化工专业毕业论文答辩PPT

1、专业：专业： 07级化学工程与工艺级化学工程与工艺学生：学生： XXXXXX指导老师：指导老师： XXXXXX 2011.06.12单段式吸收塔简单改造的模拟分析研究单段式吸收塔简单改造的模拟分析研究 内容提要内容提要 致致 谢谢 结结 论论 实验结果与讨论实验结果与讨论 实验部分实验部分 绪绪 论论 绪绪 论论 随着科技发展和社会进步，人们对化工生产过随着科技发展和社会进步，人们对化工生产过程的高效、低耗、绿色环保提出了越来越高的要求程的高效、低耗、绿色环保提出了越来越高的要求，对于企业来说，通过对老旧设备的改造，达到增，对于企业来说，通过对老旧设备的改造，达到增产、降耗、提高产品质量、降低

2、成本、减少污染物产、降耗、提高产品质量、降低成本、减少污染物排放的目标，已成为必须面对的问题。排放的目标，已成为必须面对的问题。 在化学工业中，吸收操作广泛用于石油炼制、在化学工业中，吸收操作广泛用于石油炼制、石油化工中分离气体混合物、原料气的精制以及从石油化工中分离气体混合物、原料气的精制以及从废气中回收有用组分或除去有害物质等。如何对老废气中回收有用组分或除去有害物质等。如何对老旧的单段式吸收塔进行简单改造，以达到增产、降旧的单段式吸收塔进行简单改造，以达到增产、降耗等目标，这是我们所追求的。耗等目标，这是我们所追求的。问题由来问题由来 为了实现扩产、减排或提高产品质量，而对老厂进为了实现

3、扩产、减排或提高产品质量，而对老厂进行改造是十分常见的。对于这样的老厂改造，若能充分行改造是十分常见的。对于这样的老厂改造，若能充分利用原有设备，将极大的提高资源利用率，降低改造成利用原有设备，将极大的提高资源利用率，降低改造成本。本。 文献研究表明，在实际的工业生产过程中，通过部文献研究表明，在实际的工业生产过程中，通过部分回流、降温、分段操作等方式，对单段式吸收塔进行分回流、降温、分段操作等方式，对单段式吸收塔进行简单改造，以适应更高的生产技术要求，是有可能实现简单改造，以适应更高的生产技术要求，是有可能实现的，问题的关键是应该如何改造？能改到什么程度？对的，问题的关键是应该如何改造？能改

4、到什么程度？对于哪些过程可以进行类似的改造？于哪些过程可以进行类似的改造？解决思路解决思路 针对以上问题，本文以提高设备生产负荷、针对以上问题，本文以提高设备生产负荷、提高吸收液出口浓度、降低有害气体排放量为目提高吸收液出口浓度、降低有害气体排放量为目标，通过对单段式吸收塔进行简单改造，对不同标，通过对单段式吸收塔进行简单改造，对不同改造方案进行分析比较，研究不同改造方案的最改造方案进行分析比较，研究不同改造方案的最佳操作条件，比较各方案最佳操作状态下的吸收佳操作条件，比较各方案最佳操作状态下的吸收分离效果，探索最佳改造方案及适宜的改造方向分离效果，探索最佳改造方案及适宜的改造方向，希望能为工

5、业吸收塔的改造提高参考。，希望能为工业吸收塔的改造提高参考。 实验部分实验部分4实验模拟工具实验模拟工具1235改造方案改造方案模拟结果模拟结果分析与讨论分析与讨论实验结论实验结论一、一、实验模拟工具实验模拟工具 本文是对吸收塔进行部分回流、降温及分段本文是对吸收塔进行部分回流、降温及分段式改造，提出不同的工艺改造方案，以化工流程式改造，提出不同的工艺改造方案，以化工流程模拟软件模拟软件Aspen Plus为模拟分析工具，模拟不同为模拟分析工具，模拟不同改造方案的吸收工艺过程，并对相关操作参数进改造方案的吸收工艺过程，并对相关操作参数进行优化分析比较，确定各工艺改造参数对操作状行优化分析比较，

6、确定各工艺改造参数对操作状态的影响规律，分析比较不同工艺方案的分离结态的影响规律，分析比较不同工艺方案的分离结果，探索并确定适宜的改造方案。果，探索并确定适宜的改造方案。二、二、改造方案改造方案原型N1改造方案1改造方案2改造方案改造方案原型N1改造方案3改造方案4改造方案改造方案改造方案5改造方案6改造方案7改造方案改造方案改造方案8改造方案9改造方案10改造方案11改造方案改造方案改造方案12三、模拟结果三、模拟结果原料组成及进料状态见表2-1 基准塔N1的模拟结果是塔顶尾气中氨的含量是11.8%，塔底液相中氨水的含量是20.1%。模拟结果模拟结果0.00.20.40.60.81.00.1

7、20.140.16CV(mole frac )CL(mass frac ) CLK10.18 CV 0.00.20.40.60.81.00.080.100.12 CVCL(mass frac)CV(mole frac)K10.21 CL 方案方案 1 气液相出口氨含量变化趋势图气液相出口氨含量变化趋势图 方案方案 2 气液相出口氨含量变化趋势图气液相出口氨含量变化趋势图 模拟结果模拟结果0.00.20.40.60.81.00.120.140.160.18CL(mass frac) CV CV(mole frac)K10.160.180.20 CL0.00.20.40.60.81.00.080.

8、100.12CL(mass frac) CV CV(mole frac)K10.2040.2100.216 CL方案方案3 气液相出口氨含量变化趋势图气液相出口氨含量变化趋势图 方案方案 4 气液相出口氨含量变化趋势图气液相出口氨含量变化趋势图 模拟结果模拟结果24680.0800.0850.090 CVCL(mass frac) CV(mole frac)N10.2200.225 CL24680.0640.0680.0720.076 CVCL(mass frac) CV(mole frac)N10.23 CL方案方案 5 气液相出口氨含量变化趋势图气液相出口氨含量变化趋势图 方案方案 6 气

9、液相出口氨含量变化趋势图气液相出口氨含量变化趋势图 模拟结果模拟结果24680.0500.0550.060CVCL(mass frac) CV(mole frac)N10.2350.240 CL0.00.20.40.60.81.00.040.05 CVCL(mass frac)CV(mole frac)K10.2360.2400.244 CL 方案方案 7 气液相出口氨含量变化趋势图气液相出口氨含量变化趋势图 方案方案8气液相出口氨含量变化趋势图气液相出口氨含量变化趋势图 模拟结果模拟结果0.00.20.40.60.81.00.010.020.030.040.05 CVCL(mass frac

10、) CV(mole frac)K10.2400.2450.2500.2550.260 CL0.00.20.40.60.81.00.040.05 CVCL(mass frac) CV(mole frac)K10.2400.243 CL方案方案9气液相出口氨含量变化趋势图气液相出口氨含量变化趋势图 方案方案10气液相出口氨含量变化趋势图气液相出口氨含量变化趋势图 模拟结果模拟结果0.00.20.40.60.81.00.020.04 CVCL(mass frac) CV(mole frac)K10.2400.2450.2500.255 CL方案方案11气液相出口氨含量变化趋势图气液相出口氨含量变化趋

11、势图 模拟结果模拟结果0.00.20.40.60.81.00.00.20.40.60.81.00.2450.2500.255K2CL(mass frac)K10.00.20.40.60.81.00.00.20.40.60.81.00.010.020.030.040.05K2K1CV(mole frac) 方案方案12气液相出口氨含量变化趋势图气液相出口氨含量变化趋势图 四、四、分析与讨论分析与讨论分析与讨论分析与讨论0246810120.040.060.080.100.12CL(mass frac) CV CV(mole frac)0.200.210.220.230.240.25 CL方案各流

12、程最佳操作结果比较图各流程最佳操作结果比较图分析与讨论分析与讨论 通过以上模拟计算，对我所做改进的方法所通过以上模拟计算，对我所做改进的方法所得数据图表进行对比，重点考察了单段塔改双段得数据图表进行对比，重点考察了单段塔改双段式塔中降温和回流率对塔顶尾气的体积分数和塔式塔中降温和回流率对塔顶尾气的体积分数和塔底产品质量分率的影响，得出以下结论：底产品质量分率的影响，得出以下结论： （1）如果只是单纯的对单塔的汽液相打循环）如果只是单纯的对单塔的汽液相打循环，塔顶气相体积分数是增大的，而塔底产品质量，塔顶气相体积分数是增大的，而塔底产品质量分率却是降低的，说明只打循环不利于氨的吸收分率却是降低的

13、，说明只打循环不利于氨的吸收，反而会降低对氨的吸收。而增加换热器后，将，反而会降低对氨的吸收。而增加换热器后，将回流流股冷却到室温后打循环却可以起到比较好回流流股冷却到室温后打循环却可以起到比较好的效果，会增加对氨的吸收。的效果，会增加对氨的吸收。 分析与讨论分析与讨论 （2）通过上面（）通过上面（1）的结论，把单段塔改为双）的结论，把单段塔改为双段式时在上下塔之间加换热器冷却过程中，发现段式时在上下塔之间加换热器冷却过程中，发现上下塔板数的分配对汽液相的出口影响是不同的上下塔板数的分配对汽液相的出口影响是不同的，所以通过模拟确定了合理的塔板数的分配。，所以通过模拟确定了合理的塔板数的分配。

14、（3）双段塔上塔下塔分别进行气相液相冷却）双段塔上塔下塔分别进行气相液相冷却的回流，对吸收效果又有了提高，通过回流率的的回流，对吸收效果又有了提高，通过回流率的调节，我又得出了回流率对吸收的影响是有利的调节，我又得出了回流率对吸收的影响是有利的，回流率越大，吸收效果越好。，回流率越大，吸收效果越好。 分析与讨论分析与讨论 （4）通过上面的结论，我综合改进，把双段）通过上面的结论，我综合改进，把双段塔的上塔下塔汽液相分别冷却回流和双段塔的上塔的上塔下塔汽液相分别冷却回流和双段塔的上塔下塔汽液相同时冷却回流。通过模拟对比，得塔下塔汽液相同时冷却回流。通过模拟对比，得出的结果又有了提高，最终得到了一

15、个最佳的改出的结果又有了提高，最终得到了一个最佳的改进方法，就是上塔塔板数为进方法，就是上塔塔板数为7下塔塔板数为下塔塔板数为3时两时两段塔间气液相分别冷却上塔气相回流下塔液相回段塔间气液相分别冷却上塔气相回流下塔液相回流。流。五、实验结论五、实验结论 我所做论文的题目是单段式吸收塔简单改造我所做论文的题目是单段式吸收塔简单改造的模拟分析研究的模拟分析研究 ，目的是在工业生产中实现扩产，目的是在工业生产中实现扩产、减排或提高产品质量，而对老厂进行改造是十、减排或提高产品质量，而对老厂进行改造是十分常见的。对于这样的老厂改造，若能充分利用分常见的。对于这样的老厂改造，若能充分利用原有设备，将极大

16、的提高资源利用率，降低改造原有设备，将极大的提高资源利用率，降低改造成本等。成本等。 在实际的工业生产过程中，通过部分回流、在实际的工业生产过程中，通过部分回流、降温、分段操作、加压等方式来提高生产能力，降温、分段操作、加压等方式来提高生产能力，由于对于资源的充分利用等因素，我决定不放弃由于对于资源的充分利用等因素，我决定不放弃原塔，只对原塔进行部分改造。原塔，只对原塔进行部分改造。实验结论实验结论 在整篇文章中我所改造的地方涉及部分回流在整篇文章中我所改造的地方涉及部分回流，降温，分段操作等，由于加压需要外加动力设，降温，分段操作等，由于加压需要外加动力设备和对塔的承受能力要求较高，所以没有

17、涉及。备和对塔的承受能力要求较高，所以没有涉及。我所选择的原料是化工生产中常见的氨原料气，我所选择的原料是化工生产中常见的氨原料气，以纯水作为吸收剂。因为氨在吸收过程中是放热以纯水作为吸收剂。因为氨在吸收过程中是放热的，希望我所做的模拟对于此类气体的吸收有所的，希望我所做的模拟对于此类气体的吸收有所适用。适用。 实验结论实验结论 在模拟结束后，对结果的比较，发现在对氨在模拟结束后，对结果的比较，发现在对氨的吸收塔改造中，降温对吸收效果最为显著，为的吸收塔改造中，降温对吸收效果最为显著，为主要的影响因素，而降温后对汽液相打循环是有主要的影响因素，而降温后对汽液相打循环是有利于氨的吸收的，但是效果

18、不是非常的好，为次利于氨的吸收的，但是效果不是非常的好，为次要的影响因素。经过各种模拟对比，所得的最优要的影响因素。经过各种模拟对比，所得的最优结果比基准塔提高很大，其中出口气相塔顶尾气结果比基准塔提高很大，其中出口气相塔顶尾气中氨气的含量降低了中氨气的含量降低了60.93%而出口液相溶液中氨而出口液相溶液中氨水的含量提高了水的含量提高了23.88%。实验结论实验结论 本文在改造模拟过程中发现在对氨的吸收过本文在改造模拟过程中发现在对氨的吸收过程中，降温和分段操作对氨的吸收是有利的，而程中，降温和分段操作对氨的吸收是有利的，而回流物料必须经过换热后才对吸收效果有所提高回流物料必须经过换热后才对吸