濕式栲膠法脫硫工業設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 中 r1 － ，r1 = KJ/Kg,KJ/釜 Q3=G8Csρs(t5t6)+ +4λF(t5t6) = 1500（13515）+ 1500 + 492（13515）= 式中G8 － 每一釜硫膏量，m3/熔硫釜，G8= = G8= m3/釜 Vr － － 熔硫釜裝填系數為75%Cs — 硫膏的比熱容,KJ/(KgK), Cs = KJ/(KgK) Ch — 硫膏的熔融熱，KJ/Kg ，Ch= KJ/Kgλ — 熔硫釜周圍空間的散熱系數，KJ/(mh0C)，λ= KJ/(mh0C)F — 熔硫釜表面積，F = 92 m2T6 － 入釜硫膏溫度，oC，t3= 15 0Ct5 — 釜內加熱終溫, oC ，t4 = 135 o C — 硫膏中含硫量50﹪4 — 熔1釜所需時間（工作周期），hρS— 硫膏密度，Kg/m3，ρS = 1500 Kg/m3 蒸汽消耗量W2，Kg/釜 W2 = Q3 /r2 = /= KJ/釜式中 r2 — ，r2 = 5 主要設備的工藝計算和設備選型塔徑可以用下式計算由貝思—霍根關聯式得 圓整得， 式中 泛點氣速, － 流體質量流速，Kg/() ， = LTρL = 29101050 = 3055500 Kg/()； － 氣體質量流速，Kg/() ， = G0ρG = 30000 = 31500 Kg/()；α－ 填料比表面積，m2/m3，選用φ50mm25 mm，α= 114 m2/m3 ；ε－ 填料孔隙率，m3/ m3，ε= m3/ m3；μL－ 溶液粘度，mPas，μ= mPas ；ρv－ 氣體密度，Kg/m3，ρv = Kg/m3 ；ρL－ 液體密度，Kg/m3，ρL = 1050 Kg/m3 ； ，查相關數據表得A=,K= ɡ － 重力加速度，m/s2 , ɡ = m/s2 D － 吸收塔直徑，m ；吸收過程傳質系數KG的計算 [6]KG = A? 式中 KG － 傳質系數，kg/m2hMPa ；A － 經驗數，A = 10；u － 操作氣速，m/s ；CNa－ 溶液中Na2CO3的含量，CNa= 5 g/L；B－ 吸收過程液氣比，B = LT / G0 =則KG = A? = 20()(5)(97) =hMPa 吸收過程平均推動力ΔPmΔPm = (P1P1*)(P2P2*)/ [㏑(P1P1*)/ (P2P2*)] 式中 P1－ 吸收塔入口氣相H2S分壓 ，atm ；P1 = P0C11000 = P2－ 吸收塔出口氣相H2S分壓 ，atm ；P2 = PiC21000 = atm；P0－ 吸收塔入口壓力 ，atm ，P0 = ；Pi－ 吸收塔出口壓力 ，atm ，Pi = ；P1*，P2*－ 吸收塔入，出口氣相H2S平衡分壓 ，Mpa ，溶液中H2S含量很低，可以忽略。P1*= P2*=0則ΔPm = (P1P1*)(P2P2*)/ [㏑(P1P1*)/ (P2P2*)] = ㏑（247。） =104atm ；所需傳質面積的計算AP = G1/ KG△Pm =291/104 = m2填料層高度的計算HP = AP/=114 =考慮到計算公式的偏差實際取填料高度為：HP =對于階梯環填料，取,則計算得填料層高度為10500mm說明：填料高度根據所需的傳質單元理論板數來推算出。算出的高度太大則分成若干段，每段一般不宜超過6m，或按推薦的倍數來選定，對于拉西環，每段填料層高度為它徑的3倍，對于鮑爾環及鞍形填料為5~10倍，為3液位分布良好，兩段之間液體再分布裝置。采用Eckert通用關聯圖計算填料層壓降[10]橫坐標為 縱坐標為 －空塔氣速，m/s－重力加速度，－填料因子，m1－液體密度校正系數，=/,－液體,氣體的密度，－液體粘度，,－液體，氣體的質量流量，查圖得填料層壓降為 塔徑與填料尺寸之比：3500/50=70 10 所以填料選擇正確。查得：液體的噴淋密度 l = 22m3/m 2h 填料的潤濕率LWLW=l/α = 22/114= m3/m 2h m3/m 合適式中 α－ 填料的比表面積，m2/m3 ；塔截面積A===式中 A －塔截面積，m2 D － 塔徑，m ；填料個數N =αd3 = （）3= 6160 個/m3式中 N － 單位體積內填料的個數，個/m3 ；d － 填料尺寸，m ；α－ 常數，α = ；持液量的計算：Ht = (L/de) = (2910/) =【1】式中 Ht － 總持液量，m3液體/m3填料 ；L － 液相流率，m3/m2h ；de － 填料直徑,m ；再生槽直徑D1的計算 D1 = =圓整：D1 = m 式中 D1 — 槽體直徑，mAi — 吹風強度，m3 /(hm2)，Ai = 150 m3 /(hm2)GA — 空氣量，m3/h ，GA =LtCi = 1470 = 3528 m3/h Ci — 噴射器抽吸系數，m3/m2，設Ci=再生槽擴大部分直徑D2的計算 D2 = + D1 = +6 = m再生槽高度計算H1 = =29108/60 = 圓整：H1 = m式中 H1 － 再生槽有效高度，m；τ－ 溶液在再生槽內的停留時間，min，τ取 8min；HT = H1 + H2 + H3 = + + = m式中 HT － 再生槽高度，m；H2 － 噴射器出口到槽底距離，m，H2 mH3 － 擴大部分高度，m，H3 ；(1) 噴嘴的計算 噴嘴個數，n個 n = LT/Li 式中 Li — 每個噴射器溶液量，m3/h，取Li =150/h ； 則 n = LT/Li = 2910/150= 圓整：n = 20噴嘴孔徑，di，m di = = m 式中 Wi — 噴射處溶液流速，m/s， Wi = 25 m/s溶液入口管直徑，di ，m=3di = 3= 噴嘴入口收縮段長度，L5，mm L5 = = （14/2）= m式中 α1 — 噴嘴入口收縮角，α1 = 14176。噴嘴喉管長度L6 ，mL6 = 3mm噴嘴總長度L7 ，mL7 = L5 + L6 = + = (2) 混合管的計算混合管直徑dm ，mdm= = 式中 m — 噴射器形狀系數，取m = 混合管長度L3 ，mL3 = 25dm = 25=圓整：L3 =(3) 吸氣室的計算空氣入口管直徑da ，mm da = = WA — 管內空氣流速，m/s，取WA = m/s ；吸氣室直徑dM ，mm dM = =吸氣室高度L1 取L1=340mm吸氣室收縮長度L2L2 = = （30/2）= mm式中 α2 — 吸氣室收縮角，取α2 = 30176。 尾管直徑的計算 de == = mm式中 de — 尾管直徑，mm ；We— 尾管中流體速度，m/s，取We = 1 m/s ；擴張管長度的計算L4 = = （7/2）= mm式中 L4— 擴張管長度，mm ；α3— 擴張角，取α3 = 7176。 （噴淋裝置）噴淋裝置的作用是使液體的初始分布盡可能地均勻。液體噴淋裝置設計不合理，將導致液體分布不量，減少填料的潤濕面積，增加溝流和壁流現象，直接影響填料的處理能力和分離效率。液體噴淋裝置的結構設計要求：能使整個截面的填料表面很好的潤濕，均勻法分散液體，通過不易堵塞，結構簡單，制造維修方便等。本次設計我采用溢流型槽式分布器。這種分布器適應性能較好，特別適宜大流量操作。 采用溢流槽式布液器，： 溢流分布器尺寸塔徑(mm)噴淋槽分配槽液體負荷范圍外徑（mm）數量中心距（mm）數量中心距（mm）（m3/h）3500D45123752135030～600槽寬140mm，高度340mm當液體流經填料層時，液體有流向器壁造成“壁流”的傾向。亂堆填料的阻力較大，填料層較高時更高容易流向塔壁的彌散現象，使液體分布不均勻，降低了填料塔的效率，嚴重時可使塔中的填料不能潤濕而成“干堆”。為消除此現象，常將填料分段填裝，層間設置液體再分布器以便在整個角度內填料都得到均勻噴淋。采用梁型再分布器，具體尺寸如下： 梁型再分布器尺寸塔徑（mm）盤外徑（mm）螺栓圓直徑（mm）分塊數升氣管數液體負荷范圍（m3/h）35002962283528920～820 填料壓緊裝置分為填料壓板和床層限制板兩大類。本次設計采用的是床層限制板。因為床層限制板適用于金屬，塑料等制成的不易破碎的散裝填料。限制板通常由螺栓（或支耳）固定于塔壁。要求：限制板外徑比塔徑小25mm，用塑料制品。采用梁型氣體噴射式支承板，具體尺寸如下：塔徑（mm）板外徑（mm）梁的條數承載能力（Pa）近似重量（N）350029629235203050支承板采用塑料材料，板厚6mm，最大液體負荷200m3/m2h，最大跨度1600mm 容器封頭是化工容器殼體的主要組成部分，容器封頭又稱端蓋。本次設計采用的是凸形封頭的橢圓形封頭。選用橢圓型封頭，具體尺寸如下：橢圓型封頭內徑（mm）曲面高度(mm)直邊高度(mm)內表面積（m2）容積（m3）3500100050 塔的總高：H = 10000+5700+5000+1000=21700m 裙座，即塔設備的支座。裙座主要由基礎環。螺栓座和裙座圈組成。其作用是防止風載荷或地震載荷所引起的彎矩而造成翻到。采用圓筒形裙座。，手孔 手孔和人孔的作用是為了檢查設備的內部以及便于安裝和拆卸設備內部構件。采用標準公稱直徑為DN250 mm的手孔。由于填料直徑大于900 mm，因直徑為此，應開設人孔。采用圓形標準公稱DN600 mm的人孔。 補強圈是作為補強金屬非焊接在殼體與接管連接外。補強圈的材料一般與器壁的材料相同。被強圈與被補強的器壁之間要很好地焊接，使其與器壁能同時受力，否則起不到補強的作用。加強圈選用6個，6 設備穩定性及機械強度校核計算[1] 選用查表得雙面腐蝕取4考慮鋼板厚度負偏差及沖壓減薄量，圓整后取厚的鋼板作筒體采用標準橢圓形封頭，雙面對接焊縫100%探傷設計壁厚按下式計算[1]=考慮鋼板厚度負偏差及沖壓減薄量，圓整后取厚的鋼板作封頭，所以塔體壁厚和封頭壁厚均取校核罐體與封頭水壓試驗強度的計算由下式[1]式中徑向應力則=所以水壓試驗滿足強度要求塔設備的質量包括塔體，裙座體，內構件，保溫材料，扶梯和平臺及各種附件等的質量，還包括在操作，停修或水壓試驗等不同工況時的物料或充水質量。設備操作時的質量式中 塔體和裙座質量，kg內件質量，kg保溫材料質量，kg平臺，扶梯質量，kg操作時塔內物料質量，kg人孔，接管，法蘭等附件質量,kg偏心質量，kg其中 取籠式扶梯所以吹到塔設備迎風面上的風壓值，隨設備高度的增加而增加。為了計算簡便，將風壓值按塔設備高度分幾段，假設每段風壓值各