（上帝版）-年产60万吨焦炭脱硫及硫回收课程设计说明书.docVIP

目录 1 设计任务书 2 2 工艺流程简介 3 3 工艺流程中主要发生的化学反应 4 4 脱硫塔的设计 4 4.1 物料衡算 4 4.1.1入塔的煤气质量 4 4.1.2 出塔煤气的变化量 6 4.1.3 m3 的计算 9 4.1.4 m4 的计算 9 4.2 热量衡算 9 4.2.1 入塔脱硫煤气带入的热量 9 4.2.2 出脱硫塔的煤气带走的热量 10 4.2.3 脱硫过程中发生的溶解热和反应热 11 4.2.4 总的热量衡算 12 4.3 设备计算 12 4.3.1 选择填料 12 4.3.2 塔径计算 12 4.3.3传质面积和填料高度 14 5脱硫塔工艺设计结果表 15 5.1.总表 15 5.2.煤气入塔物质汇总表 15 5.3.出塔物质汇总表 16 5.4.其他数据 16 致谢信 17 参考文献： 18 1 设计任务书 1.1 设计题目 干煤气量为90000Nm3/h的炼焦煤气的脱硫的工艺流程设计。 入口煤气 出口煤气 温度/℃ 34 36 压力（表压）/Pa 17000 15000 煤气中H2S含量/g/Nm3 5.99 ≤0.1 入口煤气中杂质的含量 ： 组分 焦油 苯 H2S HCN NH3 萘 水汽 含量/g/Nm3 微量 28.45 5.99 1.57 8.37 0.4 23.97 剩余氨水：12470kg/h,t=75℃,P=0.45MPa,氨的质量分数10%。 NH3 H2S CO2 HCN 挥发氨 24kg/h 97% NH3 0.18g/L 1.3g/L 0.04g/L 固定氨 18kg/h 90% NH3 1.2 设计内容 （1）脱硫工艺的选择与工艺流程介绍； （2）脱硫塔的物料衡算； （3）脱硫塔的工艺尺寸计算； （4）绘制脱硫塔装配图和工艺流程图； （5）对设计过程的评述和有关问题的讨论。 1.3主要设计参数 太原地区大气压P0=96400kPa 脱硫塔空塔气速：0.5～0.7m/s 脱硫效率：98% 脱硫液硫容量：0.18～0.22(H2S)/m3 脱硫塔传质系数K：15～20kg/(m2·h·atm) 脱硫塔液气比：16L/m3 脱硫塔溶液喷淋密度：27.5m3/(m2·h) H2S转化为盐的转化率：3～4% HCN吸收率:90% 干煤气组成： 煤气成分 H2 CH4 CO N2 CO2 CmHn O2 摩尔质量/g/mol 2 16 28 28 44 30 32 V% 56.7 26 6 5 3 2.5 0.8 2 工艺流程简介 焦炉煤气经捕除焦油雾后，先进入中间煤气冷却器由约50℃冷却到36℃。中间煤气冷却器由预冷段、洗萘段，终冷段三段空喷塔组成。在塔下部的预冷段，煤气由约50℃被直接冷却到不析出萘的温度，即约38℃.在塔中部的洗萘段，用含萘约5%的洗油喷洒，使煤气中的含萘量降至约0.36g/m3,这一含量可保证煤气在终冷段无萘析出。洗萘富油的一部分送往粗苯工序处理。煤气最后在塔上部的终冷段被冷却至360C，然后进入脱硫塔。 因中间煤气冷却器循环喷洒的氨水中含有萘、焦油雾及渣子等，所以需将其中一部分送至氨水澄清槽，再从氨水储槽送来补充氨水。 脱硫塔为填料塔，焦炉煤气从塔的下部进入，与从塔顶喷洒的吸收液对流接触，煤气中的H2S、HCN、NH3即被吸收液吸收。出塔的焦炉煤气送往硫酸铵工序。从塔底排出的吸收液用循环泵送入再生塔底部。再生塔为鼓泡塔、吸收液与空气并流流动，液中的硫氢根离子在催化剂作用下氧化而生成前述的各种铵盐和硫黄。 经过氧化再生的溶液具有吸收H2S的能力，使之从再生塔顶部自流返回脱硫塔顶部循环使用。为了保持各种铵盐及硫黄在吸收液中不大于一定的浓度，部分吸收液需自再生塔顶部自流至希罗哈克斯装置，将硫黄及含硫铵盐湿式氧化为硫酸铵。 从再生塔顶部排出的空气送入第一洗净塔，用硫铵工序来的硫酸铵母液洗涤以吸收废气中的氨，吸氨后的母液再送回硫酸铵工序。自第一洗净塔出来的废气再进入第二洗净塔，以此用过滤水喷洒除去母液酸雾后，放入大气中。洗涤水自塔底排出送往活性污泥装置进行处理。 3 工艺流程中主要发生的化学反应（氨型塔卡哈克斯法脱硫） 在脱硫塔内的主要反应 在再生塔内的主要反应 4 脱硫塔的设计 4.1 物料衡算 4.1.1入塔的煤气质量 （1）干煤气量 干煤气组成表 煤气成分 H2 CH4 CO N2 CO2 CmHn O2 摩尔质量/g/mol 2 16 28 28 44 30 32 V% 56.7 26 6 5 3 2.5 0.8 其中因为煤气中烃类的分子量一般都比较小，所以把CmHn当成C2H6来算 干煤气的平均分子质量为： 入口干煤气量为90000Nm3/h，其质量流量为 (2)