HAOWEITAO焦炉煤气湿法脱硫工艺设计(初样.doc

1 绪 论 3 1.1 3 1.2焦炉煤气净化的现状 4 1.3栲胶的认识 4 1.4 栲胶法脱硫的优缺点 6 1.4.1优点 6 1.4.2缺点 6 1.4.3硫化物对作为原料气生产工艺过程有何危害 7 1.4.4粗煤气脱硫系统的正常开车操作要点 7 1.4.5脱硫后硫化氢含量高的主要原因 8 1.4.6脱硫后硫化氢含量高的处理方法 8 1.5 设计任务的依据 9 2 生产方案的确定 9 3 生产流程说明 10 3.1 10 3.1.1碱性水溶液吸收H2S 10 3.1.2五价钒络合物离子氧化HS-析出硫磺，五价钒被还原成四价钒 10 3.1.3 醌态栲胶氧化四价钒成五价钒，空气中的氧氧化酚态栲胶使其再生，同时生成H2O2 10 3.1.4 H2O2氧化四价钒和HS- 10 3.2 11 3.2.1溶液组分 11 3.2.2温度 12 3.2.3 CO2的影响 12 3.3 工艺流程 12 3.4 14 3.4.1填料塔 14 3.4.2氧化槽 14 3.4.3反应槽 15 内有隔板以块。主要作用是增加脱硫液的反应时间。 15 3.4.4贫液泵 15 3.4.5硫泡沫槽 15 3.4.6 过滤器 15 3.4.7 熔硫釜 16 4 工艺计算书 17 4.1原始数据 17 4.1.1焦炉煤气组分： 17 4.1.2： 17 4.1.3 17 4.2物料衡算〔1〕 19 4.2.1 H2S脱除，G1，kg/h 19 4.2.3生成Na2S2O3消耗H2S的量G2, Kg/h 19 4.2.4Na2S2O3生成量，G3，Kg/h 19 4.2.6理论硫回收率φ，﹪ 20 4.2.7生成Na2S2O3消耗纯碱的量G5，Kg/h 20 4.2.10回收率η，﹪ 20 20 4.3热量衡算 21 4.3.1冷却塔热量衡算 21 4.3.2硫泡沫槽热量衡算 21 4.3.3熔硫釜热量衡算 22 5 主要设备的工艺计算和设备选型 23 5.1 23 5.1.1填料吸收塔设计计算 23 5.1.2喷射再生槽的计算〔5〕 26 5.2辅助设备的选型 29 5.2.1液体分布装置 29 5.2.2液体再分布器 29 5.2.3填料支承板 29 5.2.4填料压板 30 5.2.5封头 30 5.2.7人孔，手孔 30 5.2.8加强圈 30 6 设备稳定性及机械强度校核计算 31 6.1壁厚的计算 31 6.1.1塔体壁厚 31 6.1.2封头壁厚 31 6.2 机械强度的校核 32 6.2.1 质量载荷 32 6.2.2 风载荷 33 1 论1.1概述 焦炉煤气粗煤气中硫化物按其化合态可分为两类：无机硫化物，主要是硫化氢（H2S），有机硫化物，如二硫化碳（），硫氧化碳（COS），硫醇（）和噻吩（）等。有机硫化物在温度下进行变换时，几乎全部转化为硫化氢。所以煤气中硫化氢所含的硫约占煤气中硫总量的90%以上，因此，煤气脱硫主要是指脱除煤气中的硫化氢，焦炉煤气中含硫化氢8～15g/m3，此外还含0.5～1.5g/m3氰化氢。 硫化氢在常温下是一种带刺鼻臭味的无色气体，其密度为1.539kg/nm3。硫化氢及其燃烧产物二氧化硫（）对人体均有毒性，在空气中含有0.1%的硫化氢就能致命。煤气中硫化氢的存在会严重腐蚀输气管道和设备，如果将煤气用做各种化工原料气，如合成氨原料气时，往往硫化物会使催化剂中毒，增加液态溶剂的黏度，影响产品的质量等。因此，必须进行煤气的脱硫。 1.2焦炉煤气净化的现状 煤气的脱硫方法从总体上来分有两种：热煤气脱硫和冷煤气脱硫。在我国，热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段，还有待于进一步完善，而冷煤气脱硫是比较成熟的技术，其脱硫方法也很多。冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法，干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广，而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。 湿法脱硫可以处理含硫量高的煤气，脱硫剂是便于输送的液体物料，可以再生，且可以回收有价值的元素硫，从而构成一个连续脱硫循环系统。现在工艺上应用较多的湿法脱硫有氨水催化法、改良蒽醌二磺酸法（A.D.A法）及有机胺法。其中改良蒽醌二磺酸法的脱除效率高，应用更为广泛。但此法在操作中易发生堵塞，而且药品价格昂贵，近几年来，在改良A.D.A的基础上开发的栲胶法克服了这两项缺点。它是以纯碱作为吸收剂，以栲胶为载氧体，以为氧化剂。 基于此，在脱硫工艺的设计中我采用湿式栲胶法工艺。 1.及沉淀，因此在配制脱硫液前必须对栲胶水溶液进行熟化预处理。即将含栲胶20～33g/l，Na2CO3380～133g/l的栲胶谁溶液直接通蒸汽与空气，在80～90°C的条件下氧化10～24h，破坏其胶性。然后加及软水或稀氨水，配制成含栲胶1.0～2.6g/l，Na2CO3