【導(dǎo)讀】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）；到純度更高的液態(tài)CO2產(chǎn)品,產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合GB/T6052-1993的標(biāo)準(zhǔn)。了廠址選擇地合理性,并對主、副原料的供應(yīng)要求作了明確的規(guī)定。并對安全保護措施、三廢處理問題作了具體的說明。設(shè)備進行了具體的物料衡算和熱量衡算,在此基礎(chǔ)上對主要設(shè)備進行了工藝設(shè)計計算,在繪圖部分,根據(jù)設(shè)計說明和計算,繪制了工藝流程和設(shè)備布置圖。藝指標(biāo)或經(jīng)驗數(shù)據(jù)為依據(jù),因此有待于今后實際生產(chǎn)中的摸索和探討。此后,H²Cavendish和J²Priestley分別研究了“固定空氣”的性質(zhì)。年,A²L²Lavoisior把碳放在氧氣中加熱,得到被他稱為“碳酸”的二氧化碳?xì)怏w,測出。1823年,M²Faraday發(fā)現(xiàn)加壓可以。1833年,M²Thilorier制得固態(tài)二氧化碳(干冰)。國建成第一家生產(chǎn)液態(tài)二氧化碳的工廠。二氧化碳的大量排放,不僅造成資源。時間建立起以二氧化碳為原料的獨立工業(yè)體系?；佳芯颗c利用已顯的日益必要和迫切。

　　

【正文】 QN2（ → 10℃） =179。 179。 44179。 179。（ ）179。 103+574179。 179。 179。 44179。 103+179。 179。 44179。 179。 [5（ 10） ] 179。 103+179。 179。 28179。 179。 103 = 氨的用量： 根據(jù) m179。 r=Q m= 第五章 工藝設(shè)備選型 25 一、 換熱器選型 本設(shè)計以產(chǎn)品壓縮機一級冷卻為例 密度 Kg/m3 比熱容KJ/ 粘度 Pa 導(dǎo)熱系數(shù)KJ/m.℃ 氣體 179。 106 水 996 ①氣體從 127℃→ 40℃ Vs=179。 44/=工業(yè)水 33℃← 25℃ △ t2=94℃ △ t1=15℃ Q = Wh178。 CPh178。（ T1T2） =179。 44179。 179。（ 12740） =65532W Wc = Q/[CP178。（ t1t2） ]=65532/[179。（ 3325） ]=1959Kg/s ②△ tm=（△ t2△ t1） /ln（△ t2/△ t1） =（ 9415） /ln(94/15)=℃ P=（ t2t1） /(T1t1)=（ 3325） /（ 12725） = R= (T1T2)/（ t2t1） =（ 12740） /（ 3325） = 查得△φ =，φ △ tm=179。 =℃ . ③初選換熱器規(guī)格，根據(jù)兩流體的情況，假設(shè) K=(m2.℃ ) 故 S=Q/（ K.△ tm） =65532/（ 179。 ） = 由于 Tmtm=(127+40)/2(33+25)/2=℃＞ 50℃， 因此需要考慮熱 補償。據(jù)此，由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn)（參見《化工工藝設(shè)計手冊》下 4339）中選定固定板式換熱器（ JB/T471592），有關(guān)參數(shù)如下： 殼徑 mm 公稱壓強 MPa 公稱面積 m2 管程數(shù) 325 1 管子尺寸 mm 管子長度 m 管子總數(shù) 管程流通面積 m2 φ 19179。 2 3 99 實際傳熱面積 S0=n∏ dl=99179。 179。 179。 ()= 若采用此傳熱面積的換熱器，則要求總傳熱系數(shù)為 (m2.℃ ) ④核算壓強降 ⑴ 管程壓強降 ∑Δ Pi=（Δ P1+Δ P2） FtNP 其中 Ft=， NP=2。 管程流通面積 Ai= m2 ui=Vs/Ai=Re=d uiρ /μ =179。 179。 （ 179。 106） =179。 104（湍流） 設(shè)管壁粗糙度 ε =，ε /di=由λ Re 關(guān)聯(lián)圖查得：λ = 所以 △ P1=λ178。 L/d178。ρ178。 u2/2= 3/ △ P2=3ρ u2/2=3 ∑Δ Pi=（ 767+697）179。 179。 2= （ 6） 殼程壓強降 ∑Δ P0=（Δ P1’+Δ P2’） FsNs 其中 Fs=,Ns=1 △ P1’=Ff0nc(NB+1) ρ u02/2 nc=179。 991/2=12 26 取折流擋板間距 h= NB=L/h1=3/=9 殼程流通面積 A0=h（ D ncd0） =（ ） = u0=（ 996 ） =Re=d0u0p/μ = 996/（ 103） =9426＞ 500 f0= = = 所以△ P1’=179。 179。 12179。（ 9+1）179。 996179。 Δ P2’=NB（ ） ρ u02/2=9179。（ 179。 ）179。 996179。 ∑Δ P0=（ 1507+752）179。 179。 1=2598Pa ⑤核算總傳熱面積 （ 1）管程對流傳熱系數(shù)α i Re=179。 104 Pri=CPμ /λ =179。 103179。 179。 106/= α i=179。 179。（ 179。 104） 179。 =（ m2178?！妫? （ 2）管程對流傳熱系數(shù)α 0 α 0=（λ /de）（ deu0ρ /μ） （ CPμ /λ） 1/3（μ /μ w） 取換熱器列 管之中心距 t=32mm A=hD（ 1d0/t） =179。 179。（ ） = U0=Vs/A=（ 996179。 ） = de=4（ t2π d02/4） /（π d02） =4179。（ 179。 ） /（π179。 ） = Re= deu0ρ /μ =179。 179。 996179。 103/=3511 Pri=CPμ /λ =179。 103179。 179。 103/= 殼程中水被加熱，?。é?/μ w） = α 0=179。 179。 179。 179。 =1851 w/（ m2178?！妫? （ 7） 污垢熱阻參見≤化工原理≥上 附錄二十，管內(nèi)、外側(cè)污垢熱阻分別為 Rsi=178?！?/w Rs0= m2178。℃ /w （ 8） 總傳熱系數(shù) K。（管壁熱阻可忽略） K。 =1/[1/α 0+ Rs0+ Rsi178。 d。 /di+ d。 /（α i178。 di） ] =1/（ 1/1851++179。 +1/179。 ） =（ m2178?！妫? 由前面得計算可知，選用該型號換熱器時要求過程得總傳熱系數(shù)為 （ m2178。℃），在規(guī)定德望流動條件下，計算出 K。為 w/（ m2178?！妫?。 故前選擇得換熱器是合適的，安全系數(shù)為（ ） /179。 100%=%。 二、 其它冷卻器選型 : 下表為原料氣壓縮機進口組成：單位 mol/s CO2 CO N2 O2 ∑ 查得氣 體平均溫度（ 116+32） /2=74℃下的各氣體 Cpm，列表如下：單位 KJ/Kmol CO2 CO N2 O2 ∑ Cpm 27 熱流體 116℃→ 32℃ 冷流體 27℃← 20℃ △ t 89 12 Q=WhCph（ T1T2） =179。 179。（ 11632） =141757W 逆流時平均溫差為：（按單殼程、多管程進行計算） △ tm’=(△ t2△ t1)/ln(△ t2/△ t1) =（ 8912） /ln（ 89/12） =℃ P=(t2t1)/(T1 t1)=(2720)/(11620)= R=(T1T2)/(t2t1)=(11632)/(2720)=12 查得φ △ t= △ tm=△ tm’178。 φ △ t=179。 =℃ 假設(shè) K= S=Q/(K△ tm)=141757/(179。 )= Tmtm=(116+32)/2(27+20)/2=℃＞ 50℃ 因此要考慮熱補償 ,據(jù)此由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn) (參見《化工工藝設(shè)計手冊》下 4339) 中選定固定板 式換熱器 ,有關(guān)參數(shù)見下 : 殼徑 mm 400 管子尺寸 mm φ 20179。 2 公稱壓強 MPa 管長 m 6 公稱面積 m2 管子總數(shù) 174 管程數(shù) 1 管子排列方法 正方形斜轉(zhuǎn) 45176。 管程流通面積 m2 a 實際傳熱面積 S0=nπ dL=174179。 179。 179。（ ） = 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?！妫? 熱流體 124℃→ 30℃ 冷流體 27℃← 20℃ △ t2=97℃ △ t1=10℃ Q=WhCph（ T1T2） =179。 179。（ 12430） =158633W 按單殼程多管程來計算平均溫度差為 △ tm’=(△ t2△ t1)/ln(△ t2/△ t1)=（ 9710） / ln（ 97/10） =℃ P=(t2t1)/(T1 t1)=（ 2720） /（ 12420） = R=(T1T2)/(t2t1)=（ 12430） /（ 2720） = 查得φ △ t= △ tm=△ tm’178。 φ △ t=179。 = 假設(shè) K=73 則 S=Q/(K△ tm)=158633/（ 73179。 ） = 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(biāo)準(zhǔn) (參見《化工工藝設(shè)計手冊》下 4339) 中選定固定板式換熱器 ,有關(guān)參數(shù)見下 : 殼徑 mm 400 管子尺寸 mm φ 20179。 2 28 公稱壓強 MPa 管長 m 6 公稱面積 m2 管子總數(shù) 174 管程數(shù) 1 管子排列方法 正方形斜轉(zhuǎn) 45176。 a 實際傳熱面積 S0=nπ dL=174179。 179。 179。（ ） = 采用此換熱面積的換熱器 ,則需要過程的總傳熱系數(shù)為 （ m2178?！妫?。 二級 粗 脫硫后冷卻器 熱流體 ℃→ 30℃ 冷流體 27℃← 20℃ △ t2=℃ △ t1=10℃ Q=WhCph（ T1T2） =179。 179。（ ） =84582W 逆流時平均溫差為：（按單殼程、多管程進行計算） △ tm’=(△ t2△ t1)/ln(△ t2/△ t1) =()/ln（ ） =℃ P=(t2t1)/(T1 t1)=(3020)/(8020)= R=(T1T2)/(t2t1)=()/(2720)= 查得φ △ t= △ tm=△ tm’178。 φ △ t=179。 =℃ 假設(shè) K= S=Q/(K△ tm)=84582/(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(biāo)準(zhǔn) (參見《化工工藝設(shè)計手冊》下 4339) 中選定固定板式換熱 器 ,有關(guān)參數(shù)見下 : 殼徑 mm 40 管子尺寸 mm φ 20179。 2 公稱壓強 MPa 管長 m 公稱面積 m2 管子總數(shù) 164 管程數(shù) 2 管子排列方法 正方形斜轉(zhuǎn) 45176。 a 實際傳熱面積 S0=nπ dL=164179。 179。 －（ ） = 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?！妫?。 熱流體 127℃→ 40℃ 冷流體 27℃← 20℃ △ t2=100℃ △ t1=20℃ Q=WhCph（ T1T2） =179。 44179。 179。（ 12740） =65532W 按單殼程多管程來計算平均溫度差為 △ tm’=(△ t2△ t1)/ln(△ t2/△ t1)=（ 10020） / ln（ 100/20） =℃ P=(t2t1)/(T1 t1)=（ 2720） /（ 12720） = R=(T1T2)/(t2t1)=（ 12740） /（ 2720） = 查得φ △ t= △ tm=△ tm’178。 φ △ t=179。 = 29 假設(shè) K=（ m2178。℃） 則 S=Q/(K△ tm)=65532/（ 179。 ） = Tmtm=(127+40)/2(27+20)/2=℃＞ 50℃ 因此需要考慮熱補償 , 據(jù)此由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn) (參見《化工工藝設(shè)計手冊》下 4339) 中選定固定板式換熱器 ,有關(guān)參數(shù)見下 : 殼徑 mm 325 管子尺寸 mm φ 19179。 2 公稱壓強 MPa 管長 m 3 公稱面積 m2 管子總數(shù) 88 管程數(shù) 2 管子排列方法 正方形斜轉(zhuǎn) 45176。 a 實際傳熱面積 S0=nπ dL=88179。 179。 179。（ ） = 采用此換熱面積的換熱器 ,則需要過程的總傳熱系數(shù)為 （ m2178?！妫?。 熱流體 111℃→ 30℃ 冷流體 27℃← 20℃ △ t2=83℃ △ t1=10℃ Q=WhCph（ T1T2） =179。 44179。 179。（ 11030） =60259W 按單殼程多管程來計算平均溫度差為 △ tm’=(△ t2△ t1)/ln(△ t2/△ t1)=（ 8310） / ln（ 83/10） =℃ P=(t2t1)/(T1 t1)=（ 2720） /（ 11120） = R=(T1T2)/(t2t1)=（ 11130） /（ 2720） = 查得φ △ t= △ tm=△ tm’178。 φ △ t=179。 = 假設(shè) K= 則 S=Q/(K△ tm)=60259/（ 179。 ） = Tmtm=(111+30)/2(27+20)/2=47℃＜ 50℃ 因此不需要考慮熱補償 , 據(jù)此由換熱器系列標(biāo)準(zhǔn) (參見《化工工藝設(shè)計手冊》下4339) 中選定固定板式換熱器 ,有關(guān)參數(shù)見下 : 殼徑 mm 325 管子尺寸 mm φ 19179。 2 公稱壓強 MPa 管長 m 3 公稱面積 m2 管子總數(shù) 99 管程數(shù) 1 管子排列方法 正方形斜轉(zhuǎn) 45176。 a 際傳熱面積 S0=nπ dL=99179。 179。 179。（ ） = 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 （ m2178?！妫?。