合成氨原料气脱碳及再生工艺设计.docx

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合成氨原料气脱碳及再生工艺设计

合成氨原料气脱碳及再生工艺设计

题目：

12万吨/年合成氨脱碳及再生工序工艺设计

系

别：

化学化工系

专

业：

煤炭深加工与利用

姓

名：

李会军

学

号：

111308128

指导教师：

李晓燕

河南城建学院

2011年5月14日

河南城建学院

毕业设计任务书

12万吨/年合成氨原料气脱碳及再生工艺设计

系

别

化学化工系

专业煤

老炭深加工与利用

班

级

1113081

学号

28

学生姓名

李会军

指导教师

李晓燕

发放日期

2011年3月6日

河南城建学院专科毕业设计任务书

、要紧任务与目标：

设计题目：

12万吨/年合成氨原料气脱碳及再生工艺设计

原料气组成：

组成CO2COH2N2CH4

含量/%0.20.2620.3320.1910.015

工艺条件：

气液两相的入塔温度均为25C；

吸取塔操作压力1.4MPa,解吸塔操作压力常压；

吸取剂的入塔浓度按照操作情形选取；

设计目标：

经脱碳后二氧化碳含量＜1.0%;

再生段二氧化碳回收率93%。

二、要紧内容与差不多要求：

要紧内容

1明确设计任务，查阅文献资料；

2确定设计方案：

通过技术及经济选择、对比，选定技术先进、经济效益好的设计方案；

3明确已知条件、工艺参数及运算基准；

4工艺运算部分

5稳固性及机械强度运算

6工艺流程图绘制

7要紧设备结构图的绘制

差不多要求

工艺设计要做到：

符合国家的经济政策和技术政策，合理运用国家的财宝和资源；工艺上可靠，经济上合理；尽可能吸取最新科技成果，力求技术先进，经济效益更大；不造成环境污染；同时符合了国家工业安全与卫生要求。

三、打算进度：

1•同意设计任务：

1.0天

2•收集资料：

5.0天

3•制定设计方案提交设计开题报告：

5.0天

4•设计运算：

15.0天

6•编制讲明书：

7.0天

7.答辩：

2.0天

合计：

50.0天

化学工业出版社上海科学技术出版社

化学工业出版社

化学工业出版社

化学工业出版社

化学工业出版社

化学工业出版社

化学工业出版社

四、要紧参考文献:

1《小合成氨厂工艺技术与设计手册》

2《塔设备设计》

3《化工设备设计基础》

4《化工容器及设备简明设计手册》

5《化工工艺设计手册》

6《化工过程设计》

7《化工设备设计》

8《化工设备手册》

指导教师（签名）：

年月日

教研室审核意见：

（建议就任务书的规范性；任务书的要紧内容和差不多要求的明确具体性；任务书

打算进度的合理性；提供的参考文献数量；是否同意下达任务书等方面进行审核。

）

教研室主任签名:

年月日

注：

任务书必须由指导教师和学生互相交流后，由指导老师下达并交教研室主任审核后发给学生，最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。

'成绩评定

Bg

Rs

;成绩评定讲明

:

:

一、答辩前每个学生都要将自己的毕业设计在指定的时刻内交给指导，

;教师，由指导教师批阅，写出评语并预评分。

'二、答辩工作终止后，答辩小组应举行专门会议按学校统一的评分标准和评分办

:

法，在参考指导教师预评结果的基础上，评定每个学生的成绩。

系对专业答

1辩小组提出的优秀和不及格的毕业设计，要组织系级答辩，最终确定

\成绩，并向学生公布。

.三、各专业学生的最后成绩应符合正态分布规律。

:

四、具体评分标准和方法见《河南城建学院毕业设计工作条例》。

毕业设计成绩评定

班级姓名学号

综合成绩：

分（折合等级）

答辩小组组长签字年月日

答辩小组评定意见

一、评语（按照学生答辩情形及其论文质量综合评定）

二、评分（按下表要求评定）

平分项目

答辩小组评分

评阅教师评分

合计

生）（4（分）

完成任务情况

（5分）

卜毕业设计

（论文质量（5分）

表达情形

（5分）

/回答咨询

/题

情况（5分）

可质量

（正确性、条理,制造性、有用性（10分）

成果的技术性水平（科学.）性、系统性

（10分）

评分

答辩小组成员签字

毕业答辩讲明

1、答辩前，答辩小组成员应详细批阅每个答辩学生的毕业设计，为答辩做好预备，并按照毕业设计质量标准给出实际得分。

2、严肃认真组织答辩，公平、公平地给出答辩成绩。

3、指导教师应参加所指导学生的答辩，但在评定其成绩时宜回避。

4、答辩中要有专人作好答辩记录。

指导教师评定意见

一、对毕业设计的学术评语（应具体、准确、实事求是）：

签字：

VWVVVWWWWWWWWWWWVWV7777WWWVWV

年月日

二、对毕业设计评分［按下表要求综合评定］。

（1）理工科评分表

评分项目

（分值）

工作态度与纪律

（10分）

毕业设计（论文）完成任务情形与水平

（工作量与质量）

（20分）

独立

工作能力

（10分）

基础理论和

差不多技能

（10分）

仓U新能力（10分）

合计

（60分）

得分

（2）文科评分表

评分项目

文献阅读与

外文翻译

论文撰写质量

学习态度

论证能力

合计

文献综述

与创新

（分值）

（10分）

（10分）

（10分）

（10分）

（20分）

（60分）

得分

指导教师签字：

年月日

摘要

二氧化碳的吸取再生过程要紧是由吸取、闪蒸和气提三部分组成。

此

次设计选用的脱碳剂是聚乙二醇二甲醚（NHD），属于物理吸取法。

要紧的

设备是吸取塔和气提塔。

在运算的过程中，第一按照所给的物料组成和工艺条件进行物料恒算和热量恒算，再进行塔设备的运算、校核及辅助设备的运算或选型。

吸取段的运算结果如下：

二氧化碳的脱除量2909.4m3/h，NHD的用量184.2m3/h;塔底流出的富液带出的热量14269139.99kJ/h,溶液温度升高了5C；塔径为1.6m,填料层高度为13.47m,塔压降为3002.7Pa。

解吸段的运算结果如下：

闪蒸出的二氧化碳的量2735.7m3/h，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0.26m3。

气提出的二氧化碳的量157.15m3/h，氮气的用量1105.2m3/h;塔底流出的贫液带出的热量6022054.3kJ/h,溶液温度为26C；上段塔径1.4m,下段塔径1.5m，填料层高度为5.7m,塔压降为2021.4Pa

［关键词］吸取、闪蒸、气提

ABSTRACT

Thedecarbonandregenerationofcarbondioxideprocessisprimarilycomposedbythreeparts:

absorption,flashvaporizationandgasstripping.Thisdesignusespolyethyleneglycoldimethlether（NHD）todecarbon,whichisthephysicalabsorptionmethod.Themaindeviceisabsorptioncolumnandstripper.Intheprocessofcalculation,firstlymakematerialconstantcalculationandheatconstantcalculation,andthenisthecalculationoftowerequipment,checkingandancillaryequipment'scalculationorselection.

Absorptionsegment'sresultsareasfollows:

Theamountofcarbondioxideremovelis2909.4m3/handtheamountofNHDis184.2m3/h;theheatofliquid-richflowfromtowerbottomis14269139.99kJ/handthetemperatureofsolutionrises5C;thetowerdiameteris1.6m,theheightofpackinglayeris13.47mandthecolumnpressuredroppingis3002.7Pa.

Thedesorptionsegment'sresultsareasfollows:

Theamountofcarbondioxideflashesis2735.7m3/h,therecoveryrateofcarbondioxideis94%,theheatbroughtoutfromsolutionis10142141.09kJ/handthevolumeofflashtroughis0.26m3.

Theamountofcarbondioxidestrippedoutis157.15m3/handtheamountofnitwgenis1105.2m3/h;theheatofbarrenliquorfromtowerbottomis6022054.3kJ/handthetemperatureofsolutionis26°C;the

uppercolumndiameteris1.4m,thelowercolumndiameteris1.5mandthecolumnpressuredroppingis2021.4Pa.

KeyWords:

absorption，flash，stripping

1总论15

1.1概述15

1.2文献综述17

1.3设计任务的依据19

1.4要紧原材料及公用工程情形

2生产方案的确定21

2.1脱碳及再生的方法21

2.2NHD的脱碳原理21

2.2.1NHD溶剂的物理性质21

2.2.2运算的热力学基础22

2.2.3运算的动力学基础22

2.3脱碳及再生工艺参数的选定

2.3.1脱碳流程的选择23

2.3.2气提剂的选择24

2.3.5脱碳再生操作压力的选定

2.3.6脱碳塔气液比的确定25

2.3.7冷凝器的位置及选定26

2.3.8腐蚀及材料选择26

3脱碳再生生产流程讲明28

4吸取过程的工艺运算30

4.1物料恒算30

4.2热量恒算33

4.2.1原料气带入的热量33

4.2.2单位时刻内气体的溶解热33

4.2.3进塔溶液带入的热量33

4.2.4净化气带出的热量33

4.2.5塔底富液带出的热量34

4.3吸取塔的工艺设计34

4.3.1塔径及气速的运算34

19

23

25

432填料层高度的运算35

433