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1、年产24万吨合成氨脱碳工艺设计精品好文档，推荐学习交流年产24万吨合成氨脱碳工艺设计Design for synthetic ammonia to take off the carbon process with outputting 240,000 tons per year目 录年产24万吨合成氨脱碳工艺设计IDesign for synthetic ammonia to take off the carbon process with outputting 240,000 tons per yearII主要符号说明III引 言1第1章 总述21.1 氨的的性质和用途21.2 CO2物理和
2、化学方面的应用21.3脱碳的方法3第2章 工艺流程方案的确定62.1 脱碳及再生的方法62.2 NHD的脱碳原理62.2.1 NHD溶剂的物理性质62.2.2 计算的热力学基础72.2.3 计算的动力学基础72.3 脱碳及再生工艺参数的选定82.3.1 脱碳流程的选择82.3.2 气提剂的选择82.3.3 塔型的选择92.3.4 脱碳再生操作温度的选定92.3.5 脱碳再生操作压力的选定92.3.6 脱碳塔气液比的确定102.3.7 冷凝器的位置及选定102.3.8 腐蚀及材料选择112.4 脱碳工艺流程图及流程简述11第3章 吸收过程的工艺计算123.1 物料恒算133.2 热量恒算153.
3、2.1 原料气带入的热量153.2.2 单位时间内气体的溶解热163.2.3 进塔溶液带入的热量163.2.4 净化气带出的热量163.2.5 塔底富液带出的热量163.3 吸收塔的工艺设计173.3.1 塔径及气速的计算173.3.2 填料层高度的计算183.3.3 塔厚度的计算193.3.4 塔压降的计算193.3.5 辅助设备的计算和选型203.3.6 塔体的强度校核22第4章 解吸过程的工艺计算254.1 物料恒算254.1.1 闪蒸过程的物料恒算254.1.2 气提过程的物料恒算264.2 热量恒算264.2.1 闪蒸过程的热量恒算264.2.2 气提过程的热量恒算274.3 气提塔
4、的工艺设计274.3.1 塔径及气速的计算274.3.2 填料层高度的计算294.3.3 厚度的计算304.3.4 塔压降的计算304.3.5 辅助设备的计算和选型304.3.6塔体的强度校核32结论35参考文献36仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢38年产24万吨合成氨脱碳工艺设计摘要：二氧化碳的吸收再生过程主要是由吸收、闪蒸和气提三部分组成。本次设计选用的脱碳剂是聚乙二醇二甲醚（NHD），属于物理吸收法。主要的设备是吸收塔和气提塔。在计算的过程中，首先根据所给的物料组成和工艺条件进行物料恒算和热量恒算，再进行塔设备的计算、校核及辅助设备的计算或选型。吸收段的计算结果如下：二氧化碳
5、的脱除量5818.68，NHD的用量384.9；塔底流出的富液带出的热量29458352.17kJ/h，溶液温度升高了5；塔径为2.3m，塔高度为13m，塔压降为2906Pa。解吸段的计算结果如下：闪蒸出的二氧化碳的量2735.7，二氧化碳的回收率为94%，溶液带出的热量10142141.09kJ/h，闪蒸的容积为0.26。气提出的二氧化碳的量157.15，氮气的用量1105.2；塔底流出的贫液带出的热量6022054.3kJ/h，溶液温度为26；填料层高度为9m，塔压降为2021.4Pa。关键词：吸收 闪蒸 气提 Design for synthetic ammonia to take of
6、f the carbon process with outputting 240,000 tons per yearAbstract：The decarbon and regeneration of carbon dioxide process is primarily composed by three parts: absorption, flash vaporization and gas stripping.Polyethylene glycol dimethl ether (NHD) is used to decarbon, which is a physical absorptio
7、n method. The main device is used to absorption column and stripper. In the process of calculation, firstly make material constant calculation and heat constant calculation, and then is the calculation of tower equipment, checking and ancillary equipments calculation or selection.Absorption segments
8、 results are as follows:The amount of carbon dioxide removel is 5818.68m/h and the amount of NHD is 384.9m/h; the heat of liquid-rich flow from tower bottom is 29458352.17kJ/h and the temperature of solution rises 5; the tower diameter is 2.3m, the height of tower is 13m，the tower packing layer is 9
9、m and the column pressure dropping is 2906Pa.The desorption segments results are as follows:The amount of carbon dioxide flashes is 2735.7m/h, the recovery rate of carbon dioxide is 94%, the heat brought out from solution is 10142141.09kJ/h and the volume of flash trough is 0.26m.The amount of carbo
10、n dioxide stripped out is 157.15m/h and the amount of nitwgen is 1105.2m/h; the heat of barren liquor from tower bottom is 6022054.3kJ/h and the temperature of solution is 26; the column pressure dropping is 2021.4Pa.Key words: absorption；flash；stripping；主要符号说明序号符号意义单位01气体体积流量02液体体积流量03在NHD中的溶解度m3(标
11、)/m304NHD的密度05气体的热量06液体的热量07气体的溶解热08气体温度09液体温度10在NHD中的溶解度热11气体的焓值12气体的质量流量13气体压力14空塔气速15相平衡常数116塔径17填料高度18风载荷19风弯矩20地震载荷21I惯性距引 言氨是一种重要的化工原料，特别是生产化肥的原料，它是由氢和氮合成。合成氨工业是氮肥工业的基础。为了生产氨，一般均以各种燃料为原料。首先，制成含H2和CO等组分的煤气，然后，采用各种净化方法，除去气体中的灰尘、H2S、有机硫化物、CO、CO2等有害杂质，以获得符合氨合成要求的洁净的1：3的氮氢混合气，最后，氮氢混合气经过压缩至15Mpa以上，借
12、助催化剂合成氨。合成氨的原料也可以分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。 对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫、脱碳过程以及气体精制过程。CO2不是合成氨合成的原料气，故需要在净化阶段除去；但CO2在常温常压下是无色无臭气体，在常温下加压即可液化或固化，安全无毒，使用方便，加上其含量非常丰富，因此随着地球能源的日益紧张，现代工业的迅速发展，CO2的利用越来越受到人们的重视。许多国家都在研究把CO2作为“潜在碳资源”加以综合利用
13、。合成氨脱碳过程中，NHD是种优良的物理吸收溶剂。它的主要成分是聚乙二醇二甲醚（国外称Seiexol），是一种有机溶剂。它沸点高，冰点低，蒸汽压低，对CO气体具有很强的选择吸收性，能适合于煤油为原料，算起分压较高的合成气等气体净化，脱碳时许消耗少量冷量，属地能耗的净化方法。其化学稳定性、热稳定性好，挥发损失小，对碳钢设备义无腐蚀性。洒落底下是可被生物降解，对人及生物环境无毒害，因此NHD气体净化技术为清洁生产工艺。 第1章 总述1.1 氨的的性质和用途氨在常温、常压下为无色气体，比空气轻，具有特殊的刺激性臭味，交易液化。当温度25、压力1MPa时气态氨可液化为无色的液氨。氨气易溶于水，溶解时放
14、出大量的热。液氨或干燥的氨气对大部分物质不腐蚀，在有水存在时，对铜、银、锌等金属有腐蚀。氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料的12。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上，其中约有80%的氨用来生产化学肥料，20%作为其它化工产品的原料。除了在化肥工业以外，氨在工业上主要用来制造炸药和各种化学纤维及塑料。氨还可以用作制冷剂，在冶金工业中用来提炼矿石中的的铜、镍等金属，在医药工业中用作生产磺胺类药物、维生素、蛋氨酸和其他氨基酸等。 合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程345。 对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫、脱碳过程以及气体精制过程。1.2 CO2物理和化学方面的应用CO2不是合成氨合成的原料气，故需要在净化阶段除去；但CO2在常温常压下是无色无臭气体，在常温下加压即可液化或固化，安全无毒，使用方便，加上其含量非常丰富，因此随着
