【正文】 % N2 % 總計(jì) 14158 % 尾氣處理裝置： 反應(yīng)器采用 SSR 尾氣處理工藝，取消了氫氣在線燃燒爐，采用氣氣換熱，管線直接補(bǔ)氫的方式。 R201 中主要反應(yīng)： S8+8 H2 =8H S(13)(轉(zhuǎn)化率為 99%)。表 7 組成 項(xiàng)目 流量（ Kg/h） 組分 (mass%) 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 29 H2 S 0． 0702% Sx 0． 000486% SO2 0． 00040% CO2 17． 68% H2 O 19． 34% N2 62． 9% H2 0． 004% 合計(jì) 100． 00% 吸收解析系統(tǒng)的物料衡算 圖一：胺液吸收解吸塔系統(tǒng)簡(jiǎn)圖 吸收塔設(shè)計(jì) 本塔是利用 CHEMCAD 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化 4 貧胺液 6 廢氣去焚燒爐 7 富胺液去解吸塔 B4 9 8 高濃度的 H2S 回制硫裝置 5 來(lái)自急冷塔的過(guò)程氣 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 30 吸收塔的水力學(xué)特性結(jié)果 CHEMCAD Page 3 Job Name: absorb design Date: 12/05/2020 Time: 18:36:08 EQUIPMENT SUMMARIES Scds Rigorous Distillation Summary Equip. No. 1 Name No. of stages 11 1st feed stage 1 2nd feed stage 11 Colm press drop MPa Top pressure MPa Reactive distillation Y Reflux mole kmol/h Reflux mass kg/h Column diameter m Tray space m 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 31 Thickness (top) m Thickness (bot) m No of sections 1 No of passes (S1) 1 Weir side width m Weir height m System factor 轉(zhuǎn)化爐熱量衡算 查得下列物質(zhì)的生成焓匯總于下表： 表 217 各物質(zhì)的摩爾生成焓 物質(zhì)名稱 H2S SO2 S H2O CO2 生成焓 KJ/mol 0 轉(zhuǎn)化爐內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下： 2H2S + SO2 → 3 S + 2 H2O + Q Δ rH = 2（ ） – 2（ ） （ ） = Q1 = nΔ rH = 1338/32（ ） 1000 = 106 KJ/h 轉(zhuǎn)化爐的入口溫度為 250oC，出口溫度為 319 oC 查得各物質(zhì)恒壓摩爾熱容數(shù)據(jù)如下： 表 218 各物質(zhì)的恒壓 摩爾熱容 物質(zhì) A J/（ mol k） B 108 J/（ mol k2） C 106 J/（ mol k3） D 109 J/（ mol k4） S \ \ H2O \ H2S \ CO2 \ SO2 計(jì)算如下 : 由于Δ H =∫ T2T1CpdT Cp = A + BT + CT2 + DT3 ∴ Δ Hp = A（ T2 – T1） + 1/2B（ T22 – T21） + 1/3C（ T32 – T31） + 1/4D（ T42 – T41） 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 32 CO2：Δ Hp = （ 592– 523） + 1/2 108（ 5922– 5232） + 1/3（ ） 106（ 5923– 5233） = J/mol Q = nΔ Hp = = 103 KJ/h SO2：Δ Hp = （ 592– 523） + 1/2 108（ 5922– 5232） + 1/3（ 106（ 5923– 5233） + 1/4 109 （ 5924– 5234） = J/mol Q = nΔ Hp = = KJ/h H2O：Δ Hp = （ 592– 523） + 1/2 108（ 5922– 5232） + 1/3（ ） 106（ 5923– 5233） = J/mol Q = nΔ Hp = = 105 KJ/h H2S：Δ Hp = （ 592– 523） + 1/2 108（ 5922– 5232） + 1/3（ ） 106（ 5923– 5233） = J/mol Q = nΔ Hp = = 103 KJ/h S：Δ Hp = （ 592– 523） + 1/2 108（ 5922– 5232） = J/mol Q = nΔ Hp = = 104 KJ/h 熱量 Q2 = Σ Qi = 103 + + 105 + 103 + 104 = 105 KJ/h 總熱量 Q = Q1 + Q2 = 106 + 104 = 106 KJ/h = 1677kw 設(shè)備計(jì)算及選型 泵的選取 (泵 301 的選取 ) 已知 A = π /4 * d2 = π /4 = 1/ρ m =ω 1/ρ 1 + ω 2/ρ 2 + ? +ω n/ρ n 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 33 根據(jù)前面已知數(shù)據(jù)計(jì)算混合密度 1/ρm = (+ + + ) 可得 : ρm = 在進(jìn)出口對(duì)泵做計(jì)算 z1 + P1/ρ g + u21/2g + H = z2 + P2/ρg + u2 2/2g + Hf12 Hf12 可忽略，則有 z2 – z1 = P2 – P1 = 105Pa H = + 105/（ 1000 ） +（ u22– u21） /2g u2 = qm/ρm A = （ 3600） = 同理可得 u1 = qｍ＇ /Ρa ＝ m/s 可得 H = 流量 qv = 根據(jù)揚(yáng)程和流量可選泵 ,如下特性 : 單級(jí)單吸懸臂式離心化工流程泵 型號(hào) 流量 m3/h 揚(yáng)程 m 轉(zhuǎn)速 r/min 效率 % 汽蝕余量 NpsHrm IH150125315 200 32 1450 75 軸功率 kw 配帶電機(jī)型號(hào) 功率 kw 重量 kg YB200L4 30 189 換熱器的選型：（廢熱鍋爐 L202 選型） 由計(jì)算得廢熱鍋爐進(jìn)口熱量 Q = 107KJ/h 因?yàn)檫^(guò)程氣 入口溫度為 480oC，出口溫度為 183 oC 水 入口溫度為 25 oC，出口溫度為 187 oC Δ t1 = 480 – 187 = 293 oC Δ t2 = 183 – 25 = 158 oC Δ tm =（Δ t1 – Δ t2） /ln（Δ t1/Δ t2） = （ 293 – 158） /ln（ 293/158） = oC 查表得： K = w/（ m2 K） 由 Q = KAΔ tm 得 A = Q/KΔ tm 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 34 = 107 103/[3600 （ + ） ] = m2 根據(jù) Q = qm， c[r + Cp， n（ t‘ s – t’ 2） ]求用水量 已知水的熱熔為 （ kg K），蒸發(fā)潛熱為 Q = 107 KJ/h = 104 kw qm， c = Q/[r + Cp， n（ t‘ s – t’ 2） ] = 104/[ + （ 187 – 100） ] = kg/s 可得需用水量為 kg/s 廢熱鍋爐 管程Φ 51 3，殼程 Φ 1800 7548 20 根據(jù)以上條件，選擇 管殼式換熱器 加氫反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 根據(jù)加氫反應(yīng)器的物料衡算設(shè)計(jì)如下： 三萬(wàn)噸 Stream No. 1 2 Name Overall Molar flow kmol/h Mass flow kg/h Temp C Pres MPa Vapor mole fraction Enth MJ/h Tc C Pc MPa Std. sp gr. wtr = 1 Std. sp gr. air = 1 Degree API Average mol wt Actual dens kg/m3 Actual vol m3/h Std liq m3/h Std vap 0 C m3/h Vapor only Molar flow kmol/h Mass flow kg/h Average mol wt Actual dens kg/m3 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 35 Actual vol m3/h Std liq m3/h Std vap 0 C m3/h Cp J/kmolK Z factor Visc cP Th cond W/mK 青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 36 3 非工藝部分 車間常見(jiàn)的毒物性質(zhì) 1．硫化氫性質(zhì)： H2S 是一種無(wú)色有臭雞蛋氣味的可燃性劇毒氣 體，比空氣重，空氣中混有 1/10000 時(shí)就能被察覺(jué)到，達(dá) 1/2020 就會(huì)引起中毒，濃度大時(shí)反不如濃度小時(shí)顯著，甚至無(wú)味，吸入少量時(shí)出現(xiàn)頭暈、惡心、嘔吐；重者昏迷、抽搐、停止呼吸或死亡。 3．氨的性質(zhì)： NH3 是一種無(wú)色有強(qiáng)烈刺激性的氣體，極易溶于水呈堿性，是低毒物質(zhì)，氨對(duì)人體的主要危害是上呼吸道的刺激作用，吸入高濃度氨，可使中樞神經(jīng)亢奮引起痙攣，嚴(yán)重時(shí)可引起心臟停搏 和呼吸停止。 安全技術(shù) 1．防止硫化氫中毒。 （ 2）了解硫磺、尾氣裝置的采樣點(diǎn)、排污點(diǎn)的數(shù)量和位置，經(jīng)常采樣點(diǎn)要掛有防中毒和劇毒標(biāo)志牌。 （ 4）對(duì)采樣點(diǎn)、排污點(diǎn)經(jīng)常開(kāi)動(dòng)的閥門、調(diào)節(jié)閥除操 作工正常巡檢外，車間有工藝、安全員每天檢查一次，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。 （ 6）對(duì)含有硫化氫的污水，沒(méi)有得到有關(guān)方面許可不得將污水排在明溝和地面。 （ 8）突然停電時(shí)，發(fā)現(xiàn)硫化氫氣體倒串時(shí)，操作工到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)一定要戴好供氧青島科技大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì) 37 式防毒器材，防止硫化氫中毒。 2．供氧式防毒器材的結(jié)構(gòu)和使用方法 （ 1）結(jié)構(gòu)：由呼吸軟