年產(chǎn)8萬噸合成氨脫碳及再生工藝設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-05-31 12:36本頁(yè)面
【正文】 設(shè)備的計(jì)算與選型本設(shè)計(jì)所用到的設(shè)備主要有吸收塔、循環(huán)氣閃蒸罐、中間閃蒸罐、低壓閃蒸罐和汽提塔，本設(shè)計(jì)主要是吸收塔（填料塔）的計(jì)算與選型。 已知條件：已知：T=27℃，P=；進(jìn)脫碳塔溶液含CO2的含量為：；；CO2的回收率為：℅； 吸收塔的選擇操作線方程逆流吸收塔的操作線方程為：[9]由前面物料衡算可得操作線方程為： 塔徑的計(jì)算塔徑的計(jì)算公式為： 式中 D塔徑，m； VS操作條件混合氣體的體積流量，m3/s； μ空塔氣速，即按空塔截面積計(jì)算的混合氣體線速度，m/s。空塔氣速的計(jì)算：塔內(nèi)氣體的密度：已知塔內(nèi)氣體在P、T的流量為：=則在常壓下：則塔內(nèi)氣體的質(zhì)量流量為：塔內(nèi)液體質(zhì)量流量：采用?？嗣撏ㄓ藐P(guān)聯(lián)圖計(jì)算泛點(diǎn)氣速，其橫坐標(biāo)為：查埃克脫通用關(guān)聯(lián)圖可知：，即 式中： 泛點(diǎn)氣速 填料因子，1/m。 重力加速度。 液體密度校正系數(shù)。 液體粘度，27℃時(shí)，水的密度=，查資料知：塑料階梯環(huán)填料：=170；NHD的；則 得：，；設(shè)，則 圓整取塔徑為。校核：所以選填料塔規(guī)格適宜。 填料層有效高度的計(jì)算 傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算取純?nèi)軇┑牧髁繛樽钚×髁康?倍，則[11]由于吸收因數(shù)計(jì)算得：；傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算公式如下：所以 傳質(zhì)單元高度的計(jì)算傳質(zhì)單元高度的計(jì)算公式如下：的擴(kuò)散系數(shù)為： 系統(tǒng)的液膜擴(kuò)散系數(shù)與溫度的關(guān)系為： 在該系統(tǒng)有：所以氣相總體積吸收系數(shù)為：氣相總傳質(zhì)單元高度為：所以5 生產(chǎn)安全及環(huán)境保護(hù) 生產(chǎn)安全雖然本設(shè)計(jì)并沒有化學(xué)反應(yīng)的，但是本設(shè)計(jì)中的HCHCO等氣體都是易燃易爆的氣體，所以生產(chǎn)過程中不要接觸明火，禁止在車間內(nèi)及附近吸煙，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，對(duì)設(shè)備要定期檢查及巡查，若果發(fā)現(xiàn)泄漏、儀器松動(dòng)等現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)修理，確保設(shè)備正常使用。 點(diǎn)火源的控制生產(chǎn)過程本身不僅具有的加熱爐火、反應(yīng)熱、電火花等，還有維修用火、機(jī)械摩擦熱、撞擊火星及吸煙等可能遇到的點(diǎn)火源。這些點(diǎn)火源經(jīng)常引起爆炸?？刂七@類火源的使用范圍，嚴(yán)格用火管理，對(duì)于防火防爆是十分重要的[10]。 防爆電氣設(shè)備的選用在火災(zāi)和爆炸事故中，由電氣火花引起的火災(zāi)事故占有很大比例，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在火災(zāi)事故中，由電氣原因的火災(zāi)，僅次于明火所引起的火災(zāi)。為此，在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境中生產(chǎn)必須選好防爆電氣設(shè)備。 有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)的處理化工生產(chǎn)中，對(duì)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性比較大的物質(zhì)，應(yīng)該采取安全措施。首先我們應(yīng)盡量改進(jìn)工藝，以危險(xiǎn)性比較小的物質(zhì)代替危險(xiǎn)性相對(duì)大的物質(zhì)。如果不具備上述條件，我們應(yīng)該采取相應(yīng)措施來防止燃燒爆炸條件的形成。其措施有：系統(tǒng)密閉操作、通風(fēng)置換、惰性氣體保護(hù)等。 回收再利用是潛在的碳資源，可以制尿素、純堿、碳酸氫銨等產(chǎn)品，而且還可用于加工成干冰或供食品行業(yè)應(yīng)用。因此原料氣中的不僅需脫除還要回收利用。無論是生產(chǎn)中產(chǎn)生的任何氣體，只有進(jìn)行分離回收和提濃，才能合理利用。工業(yè)上分離回收的方法有很多，主要有溶劑吸收法、低溫蒸餾法、膜分離法和變壓吸附法以及這些方法的綜合利用。 腐蝕及材料的選擇NHD溶劑本身不僅沒有腐蝕性，而且還能在已經(jīng)腐蝕的脫碳系統(tǒng)內(nèi)抑制腐蝕，這是因?yàn)镹HD溶劑吸收了水分，從而減輕了CO2對(duì)碳鋼的腐蝕。但在高溫和有二氧化碳和水蒸汽存在的情況下，對(duì)設(shè)備有一定的腐蝕作用。因此，脫碳系統(tǒng)的大部分設(shè)備——脫碳塔、氣提塔，閃蒸槽等都可用低合金鋼鋼制作，僅部分內(nèi)件，如除沫器，液體分布器，填料支承及壓板等，采用不銹鋼材料。 管道間墊片可用石棉，機(jī)械密封材料可選用硅橡膠，聚丙烯和聚四氟乙烯，一般的高分子材料慎用。6 合成氨脫碳及再生工藝評(píng)析與總結(jié)通過與指導(dǎo)老師的反復(fù)討論，我最終決定設(shè)計(jì)合成氨的脫碳與回收的工藝。本設(shè)計(jì)以工藝技術(shù)先進(jìn)、操作簡(jiǎn)單、系統(tǒng)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)合理、安全環(huán)保為原則，依據(jù)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書，通過查詢大量的圖書、文獻(xiàn)資料等來進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)與幫助下，我通過幾個(gè)月的不懈努力，最終完成了年產(chǎn)8萬噸合成氨脫碳與回收工藝的設(shè)計(jì)。計(jì)算過程，對(duì)初稿進(jìn)行了多次反復(fù)地修改，由于時(shí)間和設(shè)計(jì)水平有限，錯(cuò)漏之處在所難免，懇請(qǐng)老師們批評(píng)指正。參考文獻(xiàn)[1] 徐世仁,（論文）寫作指導(dǎo)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010:1.[2] 徐紹平,殷德宏,[M].大連:大連理工大學(xué)出版社,2004:87112.[3] [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006:183.[4] [M].北京:高等教育出版社,2010:2839.[5] [M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008:21.[6] 黃璐,[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001:114.[7] 夏清,[M].天津:天津大學(xué)出版社,2005:110111.[8] [M].北京:高等教育出版社,2007:01.[9] [M].北京:中國(guó)石化出版社,1998:236246.[10] 黃岳,[M].北京:高等教育出版社,2006:172179.[11] Henry and David . Distillation and Absorption[M]. 1992:109.[12] Paul et. Air Pollution Control and Design Handbook[M]. Marcel Dekler, Inc. New York:1997.致謝首先感謝我的指導(dǎo)老師詹老師，在他的鼓勵(lì)和幫助下，我通過查詢大量的書籍、文獻(xiàn)資料并結(jié)合自己所學(xué)的知識(shí)，在詹老師耐心的指導(dǎo)下，最終我如期完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。其次我要感謝大學(xué)四年來的所有老師，在他們的精心培育下，我學(xué)到了許多化工專業(yè)方面的知識(shí)，在這次設(shè)計(jì)中起到了非常重要的作用。同時(shí)感謝支持、關(guān)心、幫助我的同學(xué)。最后感謝黃山學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院各位領(lǐng)導(dǎo)的諄諄教誨，感謝化學(xué)化工學(xué)院四年來對(duì)我的培養(yǎng)與教育。附圖①年產(chǎn)8萬噸合成氨脫碳及再生工藝的帶控制點(diǎn)的工藝流程圖；②主要設(shè)備裝備圖（脫碳塔裝配圖ND2000）28
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