【正文】 ?=?+ ? ?? ? 可得 x0=(1 ?)x+ ? y ? x=(x0 ?y)/(1 ?) ? 滲透系數(shù)的值可查表 。 ? 插入圖 Prism膜分離器。 ? 一般必須用多級分離方式。非對稱膜結(jié)合兩者優(yōu)點，在多孔膜上布一層極薄的均質(zhì)膜。 ? 幾種膜的比較： ? 多孔膜滲透性好，處理能力大，但選擇性低。 ? 插入 膜分離原理動畫。 ? 膜型式有 多孔膜、均質(zhì)膜、非對稱膜等。 ? 圖 ? 精制部分操作過程： ? 先用鈀－活性氧化鋁作催化劑除去粗氦中的氫 ?加壓到 15MPa ?冷凝除去氮和殘余甲烷 ?用活性碳吸附殘余氦得 %精氦。因為空氣中氦含量很少。 ? 高溫加工保護(hù)劑、低溫超導(dǎo)技術(shù)的致冷劑、激光源、火箭和導(dǎo)彈技術(shù)中的燃料壓送劑、冷式核反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。 ? 但尾氣中的有機(jī)硫不能回收。也可不生成或少生成單質(zhì)硫，生成硫代硫酸鈉等產(chǎn)品。實際上是克勞斯法回收硫磺的延續(xù)過程，液相反應(yīng)得到單質(zhì)硫。 ? 流程圖如圖 . ? (2)克勞斯波爾法 ? 在羧酸鹽催化劑作用下，低溫下用聚乙二醇等溶劑與尾氣反應(yīng)，使 H2S與 SO2轉(zhuǎn)化成單質(zhì)硫。硫的總回收率可達(dá) %。 ? (1)斯科特法 ? 使用較多，技術(shù)較成熟。 硫磺回收的尾氣處理 ? 克勞斯法回收硫磺后，尾氣中仍含 3?7%的硫化物，必須處理后才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。該部分操作能否將硫較完全回收是影響轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵。 ? 有機(jī)硫損失 ? 燃燒時可生成 COS， CS2，若不處理則隨尾氣排出造成 S損失。但實際操作不可能達(dá)到。 ? 從較低溫度的主要反應(yīng)、反應(yīng)熱及平衡來分析。 ? 后續(xù)操作與前面流程相同。流程特點： ? 處理 H2S含量＜ 15％，回收率 90％。 ? 要求氣體不含重?zé)N類，否則可破壞催化劑。 ? 流程特點： ? 處理 H2S含量低于 25%, 回收率可達(dá) 92%. ? 控制酸性氣體入燃燒爐量 (1/3),使烴類全部反應(yīng)， H2S全生成 SO2。 ? 插入單流法流程圖。因為總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，原理前面已講。 ? 燃燒氣體經(jīng)熱能回收、冷凝分硫后進(jìn)轉(zhuǎn)化器。 ? 流程特點： ? 處理 H2S含量高于 25%, 回收率可達(dá) 95%. ? 控制進(jìn)氧量使燃燒爐中烴類全部反應(yīng)而 H2S只反應(yīng) 1/3，以便進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)。使用較長時期，再生次數(shù)多后應(yīng)更換催化劑?；蛘咭虮砻嬲成狭?、焦油或生成硫酸鋁都可使催化劑活性降低。 ? 目前較多應(yīng)用鋁土礦催化劑，主要成分是氧化鋁水合物。 ? 控制溫度在 600?C以下可得所需活性氧化鋁。 ? 按化學(xué)需氧量計算，主要反應(yīng)的理論平衡曲線如圖 . ? 圖中可分兩個區(qū)域： ? ＞ 900K 熱反應(yīng)區(qū) ? ＜ 900K 催化反應(yīng)區(qū) (需催化劑速度才可觀 ) ? 曲線先降后升原因？影響因素是什么？ 800900K 區(qū)域平衡轉(zhuǎn)化率最低，應(yīng)避免在此條件下操作。 ? (1)Claus法原理 ? 含硫氣體在燃燒爐中發(fā)生如下反應(yīng) ? H2S+ H2O+SO2 ? ?H= ? 2H2S +SO2 2H2O+(3/x)Sx (轉(zhuǎn)化 ) ? x=2 ?H=? x=6 ?H=? x=8 ?H=? 在常溫下硫蒸汽的形態(tài)主要是 S6,S8 ? 900?C S2 ? 1700?C S ? 操作條件不同可得出不同單質(zhì)硫形態(tài)。本節(jié)主要討論硫磺回收。 圖 天然氣脫硫與硫磺回收 ? 天然氣的脫硫方法在合成氨一章中已講述。這種流程需要較長的再生冷卻時間，通常三塔操作。其典型流程如圖 。 ? ug的單位為 m/min. bBb xQ W tV??)(Pbgfffg dCSPTZu ???? 塔徑的計算 ? ? 上述各式中壓縮因子可查圖 。 吸附塔的計算 ? 吸附劑裝填體積 ? ? 吸附劑操作周期， h ? 堆密度， kg/m3 ? 空塔線速度 ? 式中 S－以空氣比重為 1的氣體相對比重； ? C－常數(shù)，常用值 ?。再生氣反吹溫度通常 175 ?260?C,用分子篩深度脫水時，反吹溫度可高些 260 ?371?C。 ? A型分子篩 － 9?12kgH2O/100kg。 ? 一些吸附劑設(shè)計濕容量： ? 硅膠－ 7?9kgH2O/100kg。 ? D－ 吸附床直徑， m。 ? ?－進(jìn)口氣相對濕度，％； ? A－吸附劑常數(shù)； ? P、 T、 Z分別表示壓力、溫度和壓縮系數(shù)， ? 下標(biāo) f 表示操作條件下的值， P的單位為 MPa； ? Q－ 濕原料氣標(biāo)準(zhǔn)體積流量， m3/h。 吸附 再生 (3)工藝計算 ? 吸附劑的濕容量 式中 x－ 吸附劑有效濕容量 ,kgH2O/100kg吸附劑； ? xs － 吸附劑的動態(tài)平衡飽和濕容量 , ? kgH2O/100kg 吸附劑； ? hT － 飽和段與傳質(zhì)段床層高度 ,m； ? hZ － 傳質(zhì)段床層高度 ,m. ? 其中傳質(zhì)段床層高度用下式計算 ZsTsT hxhxxh ??????????? 264 789 ?gZ uqAh ? 式中 q－吸附劑床層的水負(fù)荷 , kg/()。 ? 再生氣流量 5 ?15％ ? 再生時間 65 ?75％用以加熱， ? 25 ?35％冷卻。 ? 一典型雙塔流程如圖 . 圖 圖 ? 操作條件： ? 溫度 38?50?C ? 壓力 輸氣管線壓力，注意穩(wěn)定。二塔流程時，一塔脫水，一塔再生。要求吸附劑表面積大、選擇性好、傳質(zhì)速率高、壽命長能再生、孔隙率大等。 ? 常用吸附劑：活性鋁土礦、硅膠、活性氧化鋁、分子篩等。通常此時就需對吸附床進(jìn)行再生。當(dāng)吸附傳質(zhì)段下邊界移至床層下端時，未吸附段消失。塔內(nèi)一般為三段，上段為飽和吸附層，氣體從塔頂進(jìn)入后在此被大量吸附；中段為吸附傳質(zhì)層，未吸附的水分在此進(jìn)一步被吸附；下段吸附量微小 ,稱未吸附段，用以保證出塔氣體達(dá)到規(guī)定的脫水要求。所以操作中要不斷補(bǔ)充氯化鈣固體。 ? 天然氣先經(jīng)空塔分離水滴，再到中部與氯化鈣溶液接觸脫去部分水，然后到上部經(jīng)氯化鈣床層時脫除剩余水分。 ? 插入圖 . 圖 氯化鈣溶液脫水工藝 ? 氯化鈣溶液脫水工藝十分簡單，只用一個塔就行。所以富液進(jìn)入再生塔前設(shè)一閃蒸器，先將烴類氣體釋放出來，防止腐蝕。 ? 再沸器流出的甘醇溶液溫度很高，必須通過換熱冷卻后才能進(jìn)入吸收塔吸收。 ? 共沸劑與水一同蒸出后再冷凝分離循環(huán)。 ? 共沸蒸餾再生： 適用于溫度低，要求甘醇濃度很高時。 ? 汽提再生時，溫度也應(yīng)低于 204 ?C 。塔板數(shù)一般 4?10塊，板效率范圍約為 ?. ? 先計算最大空塔質(zhì)量流速 ? ? Ga:最大空塔質(zhì)量流速， kg/() ? 再由它計算塔徑 ? ?? ? GGLa CG ??? ?? 8 ?????????aGGD再生系統(tǒng)工藝條件 ? 方式： 一般再沸器再生或汽提再生。 ? W=803000y ? 水汽質(zhì)量含量， m