ ，溫度升高了 ℃ 。 工業(yè)上使用填料塔較普遍，本工藝也采用填料吸收塔，選取聚丙烯階梯環(huán)（米字筋）在塔設(shè)備計(jì)算過(guò)程中得到塔徑為 3m，填料層高度 11m。 碳酸丙烯酯法脫除交換氣中二氧化塔：工程投資省、工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、溶劑無(wú)毒害、濃溶劑對(duì)碳鋼無(wú)腐蝕、 再生不耗熱、回收的二氧化碳濃度高，回收率可以滿足尿素及純堿生產(chǎn)的需要等優(yōu)點(diǎn)。 41 參考文獻(xiàn) [1] 王樹(shù)仁 .合成氨生產(chǎn)工藝 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 [2] 梅安華 .小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 1995 [3] 梁鋒 .碳酸丙烯醋脫碳技術(shù)概況及進(jìn)展 [J].小氮肥設(shè)計(jì)技術(shù) ， 2020,3(4):715 [4] 孫廣庭 .中型合成氨廠生產(chǎn)工藝與操作問(wèn)答 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ， 1985 [5] 陳頸松 .小型合成氨廠變換工段操作數(shù)據(jù)手冊(cè) [M].北京 :化 學(xué)工業(yè)出版社 ， 1991 [6] 趙育祥 .合成氨生產(chǎn)工藝 [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 1998 [7] 孟巖 .合成氨的生產(chǎn)方法以及工藝流程研究 [J].科教文化， 2020,7(4)： 1523 [8] 周小宏 .小型合成氨廠脫碳工藝的選擇 [J].山西化工 ， 1995,12(3)： 2532 [9] 王韶貴 .二氧化碳脫除工藝及發(fā)展綜述 [J].瀘天化科技， 2020,11(3):1219 [10] 石大寶 .脫除二氧化碳工藝技術(shù)發(fā)展綜述 [J].四川化工， 1994,8(2):2330 [11] 陳新志 .化工熱力學(xué) [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2020 [12] 天津大學(xué)物理化學(xué)教研組編 .物理化學(xué) [M]上冊(cè) . 北京：高等教育出版社， 2020 [13] 天津大學(xué)物理化學(xué)教研組編 .物理化學(xué) [M]下冊(cè) . 北京：高等教育出版社， 2020 [14] 陳甘棠 .化學(xué)反應(yīng)工程 [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2020 [15] 柴誠(chéng)敬 .化工原理 [M]上冊(cè) .北京：高等教育出版社， 2020 [16] 柴誠(chéng)敬 .化工原理 [M]下冊(cè) .北京：高等教育出版社， 2020 [17] 魏兆燦 ,李寬宏 .塔設(shè)備設(shè)計(jì) [M].上海 :上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1988 [18] 劉家祺 .傳質(zhì)分離工程 [M].北京：高等教育出版社， 2020 [19] 傅家新 .PC吸收 CO2傳質(zhì)系數(shù)簡(jiǎn)化計(jì)算之我見(jiàn) [J].小氮肥設(shè)計(jì)技術(shù) ， 2020,6(4):1319 [20] 孫希瑾 ,陳建娟 .大型填料塔液體分布器 設(shè)計(jì)應(yīng)用 [J].石油化工設(shè)計(jì) ， 2020,6(4)： 511 [21] 朱有庭 ,曲文海 ,于浦義等 .化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020 [22] 路秀林 ,王者相 .塔設(shè)備 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020 [23] 中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司編寫(xiě) .塔器 [M].北京： 化學(xué)工業(yè)出 版社 ,2020 [24] 刁玉瑋，王立業(yè)，喻建良 .化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) [M].大連：大連理工大學(xué)出版社， 2020 42 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說(shuō) 明 本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解 **學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門(mén)送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書(shū)館被查閱。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 43 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 、圖表要求： 1）文 字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà) 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁(yè)以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它