HAOWEITAO焦炉煤气湿法脱硫工艺设计(初样).doc

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1、1绪论31.1概述31.2焦炉煤气净化的现状41.3栲胶的认识41.4栲胶法脱硫的优缺点61.4.1优点61.4.2缺点61.4.3硫化物对作为原料气生产工艺过程有何危害71.4.4粗煤气脱硫系统的正常开车操作要点71.4.5脱硫后硫化氢含量高的主要原因81.4.6脱硫后硫化氢含量高的处理方法81.5设计任务的依据92生产流程及方案的确定93生产流程说明103.1反应机理103.1.1碱性水溶液吸收H2S103.1.2五价钒络合物离子氧化HS-析出硫磺，五价钒被还原成四价钒103.1.3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

2、，同时生成H2O2103.1.4H2O2氧化四价钒和HS-103.2主要操作条件113.2.1溶液组分113.2.2温度123.2.3CO2的影响123.3工艺流程123.4主要设备介绍143.4.1填料塔143.4.2氧化槽143.4.3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。153.4.4贫液泵153.4.5硫泡沫槽153.4.6过滤器153.4.7熔硫釜164工艺计算书174.1原始数据174.1.1焦炉煤气组分：174.1.2脱硫液组分：174.1.3设计工艺参数174.2物料衡算〔1〕194.2.1H2S脱除，G1，k

3、g/h194.2.3生成Na2S2O3消耗H2S的量G2,Kg/h194.2.4Na2S2O3生成量，G3，Kg/h194.2.6理论硫回收率φ，﹪204.2.7生成Na2S2O3消耗纯碱的量G5，Kg/h204.2.10回收率η，﹪204.2.11硫膏的理论产量204.3热量衡算214.3.1冷却塔热量衡算214.3.2硫泡沫槽热量衡算214.3.3熔硫釜热量衡算225主要设备的工艺计算和设备选型235.1主要设备的工艺尺寸235.1.1填料吸收塔设计计算235.1.2喷射再生槽的计算〔5〕265.2辅助设备的选型〔8〕295.2.1液体分布

4、装置295.2.2液体再分布器295.2.3填料支承板295.2.4填料压板305.2.5封头305.2.7人孔，手孔305.2.8加强圈306设备稳定性及机械强度校核计算316.1壁厚的计算〔9〕316.1.1塔体壁厚316.1.2封头壁厚316.2机械强度的校核〔10〕326.2.1质量载荷326.2.2风载荷331绪论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

5、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

6、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

7、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，在焦炉煤气脱硫工艺的设计中我采用湿式栲胶法脱硫工艺。1.3栲胶的认识栲胶是由植物的皮，果，茎及叶的萃取液熬制而成的。其主要成分为丹宁，约占66%，以栲胶来配制脱硫液效果最佳。栲胶的主要成分为多种水解丹宁，是有许多结构相似的酚类衍生物所组成的多酚基化合物，由于其含有许多活泼的烃基，所以具有很强的吸氧能力，在脱硫过程中起着载氧的作用。碱性栲胶脱硫液是由栲胶，碳酸钠及偏钒酸钠等主要成分构成的

8、水溶液。栲胶水溶液在空气中易被氧化，即丹宁中较活泼的羟基易被空气中的氧氧化，生成醌态化合物。特别是当溶液的PH值大于9的时候，丹宁的氧化特别显著。由于