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1、年产40万吨合成氨脱碳工段的设计摘要脱碳工段是合成氨工程中必不可少的工段之一，二氧化碳吸收塔和溶液再生塔是脱碳过程中不可缺少的塔设备。合成氨厂无论使用何种原料制成原料气,经变 换后，都含有大量的二氧化碳.这些二氧化碳如果不在合成氨工序前及时除净,氨的合成就无法进行下去;另一方面，二氧化碳本身是制取尿素、碳酸氢铵等产品的原料，也可加工成干冰、食品级二氧化碳。二氧化碳吸收塔的设计具有回收二氧化碳的功能。本文权衡众多合成氨脱碳方法之利弊，最终选择碳酸丙烯酯脱碳法.首先进行工艺流程分析并根据工艺参数及有关标准进行二氧化碳吸收塔和解析塔内的物、热量衡算;其次就二氧化碳吸收塔、溶液再生塔等设备利用物理吸收
2、机理、传质传热方程、溶液物性数据等方面的知识进行塔体的总体结构设计和计算；然后对二氧化碳吸收和解析塔进行了必要的强度校核；最后对脱碳工段车间结构布置进行合理的设计。本设计作为理论上的准备工作，为分析工艺流程、设备设计上存在的问题、确定问题的根源、提出解决问题的合理方案准备了充分的理论依据。关键词碳酸丙烯酯法；脱碳工艺；工程设计Teesin of he Decarbozton Section i the Prodtiono h 40 thousand ts Sytheic Amona er yearLi Langlan(rade06,la1,Majr chia eninian techlo，ch
3、mistry Dept.,Shani Uniersty ofTechnoly,Hanzong 73001，aani)Tuor：LiZh-zhouAbsact:carnizingeio isonef th abslutely ncesr setion n th ynthetic Ammonia， an t Crbon doxide absorpin toer ad the ution reneratintoerr indisesal ter qument n teSynthic monia. Whhr te amonia plant use wt raw materals o ke feedga
4、s,i containlrg amont Carbon ixie aftansfomatio. The amoni cn ot eynthzedif thes Carbon dioide e nt rvble in tme. he otherand,theCabioxde i h ra ateia ofthe urea aamoim biaronat e，t can bepsscarbo ixideic, fd gade Crbn dioxde。 DesignigCarndioxi absortio toweis ucto t reovery Cabondioide.This perref a
5、ages nd dsadvange ucapprochoecrboizatin， ropne crboate （PC） decaonztin is selcted inallThe thnoloicprocessws nalyzed, ad themateial andat wabalaned accordingt praeters adeleant sandard fity Th w body enerl tctr s deigned alulationbyusing phyicalrpton Mecanism,ss ransad hat transferequatio， olutin ps
6、al data stsecondly And thenthe stenth fthCarbonioieasopio tornd the slutionregnerao twer re chckeh decanizig section tructural araneent as reasonbe sign fil. s tetheortica prparation work， his desgningprepa suficient theoretia sior ppl o analsisthe probems of tehoglprocess,euipmn design, etrmined ro
7、ot frolems，posgresonable pn to sove robes。eyods:Decarbonization process；Caron iide reova ih PCmeto;Peesign / 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计(论文)，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料.对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者
8、 签 名： 日 期: 。.。指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文)的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容.作者签名： 日 期： 。学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果.除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的
9、个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担.作者签名: 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文.涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日目录第一章绪 论11。1合成氨工业概况11。1我国合成氨工业发展概况11.1发展趋势11.1。3合成氨生产工艺简述21.1
10、.4合成氨工业中脱碳单元的作用1.5脱碳方法概述21.2净化工序中脱碳方法21.2。1化学吸收法212物理吸收法31。3物理化学吸收法51.24固体吸附51。3碳酸丙烯酯（P)法法脱碳工艺基本原理1。1PC法脱碳技术国内外现状1。3。发展过程5。3。3技术经济51。3.4工艺流程5存在的问题及解决的办法61。3.6法脱碳技术发展趋势61。4工艺设计的意义和目的7第二章 物、热量恒算。1计算依据CO2的PC中的溶解度关系82.2 P的密度与温度的关系82。 PC的蒸汽压92. PC的黏度2.5物料衡算92.1各组分在C中的溶解量92。52溶剂夹带量92 溶液带出的气量92.5。出脱碳塔净化气量9
11、2.55计算PC循环量0.5。6入塔液中O2夹带量102.57带出气体的质量流量0.5。8验算吸收液中净化气中CO2的含量102.出塔气的组成126热量衡算102.1混合气体的定压比热容10。62液体的比热容11.3CO的熔解热112.64出塔溶液的温度1第三章 结构设计13.确定吸收塔塔径及相关参数12。1求取泛点气速和操作气速13。1求取塔径3.1。3核算操作气速12。.4核算径比123.1.5校核喷淋密度13.填料层高度的计算33.建立相应的操作线方程和向平衡方程133。利用两线方程求取传质推动力33.2。3 气相传质单元数的计算13。2.4 气相总传质单元高度143。2。5塔附属高度1
12、8.2。6填料层压降计算19。7液体初始分布器193.28丝网除沫器23.2.防涡流挡板的选取2.21填料支撑装置2032.11填料床层限制器213。.2裙座的设计计算与选取13。3确定解吸塔塔径及相关参数13.1求取解析塔操作气速213。3。2求取塔径2.3.3核算操作气速23。核算径比223。5校核喷淋密度33。填料层高度的计算231建立相应的操作线方程和向平衡方程233。4.2利用两线方程求取传质推动力33.4传质单元数的计算243。4气相总传质单元高度43.5塔附属高度283。4。6填料层压降计算234初始分布器和再分布器设计293.8气体分布器93。4.丝网除沫器30第四章塔内件机械强度设计及校核314吸收塔机械强度设计及校核3141.吸收塔筒体和裙座壁厚计算31。2吸收塔塔的质量载荷计算314。3地震载荷计算34.1.4风载荷计算334。1。5各种载荷引起的轴向应力354。1.筒体和裙座危险截面的强度与稳定性校核54。1裙座和筒体水压试验应力校核364.1。8基础环设计384。19地脚螺栓计算384。2解析塔机械强度设计及校核4。2。吸收塔筒体和裙座壁厚计算394。2解析塔塔的质量载荷计算93塔自振周期计算40.地震载荷计算04。2。5风载荷计算4
