C10255年产40万吨合成氨脱硫工段的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 年产 40 万吨合成氨脱硫工段工艺设计是结合文献中提供的生产中收集到的各类生产技术指标而设计的。本设计所采用栲胶脱硫法对合成氨生产进行脱硫，其主要原料是半水煤气和脱硫液， 详细介绍了合成氨脱硫工段的生产原理、工艺流程、工艺参数、物料衡算、热量衡算，以及设备选型、厂房布置和三废处理。本设计的特点是在脱硫效率和再生率方面的研究有所突破。 关键词 ：栲胶脱硫法 合成氨 脱硫塔 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 00000 of of is to of of is of in as as of is in in of of by 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 1. 总论 . 5 胶的组成及性质 . 错误 !未定义书签。 胶脱硫的反应机理 . 错误 !未定义书签。 产中副产品硫磺的应用 . 5 2. 研究目的和意义 . 7 成氨的地位 . 5 煤气脱硫的 必要性 . 5 用的几种脱硫方法（待补充） . 6 胶脱硫法的优点 . 8 成氨脱硫的意义 . 9 补充） . 9 4. 流程方案的确定 . 10 成氨脱硫工段的工艺流程 . 10 简述物料流程 . 11 体流程 . 11 液流程 . 11 磺 回收流程 . 11 艺的化学过程 . 12 反应条件对反应的影响 . 13 响栲胶溶液吸收的因素 . 13 响栲胶液再生的因素 . 15 艺条件 . 16 液组成 . 16 淋密度和液气比的控制 . 16 度 . 17 生空气量 . 17 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6. 物料衡算和热量衡算 . 19 料衡算 . 19 热量衡算（以 0为计算标准） . 22 7. 车间布置说明 . 26 8. 三废治理及利用 . 错误 !未定义书签。 废水的处理 . 17 水的来源及特点 . 17 水处理工艺 . 18 废渣的处理 . 18 渣的来源 . 18 渣的处理工艺 . 18 参考文献 . 34 致 谢 . 36 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1. 总论 成氨的地位 氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。除液氨可 直接作 为 肥料外，农业上使用的氮肥，例如尿素，硝酸铵， 磷酸铵，氯化铵 以及各种含氮复合肥，都是以氨为原料 的。合成氨是大宗化工产品之一，世界每年合成氨产量已达到一亿吨以上，其中约有 80%的氨用来生产化学肥料， 20%作为其他化工产品的原料 。 【 9】 德国化学家哈伯 1909 年提出了工业氨合成方法，即“循环法”，这是目前工业普遍采用的直接合成法。反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。 合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料。经 过近百年的发展，合成氨技术趋于成熟，形成了一大批各有特色的工艺流程，但都是由三个基本部分组成，即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程。 经 换和 除后的原料气中尚含有少量残余的 了防止对氨合成催化剂的毒害，规定 含量不得大于 10积分数 )。因此，原料气在进入合成工序前，必须进行原料气的最终净化。 合成氨在生产原料气中硫化物虽含量不高，但对生产的危害极大。 合成氨生产过程中压缩机、合成塔、换热器、脱硫塔、转化炉、天然气管道、合成气管道、锅炉等存在火灾爆炸的危 险。生产工艺条件中高温、高压使可燃气体爆炸极限扩宽，极易在设备和管道内发生爆炸。高温、高压气体物料从设备管线泄漏时会迅速膨胀与空气混合形成爆炸性混合物，遇到明火或因高流速物料与裂口处摩擦产生静电火花引起着火和空间爆炸。气体压缩机等转动设备在高温下运行会使润滑油挥发裂解，在 管道内造成积炭，可导致积炭燃烧或爆炸。高温、高压可加速设备金属材料发生蠕变、改变金相组织，还会加剧氢气、氮气对钢材买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的氢蚀及渗氮，加剧设备的疲劳腐蚀，使其机械强度减弱，引发物理爆炸。液氨大规模事故性泄漏会形成低温云团引起大范围人群中毒，遇 明火还会发生爆炸。 煤气脱硫的必要性 众所周知，煤中含有硫，但是在合成氨的催化合成过程中，如果有硫元素的存在，则会影响其正常生产，给企业带来大量的麻烦。所以无论是从环境保护的角度，还是从企业生产的角度，脱硫都是不可或缺的非常重要的。 【 10】 用的几种脱硫方法 脱硫方法广泛，脱硫方法一般分为湿法和干法脱硫，湿法脱硫所有的试剂是固态，干法的是液态。一旦有硫气体流过这些试剂时，硫化物就会让固态的试剂附着，或者让液态试剂吸收。 间歇法：他的特点是脱酸气容器只成批量产，不能连续生产。按脱酸气原理可分为 化学反应法和物理吸附法。属化学反应法的的有：海绵铁法、氧化锌法等，由于与酸气的反应物不能再生，作为废弃物处置，故仅用于气量小、含酸气浓度低的场合。用分子筛脱除酸气属物理吸附法。 化学吸收法：在塔器内以弱碱性溶液为吸收剂与酸气反应，生成某种化合物。在另一塔器内，改变工艺条件（加热、降压、汽提等）使化学反应逆向进行，碱性溶液得到再生，恢复对酸气的吸收能力，使天然气脱酸气过程循环连续进行。各种醇胺溶液是化学吸收法内使用最广泛的吸收剂，他们有一乙醇胺（ 二乙醇胺（ 二甘醇胺（ 甲基二乙醇胺（ 二异丙醇胺（ 。此外，还有热钾碱法。醇胺法是目前使用最广的天然气脱酸气工艺。 物理吸收法：以有机化合物为溶剂，在高压、低温下使酸气组分和水溶解于溶剂内，使天然气“甜化”和干燥。吸收酸气的溶剂又在低压、高温下释放酸气溶剂恢复吸收能力，使脱酸过程循环持续进行。物理溶剂再生时所需的加热量较少，适用于天然气内酸气负荷高，要求同时进行天然气脱水的场合，常用于海洋脱除大量 理吸收法大都具有专利，如： （吸收剂为聚乙二醇二甲醚）、 （吸收剂为甲醇）、 （吸收剂为碳酸丙烯）等 【 12】 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 干法脱硫采用固态试剂脱除硫化物。优点有：他不但能除去硫化氢，还能除去有机硫，净化的彻底，他能将硫化物降低到 1。不好的地方是再生困难，硫磺回收难以操作，设备的体积较大，有的是间歇型，一般都是用来去有机硫和精细脱硫的方法。在气体硫占比比较大的时候，先应用湿法脱除主要的硫化氢，然后干法来去掉剩余的残留号 产中副产品硫磺的应用 硫磺主要应用在两大领域：工业和生产。在日常生活和工业硫磺生产中硫磺有很大的作用：硫磺主要用于制为硫酸，氟化工、柠檬酸、钛白等耗 酸工业产品，也被制为磷肥产品。此外用于橡胶、造纸、食品工业、日化助剂、医药、火柴、农药、漂白剂等工业，古时也用于制造火药。硫磺具有杀虫、杀螨和杀菌作用。它对白粉菌科的真菌孢子具有选择毒性，因此多年来用做该科病害的保护性杀菌剂。硫磺对螨类也有选择毒性，所以也常用于杀螨。食品工业 ：作防腐、杀虫、漂白等熏蒸用，中国规定仅限于干果、干菜、粉丝、蜜饯、食糖的熏蒸。其他如染料工业用于生产硫化染料。也用于制造农药、爆竹。药理作用升华硫有杀菌（含真菌）、疥虫作用，其作用是由于与皮肤接触后变为硫化氢与多硫化物所致升华硫并 有溶解皮肤角质的作用。 52. 研究目的和意义 胶的 组成及 性质 拷胶，又称植物鞣剂，是复杂的天然化合物的混合物，除了主要成分多元酚类化合物单宁以外，还有非单宁和不溶物，是由落叶松树皮、橡碗、杨梅树皮、山槐树皮等，经水浸、浓缩、干燥后制得。 丹宁，又称 鞣酸类物质 ，是具有鞣皮性的植物成分，结构复杂，鞣皮作用的主体是多价酚。一般具有涩味，可使蛋白质、生物碱沉淀 。多元酚 氢氧基 的活性主要受离子的干扰，连位或邻位 氢氧基 很活跃，很会被大气中的氧元素氧化，间位 氢氧基 则是相对安稳。 2拿来脱硫的胶归类热溶性质的，于碱的液体里会被氧化；空气氧化后拷胶脱硫反应中氧原子变买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 成了 氢氧基。 即使丹宁每部分的原子 形状不同 ，却拥 有一个共性， 全部具备酚式框架的多氢氧基物质。 3 胶脱硫的 反应机 理 栲胶是由许多结构差不多的酚类衍生物形成的复杂混合物，卖的栲胶中主要含有丹宁及水不溶物等，因为栲胶含多数、较活跃的氢氧根所以在脱硫过程中起着载氧的作用。栲胶的分子式为 ： (H)2两个没食子酸缩合的产物。栲胶中的丹宁物质经过碱性降解生成聚酚类物质，利用分子中的酚羟基进行氧化还原。 其脱硫反应机理如下 4： (1) 用碱溶液吸收 气相转移到液相 2S=2S= 2O 用析硫催化剂氧化 成单质硫，催化剂由氧化态变为还原态而失去氧化能力 22O=S 用析硫催化剂氧化 生成单质硫，催化剂由氧化态变为还原态而失去氧化能力 。 T(2+2 T(3 利用空气中氧氧化载氧催化剂使其由还原态变噢氧化态获得再生 。 2 T(3+2 T(2+2胶脱硫法的优点 胶脱硫法是目前我国于煤气处理方面应用程度最满意的脱硫法之一。 栲胶脱硫法有很多优点：（ 1）栲胶价格便宜来源广，产量足，操作资金 比 惠。（ 2）硫堵塔的问题发生概率较低。（ 3）栲胶不仅是钒的配合剂，本身也是氧化剂，溶液的组成 成分更加简单，在大规模生产上有应用前景。（ 4）栲胶脱硫液腐买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 蚀性较弱，不仅减缓了运输的管道设备的折旧速率，更对工厂车间里工人们的身体健康多了一份保障 。 13也因为它的这些优良特点，使其备受关注。 成氨脱硫的意义 粗煤气中最主要的硫化物便是硫化氢，它被吸入人体后，可以与人体内的血红蛋白结合，由于硫化氢与血红蛋白的结合能力比氧气强，不可逆的形成氧化态的血红蛋白，使人中毒呼吸困难，严重的导致窒息身亡，车间内的 于10mg/危险浓度为 700时人吸入则会昏迷，非 常危险。 【 16】 硫化氢具有腐蚀性，长期运输含有硫化氢的煤气的管道，会加速设备的折旧速度，对企业和政府造成不必要的损失。同时随着冶金业技术的发展，对于加热用的煤气要求越来越高，生产一些特殊金属和钢材的时候，煤气中硫化氢含量的超标则会导致整个生产质量的下降甚至是生产过程崩毁和失败。 【 17】 马仁庆等（ 2015）从常压栲胶脱硫工艺的流程和工艺参数方面，分别介绍了常压栲气和常压栲胶脱硫工艺，并对两种公益做了简要的分析和对比，得出了调优溶液组分，则可延长常压栲胶脱硫系统的运行周期。 18张浩等（ 2015）考察了半水煤气常压和变压栲胶脱硫的运行情况，分析了橡椀、荆树皮和工业用栲胶的组成成分并进行比较其对 究了如何减少堵塔和降低副反应 19。王艳领等（ 2014）模拟了栲胶脱硫液中副产物的积累过程，配制出含有不同浓度副产物的脱硫液，模拟考查了副产物对脱硫工艺的影响，得出了副产物的积累回事栲胶脱硫液密度增大的结论。 20牛艳霞等（ 2015）采用热力学方法研究了栲胶脱硫工艺中 21张利平等（ 2015）论述了炭黑尾气燃烧前脱硫的 重要性以及栲胶法炭黑尾气脱硫的理论基础并得出了脱硫剂的配置要求。 22李少源（ 2010）研究了硫废液中的硫磺回收方法，得出了通过脱硫废液中硫的回收，从而使脱硫废液中硫含量的降低，在一定程度上会降低了废液的处理难度，同时产生了良好的环保效益。 23谷瑶等（ 2013）分析买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 了桉树树皮资源的现状并且综合讨论了桉树品种、树皮新鲜度、提取工艺对桉树栲胶质量的影响，得出了桉树栲胶中的丹宁含量远高于传统栲胶，可以大大提高脱硫的效果。 24 4. 流程方案的确定 胶脱硫法的反应机理 栲胶脱硫法是利用栲胶水溶液 从气体中脱除硫化物，属于氧化还原的过程，是利用碱性栲胶 T(2的水溶液吸收半水煤气中的 后借助栲胶和钒作为载体和催化剂将吸收的 化为单质硫，发生吸收反应后的栲胶溶液利用空气在溶液再生槽中进行再生，然后进入溶液循环槽重复循环使用。其脱硫反应机理如下： 碱性溶液吸收 反应： 2S=2S= 2O 偏钒酸钠反应生成焦钒酸钠：硫酸氢钠与偏钒酸钠反应生成焦钒酸钠，析出硫单质。 22O=S 将 化成偏钒酸钠：醌态栲胶氧化四价钒离子并使其恢复活性。 T(2+2 T(3 酚酞栲胶被氧化获得再生，同时生成过氧化氢。 2 T(3+2 T(2+2成氨脱硫工段的工艺流程 再生槽 脱硫塔 熔硫釜 贫液槽 洗涤塔 水煤气 缓冲槽 气柜 泡沫贮槽 回收槽 硫磺 煤场 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 1 合成氨脱硫工段工艺流程 简述物料流程 体流程 为增大水煤气和脱硫液接触面积，更好的进行脱硫， 半水煤气从 造气车间出来后，过洗 涤 塔 里 去灰，降温 ，用水密封， 自 底下 流入脱硫塔中 ，这个 脱硫液 会从 顶部喷洒， 碱性液体和半水煤气 互逆碰撞， 在这期间半水煤气 的大多数 和 ， 完成 后的干净气 自塔的顶部往 气柜运输。 液流程 顶部脱硫塔 喷洒 下来 的液体 ， 在 净化 ， 一般 叫富液，从塔顶部液体的风槽 流出 到 富业槽。 在 富业 槽内 还原态 的 度的氧化，产出单质体 S，此刻，液体里中和的 S 以单质形态漂浮于这 中间 。 反应完成脱硫液流 出 缓冲 曹 后经由 再生泵增加压力 ， 并由喷射器快速喷 进再生槽 ， 在这期间 收入充足的大气， 用以 氧化浮 选硫膏和栲胶。回收的 脱硫 液体叫做貧液 ， 并用液位器进去貧液槽，出貧液槽的以泵 重新 弄进脱硫塔的顶端 ，备再次 塔内喷淋 脱硫使用 ， 至此形成了脱硫液循环再生 。单质 S 以液沫漂浮于回收槽液体上， 以 溢流 方式进入到 液沫 贮 槽里， 上层 透明液转入貧液槽 中可再次 利用， 硫单质在此 沉淀 以 硫膏 形式进 入熔硫釜 中 生成 本段生产工艺中的主要 副产品硫磺。 磺回收流程 通过查阅文献得知，流入熔硫釜升温之后的没用液体不动放置 2h 至少，里买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 面的硫磺能够和水几乎完全区分。他的区分度 90%至少。根据这一点特性，设计了再生槽对生产中的硫磺实施再生，再生 槽底部是锥形的，泡沫贮槽类似，有搅拌器具无加热盘。熔硫釜上面透明液管接一根管与再生槽相通，每次熔硫釜进料，排除的废液无用液体由管道到回收槽，由于再生槽的自带余温，进行脱硫废液的静置放置，让硫磺和液体自然分开，分开的上部无用液体流到槽车，运往煤场进行喷煤。 艺的化学过程 水煤气通过洗 涤 塔流进脱硫塔 下端 ，液体自顶部喷洒下去，气体和液体塔内逆向融入， 完全 反应 完 脱硫液纳入，纳入 脱硫液在回收槽里 被还原 回收完成产出单质 S。 栲胶脱硫的反应过程如下： （ 1）碱性 栲胶 液体 纳入 气相里 的硫化氢，产物硫 氢根离子 2S 2S 2O （ 2） 应产物 出单质 S 24 4 2S 这个反应进程中 V+5 的电子 还原为 V+4，缺点此反应应用不了 往槽里吹气体 的方式让钒重生，只得 依 靠栲胶让 V+4 氧 化 为 V+5，并且 非 氧化钛栲胶采取气 氧化的方法回收 ，这 即为 栲胶脱硫 法 的 核心反应 。 （ 3）醌态栲胶 将 v+4 络离子氧化 成 v+5 络离子 以致 离子 重新复活然 醌态栲胶 将 还原 成 酚态栲胶而 失活 。 332942 )(242)(2 a V ON a O （ 4） 伴随着 为 酚态栲胶 氧化从而再生。 22223 2)(22)(2 24 + 式中 2)( 醌态栲胶 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3)(酚态栲胶 气 成分中 包括二氧化碳 、 氧气和液体 里生成的过氧化氢导致的副反应 ： 2O 2 22O 45 2 反应条件对反应的影响 响栲胶溶液吸收的因素 、溶液 成分 浓度的影响 ： 栲胶中包括 T(2 、 外还有生成物 S、 ，以上成分 都对液体 的吸收 效果程度不同的 影响。 (1) 溶液中碳酸钠 的浓度 ：若 碳酸钠浓度偏 低 ，会导致硫化氢 吸收 不干净 ， 效果不达标， 脱硫 不完全 ;若 浓度太大 副反应 就 更大、碱耗 厉害 、 耗费原料，增加生产成本，本设计中碳酸钠 浓度 一般 在 3 5g/L。 (2) 溶液中 浓度 ：如果 液体里 高，硫 单质析出速率 快、体积小、 不易离分 ,且增大碱耗 ;如果 浓度 过 低， 一样会使 副反应 变大 ， 亚硫酸钠 的产出速度变快，析出矾 硫沉淀简单 ，影响生产周期，增加生产成本去处理本设计中 浓度控制在 L 。 (3) 溶液中 T(2 的浓度 ： 如 T(2 含量偏 少， 就 脱硫 效果一般 、胶性 不强 、硫 单质会形成固体下沉 、碱矾 损耗 增加、副反应 加剧 ； T(2 含量偏 多，液体胶性太大 ， 硫 颗粒过小 、出硫 效果不明显 ， 浓度一般 在 。 (4) 溶液的 ：溶液的酸碱度值 偏 低， 对于 栲胶的氧化和 硫化氢 的吸收 剥离效果不好 ，并 减少 了氧的溶解 性 ，溶液 回收性不好 ;酸碱度 值 太大 ，则析硫 速率迟缓 ，副反应加剧， 本设计中酸碱度值一般 在 反应体系呈 弱碱性 。 (5) 总碱度： 反应 液体中的碱度 变大 后， 虽然扩大了 溶液吸收氧的 速率 ， 对栲胶等组成的 再生氧化很有帮助； 、可是 超出 反应的量的碱 可以增大发生 副反应的 概率 ， 还 会 给 硫的 再生操作带来不可避免的难处 ， 副产物 硫磺 生产的减少，从而降低经济效益，所以本设计中 碱度 一般在 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (6) 溶液中 如果 溶液中 碳酸氢钠 浓度 大 ， 会 让 酸碱度 值 变大 ，让再生吸氧 与 析硫 不方便 进行。 (7) 悬浮硫的影响 ：反应体系 里悬浮硫浓度 需要尽可能的小 ， 如果太大就 容易沉淀 并且会让 管道设备堵住， 增加生产成本，加速设备折旧 ，同时 还会影响 硫素 吸收 和栲胶等成分的 再生， 并且 伴有副反应发生 ，显然这并不是我们希望的结果 。 、液气比的影响 ： 液气比 较大 ， 则导致提升 循环量， 通过 变大气 相 的净化 能力 ， 以防硫化氢太大而导致的 矾 硫沉淀 的生成；反之如果 液气比 低 ， 反应体系中液相 的循环量 低 ， 波及 气 相 的净化度， 且生成 的硫 单质固体会积淀 在填料环、管道、设备 里 ， 加速设备的折旧，长时间的堆积沉淀还会 造成脱硫塔塔阻上涨 ，如果没有及时的对设备进行清理、检修，后果是相当严重的 。 可 液气比 亦不能太大，太大的液气比会使液相原料 在反应罐和再生槽内的 逗留过程过 短， 对 硫 单质的析出 和 栲胶等成分的回收 有阻碍作用。 本设计中选择控制液气比稍大 。 、吸收塔喷淋密度的影响 ： 喷淋密度是 表示 填料塔中单位塔截面积上的液体流量，即单位时间、单位塔截面积上的液体喷淋量。 合适 的增加喷淋密度，不 仅可以增加 气相的净化能力，更 可以将 填料 表层与间隙 里的硫 进行清洁，减少设备堵塞的可能性 ； 可是 喷淋密度 太大 ， 不仅让液相品质 降低， 而且还让 系统阻力 增加，不利于脱硫 。 本设计中吸收塔中的喷淋密度控制稍高。 、温度的影响 (1) 半水煤气进塔温度的影响： 如果 半水煤气 进 塔温度 刚好 ， 这其 中 所附带的水分和煤气 分离 完 整， 对栲胶 液体每个 组分浓度 涉及 不大， 可是 低温 增大 了 气相和液相中 的热量 互换 ， 让 溶液浓度 快速 降低。如果半水煤气 进 塔 时 温度 太大 ， 就 会让煤气 里 附带 的 水分 进入 液相， 降低脱硫液的浓度 ， 并 会发生溶液 附带 ， 脱硫效果不尽人意，所以 半水煤气的 进 塔温度 必须 在 30 35 范围 。 (2) 循环系统溶液温度的影响：如果循环系统的温度 太高 ,会减少 气体的溶解度，还会提高副反应发生的概率 ;过低的 循环系统温度则 会减慢硫化氢 的吸收 速率 和硫单质的析出 速 率 ，脱硫 速率 缓慢， 所以 ， 液体 温度 要把控 在 38 50 才好 。 、液位的影响 (1) 脱硫塔 底部液位的影响 ： 脱硫塔 底端 液位 要根据体系 里的 液体 量 和 循环量 二调整 ，脱硫塔底液面 位置 太低，会 产生 液沫附带，使富液泵量 不足 ;如果 塔底 液买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 面位置太高 ，塔 底端 容量 太窄 ， 容易 发生液体溢出， 更会降低 脱硫的效率， 所以 ，要 把 塔底 端 液 面 位置 应把持到液面位置的 50 % 60 %最好 。 (2) 循环槽液位的影响 ： 循环槽 液面位置一般 根据循环 体系里 的 液体 容量 、 溶液循环量 和回收 槽和脱硫塔等设备 里 的 液面 位置 实施 把控， 通常 情形中用 至少 液 面数字 的 50 %和最多 循环槽 的 放空管口 最好 ， 可 避免贫液泵 照常 工作 和减免 循环槽 里遇到 真空 的状况 。 响 栲胶 液再生的因素 栲胶 液的再生 就 是将富液 氧化形成 贫液的 形式 ， 即 T( 被 化成T(2 过程。 打扰 栲胶再生的 根本 原因包括再生压力，再生温度 ， 再生时间 ，再生空气量 和 再生槽液位。 、再生压力的影响 再生槽液 体 喷射压力是根据再生槽内栲胶的氧化和硫泡沫的形成情况进行 决定和 控制的。喷头开关的个数 控制 了喷射压力的高低， 喷 射压力越高则空气吸入越多， 就会有更多的氧气去和还原态的栲胶进行反应， 栲胶再生效果越好， 泡沫的形成更加迅速简单 ，一般 再生压力 不应低于 外喷头的位置应尽量分散 ，以保证栲胶液和空气的接触面积尽可能的增大，提高在再生效率。 、 再生 温度的影响 温度高 则熵增加，反应速率也会增快，即栲胶的再生速率增快 ，但 缺点是 副 反应、副 产物增多，硫泡沫 较 粘 而 不易分离，且氧溶解度降低， 也就会影响酚酞态栲胶的氧化， 所以应控制溶液温度在 35 5 。 、再生时间与再生空气量 再生时间和再生空气是正相关的， 再生时间长，则再生空气量大， 则会有更多的氧原子去和酚态栲胶反应， 有利于 栲胶液的再生和循环利用 。但是再生时间过长， 液相的 循环量 则 要减小， 栲胶液和空气的接触时间也就减少，甚至 有可能导致 空气 吸收 效果 不好，使脱硫塔出口 气体 标 (2 影响生产环境和生产工人的健康， 同时再生空气 增 多， 会 加快副反应，一般可根据煤气量 的多寡 相应地调节再生时间与空气量。 、再生槽液位的影响 再生槽液位是根据再生槽硫泡沫层厚度和循环系统的液位来进行 调控 的，通过调节再生槽液位调节器上平衡管的高度 来 调节液位高低。过高 的 液位 ,则 会导致 溶液溢流过多，跑液严重， 浪费原料， 影响正常生产 ；买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 若液位调节过低 ,则硫泡沫无法溢流 ,便 随溶液一起进入脱硫塔内，升高塔阻，从而 不能正常生产。通常以硫泡沫能均匀 溢流、泡沫层厚度适宜为 标 准进行调节。 艺条件 液组成 根据反应机理、吸收速 率 以及硫负荷 的情况 来看，主要由钒酸盐液浓度和碱浓度决定，也就是由栲胶 液的 浓度决定，一般都是根据钒酸盐的变化和硫化氢的洗 脱效率来 改变调整 溶液组分和 。碱度过高 则 过 量 吸收硫化氢，可能会 使钒 离子 过度还原 ， 实际上 可能 完全 被栲胶及时降解氧化成 当 9时，可能会 形成 沉淀，引起钒 元素 的损失，因此总碱度不宜过高。 对硫化氢吸收和其氧化成硫 单质 有着相反影响。过高 的 会加大生成硫代硫酸 根离 子 的反应速度。实验证实， 在 脱硫 传质 过程中，当 时，认为传质过程 受 气膜控制， 间时，液膜阻力 则显得尤为 明显， 膜阻力 进一步 增大，因此 宜控制在 间，栲胶脱硫 法 和 化反应中是有氢离子参加的，氢离子 实际上就是一个质子，质子 的浓度对氧化反应 的 还原电位是有很大影响的，在不同 件下，栲胶 液 的氧化还原性 质 可能是不相同的，因此必须严格控制溶液的 ， 不能超过 9。 由于栲胶脱硫液是多种氧化还原物质 组成 的混合 物 ， 栲胶液的 电位值是 这些混合 物 氧化还 原性的综合体现。因此测量 栲胶液 液电位尤为重要。溶液电位除 了与测量溶液的标准电极电位有关外， 还 与 混合物溶液 中各种氧化还原态物质的浓度有关。溶液的电位 大小 表明溶液的氧化还原能力的 强弱 ，反映溶液再生系统溶液再生 能力 的好坏，一般控制 栲胶液 的电位值在 180右。 淋密度和液气比的控制 实验证明在 高 的 条件下，加大脱硫塔内的气 体 流速即增加气量 便 可提高传质系数。而 偏低 时加大溶液量即 加 大喷淋密度可明显增加 洗脱硫化氢气体的速率，也就增加了 脱硫 效率 。当负荷 低 时，喷淋密度影响较小，说明液气 比对 硫化氢气体 吸收效果是有影响的，因此，根据生产过程 中产生 的气量，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 及时调 整 溶液循环量，控制喷淋密度和液气比 到 适宜范围内是非常 有 必要的。适当的液气比一方面可 以 保证气体净化度，防止溶液中 硫氢根离子 浓度过高而产生硫 氧 钒沉淀，另一方面 则 是使其动力消耗不会增 加 得过高， 从而 提高生产成本，适宜的液气比在设计中已经确定。 度 提高反应温度可加快 分子碰撞也就加快了 反应速度，对吸收和再生都有利，冬 季空气 温度过 低 生成硫磺的 颗粒 细， 硫 泡沫难 以 捕集，所以在喷射再生槽前设有溶液加热器 用以 调节溶液温度。但是温度 如果 过高 ， 一旦 大于 50 就会加快硫代硫酸盐的生成，造成溶液对设备管道的腐蚀。温度超过 60 以后，硫代硫酸盐的生成速度急剧上升 ，大幅度加速设备的折旧 。 为使吸收、再生和析硫三 个过程 都能 够 顺利进行，溶液温度 应以 控制在 3545 为宜 。 生空气量 空气的作用是 供给 氧 气 和形成捕集硫粒的气泡。按 照 22=2 进行计算，每公斤硫需要 气，采用喷射再生的空气量 要尽 可能要少一些，主要是在喉管中气液接触好，反应 比较 激烈，接触时间也 要 少得多，一般再生时间需要 30上，由于 本设计 采用喷射再生， 12 已经 满足了工艺要求，但吹风强度 偏 大，达到 了 136 h)。 故而 空气量不宜过大，过大 的空气量 会导 致空气中的 氧气 与溶液反应，生成硫酸盐和硫代硫酸盐，使碱耗增加，硫酸盐的积累会造成溶液 偏 酸性，对设备及管道 造成 腐蚀 ，增加生产成本用以设备的检查维修 。 6 三废治理及利用 水的处理 水的来源及特点 合成氨工艺废水主要来自是哪个部分：气化工序产生的脱硫废水，脱硫工序产生的脱硫废水，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 铜洗工序产生的含氨废水。油造气生成合成氨的废水，主要来自除碳工序产生的炭黑废水及含氰废 水，以及在脱除有机硫过程中产生的低压变换冷凝液及甲烷化冷凝液，即含氨废水。合成氨工艺的造气程序出来的半水煤气不仅气温高并且掺杂杂质，需要经过洗涤塔去灰，降低温度以后方可引入脱硫塔，引入脱硫塔之前需要控制好水煤气气温，不宜太大。洗涤塔的排水即为造气废水。其水的温度不低，并且其中很多掺杂硫化物，氰化物，耗氧程度大。 水处理工艺 洗涤塔流出的是大概 50的无用液体，更何况里面掺杂很多的煤粉，煤渣等固体废物 ，利用明沟重力流到平流的静置池， 用 热水池 集中 完，用 增 压泵 增 压传入造气废 液 冷却塔 中进行处理 ， 最 后 用 冷 水泵 增压 ， 传回 造气车间 再次回收 使用。 泵进洗涤塔的