脱硫塔设计方案

脱硫塔 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 1. 设计任务书 1.1 设计 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目 干煤气量为 40000Nm/h 的炼焦煤气的脱硫的工艺计算。 入口煤气 出口煤气 温度/? 34 36 压力(表压)/Pa 17000 15000 煤气中 含量/g/Nm 入口煤气中杂质的含量: 组分 焦油 苯 HCN 萘 水汽含量/g/Nm 微量 28.45 5.99 1.57 8.37 0.4 23.97 剩余氨水:12470Kg/h，t75?，P0.45MPa，氨的质量分数 10。 HCN 挥发氨 24Kg/h 97 1.3g/L 0.04g/L 固定氨 18Kg/h 90 0.18g/L 1.2 设计内容 (1)脱硫工艺的选择与工艺流程介绍; (2)脱硫塔的物料衡算; (3)脱硫塔的工艺尺寸计算; (4)对设计过程的评述和有关问题的讨论。 1.3 主要设计 参数 转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应 ? ? 脱硫塔空塔气速 ? 脱硫效率:98, ? 脱硫液硫容量:0.180.22( )/m ? 脱硫塔传质系数 K:1520kg/(?hatm) ? 脱硫塔液气比:,16L/m ? 脱硫塔溶液喷淋密度:,27.5m/(?h) ? 转化为盐的转化率:34, ? HCN 吸收率:90, ? 干煤气组成: 煤气成分 CO 摩尔质量/g/mol 2 16 28 28 44 30 32 V 54.7 28 6 5 3 2.5 0.82. 工艺流程简介 焦炉煤气经捕除焦油雾后，先进入中间煤气冷却器由约 50?冷却到 36?。中间煤气冷却器由预冷段、洗气由约 50?被冷却到不析出萘的温度。即约 38?。在塔中部的洗萘段，用含萘约 5的洗油喷洒，使煤气中萘段，终冷段三段空喷塔组成。在塔下部的预冷段，煤的含萘量降至约 0.36g/m，这一含量可保证煤气在终冷段无奈析出。洗萘富油的一部分送往粗苯工序处理。煤气最后在塔上部的终冷段被冷却至 36?，然后进入脱硫塔。 因中间煤气冷却器循环喷洒的氨水中含有萘、焦油雾及渣子等，所以需将其中一部分送至氨水澄清槽，再从氨水储槽送来补充氨水。 脱硫塔为填料塔，焦炉煤气从塔的下部进入，与从塔顶喷洒的吸?找憾粤鹘哟ィ浩械?即被吸收液吸收。出塔的焦炉煤气送往硫酸铵工序。从塔底排出的吸收液用循环泵送入再生塔底部。再生塔为鼓泡塔、吸收液与空气并流流动，液中的硫氢根离子在催化剂作用下氧化而生成前述的各种铵盐和硫磺。 经过氧化再生的溶液具有吸收 的能力，使之从再生塔顶部自流返回脱硫塔顶部循环使用。为了保持各种铵盐及硫磺在吸收液中不大于一定的浓度，部分吸收液需自再生塔顶部自流至希罗哈克斯装置，将硫磺及含硫胺盐湿式氧化为硫酸铵。 从再生塔顶部排出的空气送入第一洗净塔，用硫胺工序来的硫酸铵母液洗涤以吸收废气中的氨，吸氨后的母液再送回硫酸铵工序。自第一洗净塔出来的废气再进入第二洗净塔，以此用来过滤水喷洒除去母液酸雾，放入大气中。洗涤水自塔底排出送往活性污泥装置进行处理。3. 工艺流程中主要发生的化学反应 在脱硫塔内的主要反应 在再生塔内的主要反应4. 脱硫塔设计 4.1 物料衡算 4.1.1 入塔的煤气质量(1)干煤气量 干煤气组成表 煤气成分 CO 摩尔质量/g/mol 2 16 28 28 44 30 32 V 54.7 28 6 5 3 2.5 0.8其中因为煤气中烃类的分子量一般都比较小，所以把 CmHn 当成 C2H6来计算。干煤气的平均分子质量为:入口干煤气量为 ，其质量流量为(2)煤气中杂质的质量 1 焦油:微量，忽略不计。 2 苯: 查表得 3H2S: 查表得 4HCN: ? 6 萘: 7 水汽:列表如下: 组分 含量 g/Nm3 质量 kg/h 体积 Nm3/h 干煤气 478 19607.1 40000 焦油 微量 0 0 苯 28.45 1138 297.13 5.99 239.6 157.63 HCN 1.57 62.8 51.90 8.37 334.8 440.53 萘 0.4 16 2.80 水蒸气 23.97 958.8 1198.53入塔煤气的总质量 在 34?，压力 得实际煤气体积: 密度4.1.2 出塔煤气的变化量(1)干煤气量 保持不变，(2)煤气中杂质的质量 ? 焦油:微量，忽略不计。 ? 苯:保持不变 ， ? H2S: ? 脱硫效率: ? HCN:HCN 的吸收率为 90，所以 ? S 产率及耗氨量 a. S 产率 反应方程式: 设 的消耗量为吸收量的 3.7( 转化为盐的转化率:34) NH4CN 完全参加反应，消耗生成的 S，相当于消耗了 H2S 质量流量为: 实际生成 S S 产率b.耗氨量: 除 H2S 和 HCN 的反应为: H2S 和 NH4OH 反应按 1:1 的物质的量比来反应，消耗 的量: 按质量流量算为 HCN 和 NH4OH 反应按 1:1 的物质的量比来反应，消耗 的量: 因此消耗的氨量为c. 补氨量: ?萘:保持不变 ， ?水汽:出塔时煤气中的水达到饱和，查表得 30?时水的饱和蒸汽压 40?时水的饱和蒸汽压 36?时 出塔后除水蒸气外气体总体积 V计算结果列表如下: 组分 含量 g/Nm3 质量 kg/h 体积 Nm3/h 干煤气 478 19607.1 40000 焦油 微量 0 0 苯 28.45 1138 297.13 H2S 0.1 4 2.63 HCN 0.157 6.28 5.21 NH3 6.97 220.88 291.04 萘 0.4 16 2.80 水汽 50.28 934.94 2361.98(3)出塔煤气的总质量 体积 其密度为 4.1.3 的计算 脱硫液的硫容取 0.20 4.1.4 的计算 由全塔物料衡算得: 4.1.5 脱硫塔的液气比 ，符合液气比要求。 其中， 为入塔煤气的体积， 。 为入塔脱硫液的体积，L。4.2 热量衡算 4.2.1 入塔脱硫煤气带入的热量(1)干煤气带入的热量 :干煤气的比热 。 2)苯带入的热量 :苯的比热 。 3 带入的热量 : 的比热 。 4HCN 带入的热量 :HCN 的比热 5 带入的热量 : 的比热 。(6)萘带入的热量 :萘的比热 。(7)水汽带入的热量 :34?的水蒸气的焓 。(8)所以煤气带入的总热量:4.2.2 出脱硫塔的煤气带走的热量(1)干煤气带走的热量 :干煤气的比热 。(2)苯带走的热量 :苯的比热 。(3) 带走的热量 : 的比热 。(4)HCN 带走的热量 :HCN 的比热 。(5) 带走的热量 : 的比热 。(6)萘带走的热量 :萘的比热 。(7)水汽带走的热量 :36?时水蒸气的焓 。(8)所以煤气带走的总热量: 4.2.3 脱硫过程中发生的熔解热和反应热 1. 溶解热(1) 的溶解热，查表得它的溶解热为(2) 的溶解热，查表得它的溶解热为(3)HCN 的溶解热，查表得它的溶解热为(4)总的溶解热为: 2. 反应热(1) 的反应热，查表得他的反应热为(2)HCN 的反应热，查表得他的反应热为(3)总的反应热为: 4.2.4 总的热量衡算由于在整个过程中脱硫液质量变化不大，温度基本不变，所以可近似认为所以即4.3 设备计算 4.3.1 选择填料 选择散装填料，聚丙烯鲍尔环 50 填料能满足生产要求。此填料比表面积 a100 ，空隙率 。出塔时为 。 4.3.2 塔径的计算 平均密度 平均温度 平均表压为 ，(绝压 112.4kpa) 故 由贝恩---霍根 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 即可计算泛点气速: 其中， 为泛点气速，m/s 为重力加速度，取 a 为填料比表面积，取 为填料空隙率，取 为脱硫液密度， 为脱硫液黏度， L-为脱硫液流量 G-为煤气流量， 解得 对于填料塔，操作气速为泛点气速的 0.50.7 倍，(1)当操作气速为泛点气速的 0.5 倍时 空塔气速为: 塔径: 。(2)当操作气速为泛点气速的 0.7 倍时 空塔气速为: 塔径: 。 所以塔径圆整到 D4m。 塔截面积为 实际空塔气速: 则脱硫塔脱硫液的喷淋密度为 因此设计符合实际生产要求。 4.3.3 传质面积和填料高度(1)吸收推动力 式中 为入塔前 吸收推动力(atm) 为出塔后 吸收推动力(atm)(2)总传质系数 K 在 1520 取 K17(3)传热面积的计算 式中 A-----为吸收面积( ) 为吸收推动力(atm) G 为吸收 的质量(kg/h K 为总传质系数( )(4)填料高度 填料层体积: 填料高度: 圆整后 因此应设计两座吸收塔来吸收硫化氢即可满足生产要求，平时生产是两座塔都开，当一座塔发生故障时另一座足以满足生产任务。5.脱硫塔工艺设计结果表5.1 总表 项目 数值及说明 备注 塔径/m 4 空塔气速 u，m/s 0.937 填料 聚丙烯鲍尔环 50 整齐堆放 填料高度，m 12 脱硫效率， 98.33 脱硫液流容量 0.20 脱硫塔传质系数 K 17 脱硫塔液气比 27.95 脱硫塔溶液 喷淋密度 93.79 转化为盐的转化率， 3.7 HCN 的吸收率， 905.2 煤气入塔物质汇总表入塔干煤气 40000 ，温度为 34?，压力为 17000Pa 组分 含量 g/Nm3 质量 kg/h 体积 Nm3/h 干煤气 478 19607.1 40000 焦油 微量 0 0 苯 28.45 1138 297.13 5.99 239.6 157.63 HCN 1.57 62.8 51.90 8.37 334.8 440.53 萘 0.4 16 2.80 水蒸气 23.97 958.8 1198.55.3 出塔物质汇总表出塔温度为 36?，压力为 15000Pa 组分 含量 g/Nm3 质量 kg/h 体积 Nm3/h 干煤气 478 19607.1 40000 焦油 微量 0 0 苯 28.45 1138 297.13 H2S 0.1 4 2.63 HCN 0.157 6.28 5.21 NH3 6.97 220.88 291.04 萘 0.4 16 2.80 水汽 50.28 934.94 2361.985.4 其他数据(1)入塔脱硫液的质量流量为(2)出塔富液的质量流量由几部分组成，包括入塔脱硫液量，生成盐及补充蒸汽生成水量。(3)出塔富液的质量流量为(4)补入水蒸汽量为 。6.设计小结