年产八万吨合成氨原料气净化脱碳及再生工艺设计毕业设

6.2 厂房布置 ........................................................... 52

6.2.1 厂房平面布置 ................................................. 52 6.2.2 设备布置的安全距离 ........................................... 52 6.3 车间内辅助室和生活室布置 ........................................... 53 7存在的问题及解决方法 ...................................................... 54

7.1 碳丙法脱碳装置存在的问题及改造措施 .................................. 54

7.1.1吸收塔堵塔 .................................................... 55 7.1.2加强溶剂回收，降低消耗 ........................................ 55 7.2改造措施 ............................................................ 55

7.2.1 吸收塔改造 .................................................... 55 7.2.2降低溶剂温度 .................................................. 55 7.3小结 ................................................................ 56 工艺参数一览表 .............................................................. 57 参考文献.................................................................... 58 致谢 ....................................................................... 59

主要符号说明

符号 CP

0意义和单位

比热容 KJ/kg?℃℃

符号 意义和单位

CO2的扩散系数T/ ?Lcm /s 气体的摩尔流率kmol/m·h 气体质量流率，kg/（m·h） 液体质量流率，kg/（m·h） 塔附属高度，m

2222

D UG ?G 纯气体组分的黏度， MPa·s

im

关联指数 表面张力，kg/h

液相传质系数， kmol/（m·h·atm） 体积传质系数， kmol/（m·h） 塔高，m 压力降，Pa 密度，kg/m3 CO2的气相分压 热力学温度，K

入塔气体的摩尔流率，kmol/（m·s） 筒体名义厚度，mm 塔内径，mm

鲍尔环填料的堆积密度，kg/m 平台、扶梯质量，kg 笼式扶梯的单位质量，kg/m 全塔操作质量，kg 塔自振周期，s 脉动增大系数，

32

33

2

V

L

?

kL KG H0 HOG 传质单元高度，m

Z ?P

?P 填料层压降，Pa

uF

液泛气速，m/s

填料的总比表面积，m/m 操作气速，m/s 腐蚀裕量，mm 封头的质量，kg 填料形状系数

23?

Pco2 at

u

T G C m2

?n D ?

?C 填料材质的临界表面张力

g 重力加速度，m/s2 总布液点数，个 溶解热，KJ/Kmol??C 干填料因子 塔截面积，m2 标准状态下温度，?C

γp M1 M2 N

QS M A

AT

T1 ?

T?

V1 气体处理量，m3/h 塔顶出塔气体量，m3/h 塔底出气量，m3/h 温度，?C 粘度，mPa?S

?P 填料因子，m?1

V2

??cr? 轴向许用压应力，MPa

V3 t ?

R

空间距离，m 通用气体常数

?

wF 泛点空塔速率，m/s

入塔气体平均分子量，

?HCO2 溶解热，KJ/Kmol Mm1 kg/kmol

TL1

出塔液体温度，?C

XCO2 摩尔比

1引 言

氨的用途很广，在国民生产中具有举足轻重的地位。在合成氨的过程中，经变换后的合成气含有较多的二氧化碳，如不将其清除，在合成氨生产时二氧化碳会使合成氨催化剂中毒。此外，二氧化碳是制造尿素、纯碱、碳酸氢铵等的重要原料，二氧化碳的脱除和回收利用是脱碳过程的双重任务，也在合成氨中占有较重要的地位。

本课题是年产九万吨合成氨厂脱碳工段的初步设计。设计的目的是为了寻找出一套合理的脱碳工艺，获得纯度较高的净化气，提高二氧化碳的回收率，简化流程，降低能耗，达到较高的经济效益指标。设计内容主要包括生产工艺的确定和比较，物料衡算和能量衡算，设备的选型与设计和管道尺寸设计以及绘制带控制点的工艺流程图和一张主体设备结构图。

由于脱碳分离过程中，溶液吸收和再生是可逆过程，所以溶液的浓度、循环量以及吸收和再生的温度、压力都需要进行合理的选择，这就是本课题所要解决的关键问题。在本设计中，主要是参考相关资料进行选择。

本次设计力求以理论为基础，贴近实际为目标，争取让设计更合理。但由于本人水平有限，经验不足，时间有限，资料收集不全面等因素，本次设计难免有疏漏甚至错误，敬请老师批评指正。