合成氨原料气脱碳及再生工艺设计

毕业设计题目：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2河南城建学院毕业设计任务书题目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3一、主要任务与目标：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：工艺条件：气液两相的入塔温度均为25℃；吸收塔操作压力1.4MPa，解吸塔操作压力常压；吸收剂的入塔浓度根据操作情况选取；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%。组成CO2COH2N2CH4含量/%0.20.2620.3320.1910.0154二、主要内容与基本要求：主要内容1明确设计任务，查阅文献资料；2确定设计方案：通过技术及经济筛选、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、工艺参数及计算基准；4工艺计算部分5稳定性及机械强度计算6工艺流程图绘制7主要设备结构图的绘制基本要求工艺设计要做到：符合国家的经济政策和技术政策，合理运用国家的财富和资源；工艺上可靠，经济上合理；尽可能吸收最新科技成果，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、计划进度：1．接受设计任务：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．设计计算：15.0天5．设计图纸绘制：15.0天6．编制说明书：7.0天7．答辩：2.0天合计：50.0天5四、主要参考文献：1《小合成氨厂工艺技术与设计手册》化学工业出版社2《塔设备设计》上海科学技术出版社3《化工设备设计基础》化学工业出版社4《化工容器及设备简明设计手册》化学工业出版社5《化工工艺设计手册》化学工业出版社6《化工过程设计》化学工业出版社7《化工设备设计》化学工业出版社8《化工设备手册》化学工业出版社指导教师（签名）：年月日教研室审核意见：（建议就任务书的规范性；任务书的主要内容和基本要求的明确具体性；任务书计划进度的合理性；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。6毕业设计成绩评定成绩评定成绩评定说明一、答辩前每个学生都要将自己的毕业设计在指定的时间内交给指导，教师，由指导教师审阅，写出评语并预评分。二、答辩工作结束后，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、具体评分标准和办法见《河南城建学院毕业设计工作条例》。五、答辩小组评分包括两部分：（1）学生答辩情况的得分和评阅教师评分；（2）指导教师对学生毕业设计（论文）的评分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7答辩小组评定意见一、评语（根据学生答辩情况及其论文质量综合评定）。二、评分（按下表要求评定）评分项目答辩小组评分评阅教师评分合计（40分）完成任务情况（5分）毕业设计（论文）质量（5分）表达情况（5分）回答问题情况（5分）质量（正确性、条理性、创造性、实用性）（10分）成果的技术水平（科学性、系统性）（10分）评分答辩小组成员签字年月日毕业答辩说明1、答辩前，答辩小组成员应详细审阅每个答辩学生的毕业设计，为答辩做好准备，并根据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、公正地给出答辩成绩。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。8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：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）完成任务情况与水平（工作量与质量）（20分）独立工作能力（10分）基础理论和基本技能（10分）创新能力（10分）合计（60分）得分（2）文科评分表评分项目（分值）文献阅读与文献综述（10分）外文翻译（10分）论文撰写质量（10分）学习态度（10分）论证能力与创新（20分）合计（60分）得分指导教师签字：年月日9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：二氧化碳的脱除量2909.43m/h，NHD的用量184.23m/h；塔底流出的富液带出的热量14269139.99kJ/h，溶液温度升高了5℃；塔径为1.6m，填料层高度为13.47m，塔压降为3002.7Pa。解吸段的计算结果如下：闪蒸出的二氧化碳的量2735.73m/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0.263m。气提出的二氧化碳的量157.153m/h，氮气的用量1105.23m/h；塔底流出的贫液带出的热量6022054.3kJ/h，溶液温度为26℃；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]吸收、闪蒸、气提10ABSTRACTThedecarbonandregenerationofcarbondioxideprocessisprimarilycomposedbythreeparts:absorption,flashvaporizationandgasstripping.Thisdesignusespolyethyleneglycoldimethlether(NHD)todecarbon,whichisthephysicalabsorptionmethod.Themaindeviceisabsorptioncolumnandstripper.Intheprocessofcalculation,firstlymakematerialconstantcalculationandheatconstantcalculation,andthenisthecalculationoftowerequipment,checkingandancillaryequipment’scalculationorselection.Absorptionsegment’sresultsareasfollows:Theamountofcarbondioxideremovelis2909.4m³/handtheamountofNHDis184.2m³/h;theheatofliquid-richflowfromtowerbottomis14269139.99kJ/handthetemperatureofsolutionrises5℃;thetowerdiameteris1.6m,theheightofpackinglayeris13.47mandthecolumnpressuredroppingis3002.7Pa.Thedesorptionsegment’sresultsareasfollows:Theamountofcarbondioxideflashesis2735.7m³/h,therecoveryrateofcarbondioxideis94%,theheatbroughtoutfromsolutionis10142141.09kJ/handthevolumeofflashtroughis0.26m³.Theamountofcarbondioxidestrippedoutis157.15m³/handtheamountofnitwgenis1105.2m³/h;theheatofbarrenliquorfromtowerbottomis6022054.3kJ/handthetemperatureofsolutionis26℃;theuppercolumndiameteris1.4m,thelowercolumndiameteris1.5mandthecolumnpressuredroppingis2021.4Pa.KeyWords:absorption，flash，stripping河南城建学院毕业设计目录1总论..............................................................................................................................................131.1概述..................................................................................................................................131.2文献综述..................................................................................................................................141.3设计任务的依据..............................................................................................................151.4主要原材料及公用工程情况..........................................................................................162生产方案的确定.........................................................................................................................172.1脱碳及再生的方法..........................................................................................................172.2NHD的脱碳原理..............................................................................................................182.2.1NHD溶剂的物理性质..........................................................................................182.2.2计算的热力学基础.............................................................................................182.2.3计算的动力学基础..............................................................................................192.3脱碳及再生工艺参数的选定.....