变压吸附计算书

1、精选优质文档-倾情为你奉上此计算书为内部参考，切勿传播！30000NM3/h变换气脱碳装置计算书一、装置基本条件变换气组成(V)变换气组成见表1表1 变换气组成一览表组成H2CO2COCH4N2O2V%532721.816 0.2100 温度： 40 压力（表）： 0.78MPa 处理变换气： 30000Nm3/h 总硫： 150mg/ Nm3 年开车时间: 8000小时二、脱碳装置性能指标 净化气中CO2含量: 0.2%(V) 净化气压力（表）: 1.8MPa 净化气温度: 45 氢气回收率: 99.5%(V) （吸附塔四均后无气体返回压缩系统） 氮气回收率: 98%(V) （吸附塔四均后无

2、气体返回压缩系统）一氧化碳回收率： 97%(V) （吸附塔四均后无气体返回压缩系统）三、设备的选型及计算根据以上条件，本装置采用我公司的两段变压吸附吹扫流程，粗脱段采用15-3-10流程（即15塔3塔吸附10次均压），循环时间为800s；净化段采用9-2-4（即9塔2塔吸附4次均压），循环时间为720s。1、 吸附剂的用量计算(实际操作压力按粗脱段0.75Mpa、净化段1.75Mpa)本装置粗脱段吸附塔中的吸附剂采用两段装填，下层为氧化铝，上层为硅胶；净化段吸附塔中的吸附剂采用硅胶。a. 氧化铝的计算以 Nm3/h的变换气需要氧化铝为136 m3，所以需要氧化铝为：30000×136

3、×18.5÷8.5÷=60.82 m3为保险取氧化铝为60.82×1.15=70 m3b. 粗脱段硅胶的计算 以 Nm3/h的变换气需要硅胶为1000m3，所以需要硅胶为：30000×1000×18.5÷8.5×=447.22 m3为保险取硅胶为447.22×1.15=514.3 m3按东平的1.15倍计算：（60.82+447.22）×1.15=584.25取585 m3c. 净化段硅胶的计算 以 Nm3/h的变换气需要硅胶为604 m3，所以需要硅胶为：30000×604÷

4、;=124 m3按东平的1.3倍计算124×1.3=161.2m32、 水分离器的计算a. 水分离器直径的计算变换气量为30000Nm3/h；变换气压力为0.78Mpa（表压）；变换气温度为40；空塔气速取0.42m/s；变换气在气水分离器中停留时间取12s。0.42×0.785×D2=30000÷273÷8.8×313÷3600D=（30000×313/3600×8.8×0.42×0.785×273）1/2 =（30000×313/3600×8.8

5、15;0.42×0.785×273）1/2 =1.815m圆整直径为1800mmb.水分离器高度的计算实际空塔气速为0.427 m/s则水分高度为12×0.427=5.124m圆整高度为5200mmc.水分离器容积计算0.785×1.82×12×0.427+0.795×2=14.62 m33、 吸附塔的计算吸附剂装填量为（584.25）/15=38.95 m3取39 m31）粗脱吸附塔的计算a.粗脱段吸附塔直径的计算：（空塔流速取0.072m/s）D直=（30000×（273+40）/（0.785×3&#

6、215;3600×273×8.8×0.080）1/2 =2.40m所以，吸附塔直径取2400mmb.粗脱段吸附塔高度的计算：H筒=（V氧化铝+V硅胶）/0.785×D塔2×塔数 =（585）/0.785×2.42×15 =8.63mV塔=39÷0.9=43.33 m3c.进塔口径计算D直=(30000×313÷273÷3600÷8.8÷0.785÷12÷3)1/2 =0.196m 取DN=200mmd.出塔口径计算D直=(30000×（

7、10027）×313÷（1009）÷273÷3600÷8.8÷0.785÷10÷3)1/2=0.192m 取DN=200mm2）.净化段吸附塔直径的计算吸附剂装填量为161.2/9=17.9 m3a.净化段吸附塔直径的计算：（空塔流速取0.053m/s）D直=30000×（10027）×313/（1009）×273×3600×2×19×0.785×0.0531/2 =2.202m所以，吸附塔直径取2200mmb.净化段吸附塔高度的计算：

8、H筒=V硅胶/0.785×D塔2×塔数 =161.2/（0.785×2.22×9） =4.71 mV塔=17.8÷0.9=19.78 m3c.进塔口径计算D直=(30000×（10027）×313÷（1009）÷273÷3600÷19÷0.785÷11÷2)1/2=0.153md.出塔口径计算D直=(30000×（10027）×313÷（1000.2）÷273÷3600÷19÷0.785

9、÷10（12）÷3)1/2 =0.131（122）m所以取125mm4、 缓冲罐的计算a.顺放缓冲罐的计算19.78×0.65+0.3×2.2×2.2÷3=21.23m3取20 m3 缓冲罐直径取2400mm， H=4425 mm 共3个b.逆放缓冲罐的计算取60 m3缓冲罐直径取2400mm H=13275 mmc.吹扫气缓冲罐的计算取60 m3缓冲罐直径取2400mm H=13275 mm5、 进气管道直径的计算D直=(30000×313÷273÷3600÷8.8÷0.785

10、47;12)1/2 =0.340m 所以进气管道直径取DN=350mm6、 中间气管道的计算D直=(30000×（10027）×313÷（1009）÷273÷3600÷8.8÷0.785÷11)1/2 =0.318m所以中间气管道直径取DN=300mm7、 压缩机出口管道计算D直=(30000×（10027）×313÷（1009）÷273÷3600÷19÷0.785÷10)1/2=0.227m所以压缩机出口管道直径取DN=250mm8、

11、 净化气出口管道计算D直=(30000×（10027）×313÷（1000.2）÷273÷3600÷19÷0.785÷10)1/2 =0.216m所以净化气出口管道直径取DN=200mm8.焦炭过滤器的计算参照茌平图纸9.均压管道的计算 1）、粗脱段一、 一均按其他工程均压管道：吸附塔全容积：V=13.34m3，均压管道直径DN=80mm，均压时间=18s，吸附塔全容积：V=39/0.9=43.33m3，均压平衡时间=15s均压管道直径DN1=(802×18×43.33÷15÷

12、;13.34)1/2=157.9mm按均压压差算:DN= (7.8-6.78)×(43 .33×0.65+0.3) ÷7.78÷15÷0.785÷20×0.931/2 =0.121m考虑有底部均压，取DN=100mm二、二均按其他工程均压管道：吸附塔全容积：V=13.34m3，均压管道直径DN=100mm，均压时间=15s，吸附塔全容积：V=39/0.9=43.33m3，均压平衡时间=15s均压管道直径DN1=(1002×15×43.33÷15÷13.34)1/2=180.23mm按均

13、压压差算:DN= (6.78-5.84)×(43 .33×0.65+0.3) ÷6.84÷15÷0.785÷20×0.931/2 =0.124m取DN=125mm三、三均按其他工程均压管道：吸附塔全容积：V=13.34m3，均压管道直径DN=100mm，均压时间=15s，吸附塔全容积：V=39/0.9=43.33m3，均压平衡时间=15s均压管道直径DN2=(1002×15×43.33÷15÷13.34)1/2=180.23mm按均压压差算:DN= (5.84-4.98)×(

14、43 .33×0.65+0.3) ÷5.98÷15÷0.785÷20×0.931/2 =0.127m取DN=125mm四、四均按其他工程均压管道：吸附塔全容积：V=13.34m3，均压管道直径DN=125mm，均压时间=18s，吸附塔全容积：V=39/0.9=43.33m3，均压平衡时间=15s均压管道直径DN=(1252×18×43.33÷15÷13.34)1/2=246.78mm按均压压差算:DN= (4.98-4.19)×(43 .33×0.65+0.3) ÷

15、5.19÷15÷0.785÷20×0.931/2 =0.131m取DN=150mm五、五均按其他工程均压管道：吸附塔全容积：V=13.34m3，均压管道直径DN=125mm，均压时间=17s，吸附塔全容积：V=39/0.9=43.33m3，均压平衡时间=15s均压管道直径DN=(1252×17×43.33÷15÷13.34)1/2=239.83mm按均压压差算:DN= (4.19-3.47)×(43 .33×0.65+0.3) ÷4.47÷15÷0.785÷

16、;20×0.931/2 =0.135m取DN=135mm 六、六均按均压压差算:DN= (3.47-2.81)×(43 .33×0.65+0.3) ÷3.81÷15÷0.785÷20×0.931/2 =0.150m取DN=150mm七、七均按均压压差算:DN= (2.81-2.21)×(43 .33×0.65+0.3) ÷3.21÷15÷0.785÷20×0.931/2 =0.145m取DN=145mm八、八均按均压压差算:DN= (2.21-1

17、.66)×(43 .33×0.65+0.3) ÷2.66÷15÷0.785÷20×0.931/2 =0.153m取DN=150mm九、九均按均压压差算:DN= (1.66-1.15)×(43 .33×0.65+0.3) ÷2.15÷15÷0.785÷20×0.931/2 =0.163m取DN=150mm十、十均按均压压差算:DN= (1.15-0.70)×(43 .33×0.65+0.3) ÷1.70÷15÷

18、;0.785÷20×0.931/2 =0.172m取DN=200mm十一、逆放按其他工程均压管道：吸附塔全容积：V=13.34m3，均压管道直径DN=200mm，逆放时间=39s，吸附塔全容积：V=39/0.9=43.33m3，均压平衡时间=30s逆放管道直径DN=(2002×39×43.33÷30÷13.34)1/2=410.97mm按均压压差算:DN= (0.70-0.00)×(43 .33×0.65+0.3) ×1.00÷30÷0.785÷20×0.931/2

19、 =0.198m取DN=200mm十二、吹扫 按一段逆放排放30%的CO2，其余全从一段排放，排放气体中CO2浓度为95% 30000×27%-30000-30000×（1-27%）/（1-9%）×30%=6139 .80NM3/h (6139 .80×313×273÷3600÷0.785÷20) 1/2=0.352m 取DN=400mm2）、净化段一、 一均按齐鲁一化：吸附塔全容积：V=22.85m3，均压管道直径DN=80mm，一均平衡时间=18s，吸附塔全容积：V=17.8/0.9=19.77m3，均压平衡时

20、间=25s均压管道直径DN1=(802×18×19.77÷25÷22.85)1/2=63.14mm二、 二均按齐鲁一化：吸附塔全容积：V=22.85m3，均压管道直径DN=80mm，二均平衡时间=20s，吸附塔全容积：V=17.8/0.9=19.77m3，均压平衡时间=25s均压管道直径DN1=(802×20×19.77÷25÷22.85)1/2=66.55mm三、 三均按齐鲁一化：吸附塔全容积：V=22.85m3，均压管道直径DN2=100mm，二均平衡时间=20s，吸附塔全容积：V=17.8/0.9=19.77

21、m3，均压平衡时间=25s均压管道直径DN1=(1002×20×19.77÷25÷22.85)1/2=83.19mm四、 四均按齐鲁一化：吸附塔全容积：V=22.85m3，均压管道直径DN2=100mm，二均平衡时间=20s，吸附塔全容积：V=17.8/0.9=19.77m3，均压平衡时间=25s均压管道直径DN1=(1002×20×19.77÷25÷22.85)1/2=83.19mm取DN=100mm五、 顺放一按顺放0.06Mpa,解吸倍数按1.9计，缓冲罐压力按0.075Mpa计算顺放时间10s计(19.77

22、×0.65+0.3) ×1.9×0.6÷10 ÷1.75÷0.785÷201/2=0.234m取DN=200mm六、 顺放二按顺放0.08Mpa,解吸倍数按2.2计，缓冲罐压力按0.12Mpa计算顺放时间12s计(19.77×0.65+0.3) ×2.2×0.8÷12 ÷2.2÷0.785÷201/2=0.236m取DN=200mm七、 顺放三按顺放0.08Mpa,解吸倍数按2.5计，缓冲罐压力按0.132Mpa计算顺放时间12s计(19.77×0.65+0.