GC型φ1800三轴一径氨合成塔的设计及运行总结

GC型φ1800三轴一径氨合成塔的设计及运行总结

1概述

江苏灵谷化工有限公司总部原有合成氨系统两套，一套为老合成系统(φ1000合成系列)，规模为年产8万吨合成氨(于1998年10月份投产)，简称老系统；另一套为新合成系统(φ1200合成系列)，规模为年产12万吨合成氨(2002年4月投产)，简称新系统。两套系统生产能力为20万吨合成氨。老系统(φ1000合成)设备陈旧、管路复杂、系统阻力大，尤其是触媒已严重老化(设计寿命为3年，实际已使用了5年半)，严重影响了生产力，也不利于安全与节能。为进一步增加市场竞争能力，为取得经济效益的最大化和发展空间，实现我公司的战略要求，公司于2003年10月份决定在合成工段再扩建一套18万吨合成氨系统(即φ1800合成)。同时将拆除下来的φ1000合成塔、高压管道及附属设备等移至姜堰重组公司，配套了姜堰重组公司扩能技改工程。公司领导和有关技术人员经过各方调研和细致分析、论证后，确定南京国昌公司作为设计、制造“GC型φ1800三轴一径合成塔内件及系统配套设备”单位。合成塔外筒制造，选定由上海化机厂制作；所有高压管件均选定浙江工业大学设计、生产、制造，并交送现场安装；安装单位选定江苏省工业设备安装公司。

φ1800合成系统终于在2004年3月29日一次开车投运成功。投运至今已有5个多月，从运行情况及各项技经数据显示，基本达到了设计的预期效果，为本公司的健康发展奠定了基础。

2合成系统设计：

2.1设计参数及技术特性：

合成系统压力25-28Mpa

入塔气量295600Nm3／h

新鲜气量72000Nm3／h

冷却水温度34℃

气氨总管压力0.2Mpa

氨产量25TNH3／h

合成塔阻力≤0.8Mpa

系统压差≤2.0Mpa

2.2工艺流程选择：

由透平循环机出口油分来的气体分为两股，一股约占入塔总气量30％的气体通过塔主阀送至塔上部沿合成塔环隙自上而下，约升至86℃出塔后再分为两股，一股作为冷激气直接送至塔顶作为控制径向段触媒层温度。另外还有一股与约占总气量70％的气体合并，进入加热器通过加热至180℃后的气体又分为两股，一股直接从合成塔底部入塔，通过下部换热器管层与两次出塔气换热，温度升至380℃-400℃由合成塔中心管引入触媒层。另一股作为冷激气通过f0、f1、f2调节阀分别控制塔内上面一、二、三层触媒层温度，经反应后的气体通过合成塔下部换热器壳层与两次进塔气(管程)换热后出塔，出合成塔后气体约340℃进入废热锅炉，从废热锅炉出来的气体温度约223℃进入循环换热器热气入口，换热后温度约87℃-95℃的气体进入水冷器，经冷却后的气体温度约37℃进入冷交换器管外。由水冷器、冷交中冷凝的液氨在此分离(约分离掉70％的液氨)，分离后的气体再进入氨冷器，气体中氨进一步得到冷凝，然后出来的气液温度约－3℃-－5℃进入氨分离器，冷凝后的液氨进一步得到分离，然后出来后的气体进入冷交换热器冷气入口，出冷交

的冷气体温度约27℃-30℃，部份放空外再进入透平循环机，然后进入油分，最后进入合成塔实现系统循环。同时新鲜气通过补充气油分分离油水后再进入补充气氨冷器，然后再经过二级油分进一步净化气体，出来后的气体直接补到氨分离器进口。流程简图如下图所示。

2.3内件的选型：

我公司原属小氮肥企业，合成氨规模小，使用过的合成塔内件(从φ500塔到φ1000塔)均为冷管型，塔阻力大、系统压力高、吨氨电耗高、放空量大，受冷管效应影响，催化剂利用率低、使用周期短，而且生产能力低。随着公司规模不断扩大，冷管型内件已不能适应我厂需求，唯有轴径向塔才适合我厂发展需要，于2002年4月份成功投运了由南京国昌公司公司制造的NC型φ1200一轴二径氨合成塔。时隔1年半，为使公司规模进一步扩大，增加市场竞争能力，公司老总决定把合成氨规模做强做大，上φ1800合成塔，一次到位，达到中氮水平。当时，φ1800合成塔(32MPa设计)全国为最大，只有山东东平化肥厂在上φ1800合成系统，但内件型号不同。因此公司领导组织技术人员到中氮企业和山东部分同行业考查，根据考查结果，公司技术人员一致认为南京国昌化工科技有限公司研制的GC型φ1800三轴一径氨合成塔具有如下优点：2.3.1塔阻力小。轴向冷激层采用菱形分布器结构，径向层采用鱼鳞筒式径向流结构。径向结构使气流通过鱼鳞筒环隙后是辐射状进入催化剂层，气流的路径大大缩短，纵然使用小颗粒触媒其压降也仍然很小，最大程度降低了床层阻力。其阻力一般在0.3-0.6Mpa，有效降低了透平循环机的功耗(相对活塞式循环机来说，吨氨可节电约20KWh)。

2.3.2氨净值高。径向层装填高活性小粒度(2.2-3.3mm)催化剂，占全部催化剂装填量的33％，合成率比一般装填大颗粒催化剂的合成塔要高约20％。各床层出口温度通过设置在冷激管线上阀门进行调节，使反应后的气体与冷激气充分混合，同时稀释了反应后气体中的氨含量，使反应更加有利，提高了出口气体中的氨含量，因此氨净值要高1-2％。

2.3.3生产能力大。由于催化剂装填量大、合成率高、阻力小，可通过大气量，生产能力比一般塔型提高15-30％，或在同等产量情况下系统压力要低4Mpa左右。

2.3.4触媒利用率高。由于该GC型塔无冷管结构，避免了冷管效应，提高了催化剂利用率和内件运行的可靠性，即使在催化剂使用后期，也不会因冷管造成热点下移过快。

2.3.5操作稳定。控制床层温度手段多，四层催化剂床层都有冷激调节器控制，可有效地控制催化剂温度在许可范围内，并使其在最佳温度范围内反应。

2.3.6触媒装卸方便。内件采用多层组合结构，分布器可方便地装入吊出。在内件的设计上，充分考虑到触媒能够自卸，因此在传统内件设计的基础上，将塔底付线改为由塔顶直接进入，将原塔底付线入口改为二次气体主线入口，内件下部在结构上设计成自卸形式，装卸触媒极为方便，减轻了劳动强度及吊装设备

负荷。

2.3.7机械结构简单。内件取消冷管，采用菱形分布器及鱼磷筒式气体分布器，使气流分布均匀、流动通畅、阻力减小；并使其焊缝数量大大减少，既便于制造、又方便安装，使实际运行稳定性得以提高。2.4合成系统主要设备选型：

3催化剂的装填及升温还原：

3.1催化剂的装填：

所用催化剂全部为南化催化剂厂生产的A110型高温高活性催化剂，总装填量为87.4吨，径向段

2.2-

3.3mm小颗粒催化剂装填为28.8吨，占整个催化剂装填量的33％。

3.2测温点的分布：

内件采用4组热电偶18个测温点(L1组：T1-T4；L2组：T5-T8；L3组：T9-T12；L4组：T13-18)，4

组热电偶安装分布在同一条直径所在的立面上，测温点深度(mm)如表2所示：

3.3催化剂的升温还原：

2004年3月20日中午12∶00推电炉升温，升温还原方案按下图执行。

3.4升温还原期间出现以下问题：

3.4.1利用老系统补充气，既要维持老系统正常生产，又要保证新合成系统升温还原，因此补充氢在70-73％，循环氢70％在左右。

3.4.2升温还原期间电加热器一次跳闸。

3.4.3电炉小盖电极杆泄漏曾着火，切电炉约二小时后处理。

3.4.4透平循环机止推盘及止推瓦烧坏一次曾倒机处理。

虽然受到以上因素影响，仅是升温还原时间相应延长，由于GC型三轴一径合成塔调节手段多，可实行分层还原，又没有冷管效应，因此催化剂还原比较彻底。于2004年3月29日1∶00转入轻负荷生产。

4运行情况：

因前工段扩能改造工作未能跟上，气量受限制(开4台大机，补充气量约为35000NM3／h)，日产合成氨稳定在300吨左右，甲烷控制在19-21％，开一台透平循环机(TC620)时，系统压力约为200ktgf，开二台透平循环机(TC620)时，系统压力约为170kgf，吨氨电耗约为1100KWH；而原φ1200合成系统，相同气量，开二台活搴式循环机(DZW-6／31.4)，系统压力约为275kgf，吨氨电耗约为1200KWH。由于在开车时，对透平循环机的认识不深，运行一个多月，三台机止推瓦共烧坏5次，引起电机轴承温度升高，而不得不停车处理，对生产造成了一定影响，后经南京大化机厂、南京氮肥厂及我方共同研究讨论(从工艺、设备、操作)，最终解决了止推瓦运行周期短的问题。目前透平循环机运行良好，相对活塞式循环机来说，大大减少了脉冲现象，基本消除了振动现象；另外提高了运行周期，使生产更加安全稳定。运行至今，触媒层温度分布、轴向温差、同平面温差均较为理想。φ1800系统由于入塔甲烷高达19-21％，压力仅17-20Mpa,因此氨净值达到10％也是正常的，现将运行参数(φ1200和φ1800)列表3：

由于原料气量受前工序限制，φ1800系统尚未满负荷生产，但2005年2月9日乘φ1200大修时将气体并入该系统获得较高产量的数据，列于表4。

由表可见，该合成塔达到600吨／日(年产18万吨)的能力是不成问题的。

5小结：

5.1综上所述南京国昌化工科技装备有限公司为我公司设计制造的GC型φ1800三轴一径氨合成塔内件是成功的。从催化剂升温还原到一次性开车成功直至正常投运后的温度分布状况，都显示出该内件的轴径向混流设计的优越性，特别是菱形分布器的设计，使气流趋于较为理想的自然平衡状态。径向层鱼鳞筒的设计和菱形分布器的开孔设计也比较理想，弥补了径向床气流分布不均的缺陷，在径向床中采取气体由里向外的流动形式，消除了气体由外向里的边壁效应，再加上筒壁上不同的开孔方式使气流分布更加合理，大大降低了塔阻力。

5.2轴向床和径向床催化剂的自卸设计也很合理。将催化剂自卸口设计在径向筐底部封头上，并形成二个孔，打开后可同时将四个筐的催化剂一次卸尽。另外，由于是无冷管五层间换热器的设计，在卸催化剂时就不必担心催化剂自卸的困难。

5.3因该内件无冷管层，又无层间换热器，故无冷壁效应之忧，另外，其菱形分布器结构采用活动结构安装，可单独抽出，若更换催化剂只需更换或维修菱形分布器，不必考虑内件的检修，从而延长了内件的使用寿命。

5.4工艺上，在补充气氨冷器进口再增设一只补充气油分，使新鲜气得到进一步净化：透平循环机大近路由循环气氨冷器进口改至氨分进口，进一步降低了氨冷器的负荷。

虽然该系统从设计、运行上有如上优点，但也存在一些缺陷。如合成塔二次进塔管线上没有设计节流阀，在低负荷运行下进塔流量难以调控，给操作带来了一定的难度；气体净化装置(分子筛系统)没有全到位，不能将新鲜气中的微量水及氧化物彻底脱除，对催化剂的使用寿命会造成一定的影响，而且加大了循环机及冰机的功耗。提氢系统尚未上马，吨氨能耗不会进一步下降。

目前φ1800氨合成系统虽处于低负荷运行状态，但吨氨电耗下降100度，吨氨煤耗下降110Kg，节能效果显著，为我公司低成本生产合成氨奠定了基础。

氨合成塔 (2)

氨合成塔 在高压、高温下用来使氮气和氢气发生催化反应以进行氨合成的设备。氨合成塔是合成氨厂的心脏，是一种结构复杂的反应器。 目录 ?1基本资料 ?2技术原理 ?内部换热 ?间断换热式 氨合成塔- 基本资料 在高压、高温下用来使氮气和氢气发生催化反应以进行氨合成的设备。氨合成塔是合成氨厂的心脏，是一种结构复杂的反应器。 现在工业上氨合成是在压力15.2～30.4MPa、温度400～520℃下进行的，为防止高压、高温下氢气对钢材的腐蚀，氨合成塔由耐高压的封头、外筒和装在筒体内耐高温的内件组成。内件外有保温层，操作时进塔的冷气体流过内、外筒间的环隙，从而避免外筒温度过高。这样，外筒只承受高压，可用低合金高强度钢制作。内件虽然是在高温下操作，但是只承受氨合成塔进出口的压力差，可用耐热镍铬合金钢制作。内件包括催化剂筐和换热器两个主要部分，筐内装铁催化剂，氨合成反应在此进行。从催化剂筐出来的热气体温度通常在460℃

以上，进氨合成塔的冷气体温度根据流程的不同，有的为20～30℃,有的可达140℃以上。为了使进氨合成塔的气体能加热到反应温度，同时又能冷却反应后气体，在塔内还设有换热器。换热器有列管式、螺旋板式和波纹板式，其中以列管式采用最多。氨合成催化剂在开车之前必须还原（见氨合成）,还原需要提供一定的热量,为此中小型氨合成塔内部装有电加热器，大型氨合成塔则采用塔外设置开工加热炉的办法来解决。在给定的铁催化剂和压力下，氨合成温度不同，反应速度也不同。对于一定的氨含量，氨合成反应速度最大时的温度称为最佳温度，此最佳温度随着氨含量增大而降低。由于氨合成为放热反应，催化剂床层的温度将随着反应进行而不断升高。为使氨合成反应能在接近最佳温度下进行，需要采取措施移走多余的热量。工业上按传热方式区分催化剂筐的类型。[1] 氨合成塔- 技术原理 内部换热 式又称连续换热式。特点是在催化剂床层中设置 冷却管，通过冷却管进行床层内冷热气流的间接 换热，以达到调节床层温度的目的。冷却管形式 有单管、双套管和三套管之分，根据催化剂床层 和冷却管内气体流动方向的异同，又有逆流式和 并流式冷却管之分。以并流双套管式氨合成塔为 例（图1），气体从塔顶部进入,在环隙中沿塔壁

布朗氨合成流程及合成氨培训教材

布朗氨合成流程及合成氨培训教材由于布朗工艺{4}的特殊流程，合成气最终要经过深冷精制以除去其中所含多余的氮气，因而气体质量与其他冷法精制流程的氮洗大体相当，即不含微量水分及二氧化碳。这种高质量的合成补充气，系所有深冷净化法的一大优点。它对氨合成系统十分有利，可有效地提高合成系统的能力，降低消耗。 图（4-19-9）为布朗三台合成塔，三台废热锅炉的氨合成工艺流程。补充气经过压缩冷却后 在循环段中与循环气相混合，然后经过预热去合成塔（1），（2），（3）。每台合成塔出口都设有废热锅炉，副产12.5MPa

高压蒸汽。合成塔的出口气，经过废热锅炉和预热器回收热量后，再经水冷器，冷交换器，二级氨冷器，降温至4.4℃并分离掉冷凝液氨，然后进冷交换器回收冷量，并升温至32℃，进入透平压缩机循环段与补充合成气混合去氨合成塔，从而构成氨合成的循环回路。 此氨合成流程的合成压力为15MPa。第三氨合成塔出口气中含氨可达21%，入塔气中含氨4%左右。 四、卡萨里法合成氨流程 卡萨立高压法也是高压法的一种，意大利人卡萨里所创。氢氮混合气被压缩到50~90MPa后进入循环系统，催化剂在500℃操作，采用的空间速度为12000，出塔气中氨含量15%，虽然用循环法生产，但不用循环压缩机而用气体喷射泵，只需将补充进入系统的3：1的氢氮混合气压力提高一点，就可作为动力源而带动整个系统的气体进行循环。此法最大的特点在与催化剂床层的温度控制，在高温高压下催化剂活性很易衰老，为此卡萨里对循环系统氨的分离使用冷凝的方法，出合成塔的气体被冷却到一定的温度，其中反应生成的氨就被冷凝分离掉。由于这种冷凝的做法，使得气体中残留一定量的氨分压，参见图（1-2-5）3.气体在60MPa下冷凝之后还有大约2%到3%的氨保留在气相中，这就使得循环到合成塔催化剂层进口处时可以减慢氨的生成反应，因此也就避免了产生过热现象。而哈伯法是用水洗分氨。合成塔进口处氨含量接近于0。而克劳德法则更是用新鲜氢氮气一次通过，故这两种工艺对催化剂的反应确实是要剧烈的多。据报道，同样的催化剂在卡萨里法可用6到12个月。每千克的催化剂产率为0.5到0.6的氨。

脱硫设计计算

4.2废气处理工艺选择 综上比较可知，几种主要的湿法除硫的比较可知：双碱法不仅脱硫效率高（>95%），吸收剂利用率高（>90%）、能适应高浓度SO2烟气条件、钙硫比低（一般<1.05）、采用的吸收剂价廉易得、管理方便、能耗低、运行成本低，不产生二次污染，所以本次设计采用双碱法进行脱硫。 4.2.2 工艺说明 脱硫工艺原理： 干燥塔废气经洗涤塔进行降温后，进入旋风除尘器除尘，然后进入双碱法脱硫除尘系统，双碱法脱硫除尘系统采用NaOH作为脱硫吸收剂，将脱硫剂经泵打入脱硫塔与烟气充分接触，使烟气中的二氧化硫与脱硫剂中的NaOH进行反应生成Na2SO3，从脱硫塔排出的脱硫废水主要成分是Na2SO3溶液，Na2SO3溶液与石灰反应，生成CaSO3和NaOH，CaSO3经过氧化，生成CaSO4沉渣，经过沉淀池沉淀，沉淀池内清液送入上清池，沉渣经板框压滤机进一步浓缩、脱水后制成泥饼送至煤灰场，滤液回收至上清池，返回到脱硫塔/收集池重新利用，脱硫效率可达95%以上。 工艺过程分为三个部分： 1石灰熟化工艺： 生石灰干粉由罐车直接运送到厂内，送入粉仓。在粉仓下部经给料机直接供熟化池。为便于粉仓内的生石灰粉给料通畅，在粉仓底部设有气化风装置和螺旋输送机，均匀地将生石灰送入熟化池内，同时按一定比例加水并搅拌配制成一定浓度的Ca(OH)2浆液，送入置换池。 配制浆液和溶液量通过浓度计检测。 2吸收、再生工艺： 脱硫塔内循环池中的NaOH溶液经过循环泵，从脱硫塔的上部喷下，以雾状液滴与烟气中的SO2充分反应，生成Na2SO3溶液，在塔内循环，当PH值降低到一定程度时，将循环液打入收集池，在置换池内与Ca(OH)2反应，生成CaSO3浆液。将浆液送入氧化池氧化，生成CaSO4沉渣，送入沉淀池。向置换池中加Ca(OH)2和NaOH都是通过PH 计测定PH值后加入碱液，脱硫工艺要求的PH值为9~11。 3废液处理系统：

含氨废水处理技术及工艺设计方案

含氨废水处理技术的试验研究及工艺设计 1 吹脱法除氨机理 当废水中含有可挥发性物质(如硫化氢、氨气)时,可以用向废水中通入蒸汽的方法将之提取出来,这就是”吹脱”,带出来的挥发性物质可以通过适当的方法加以回收利用. 水中的氨氮多数是以氨离子(NH4+)和游离氨(NH3)的状态存在,并且他们之间存在如下平衡关系: NH3+H20—NH4+ +OH- 很明显,游离氨的浓度与废水的pH值有关系,pH值越高,游离氨的浓度越高.同时反应是放热反应,温度升高会使反应平衡向左移动. 2. 河南某化肥厂的废水处理条件试验 2.1试验方法 氨吹脱工艺流程图: 针对该化肥厂的废水,我们做了如下试验.原废水中pH值为9.0,

氨氮总的含量为2000mg/L,本试验的反应器设计为2L. 其影响因素为溶液pH值、温度、气水比和吹脱时间等因素.本试验分别以40%NaOH溶液40%NaOH溶液和CaO调整pH值后进行吹脱,比较不同碱源的吹脱效果;先以40%NaOH溶液为碱源,调整pH值为9.8、10.3、10.7、11.2、11.7、12.0和原水的pH值为9.0共7个pH 值条件,进行吹脱试验,比较其氨氮去除率. 在吹脱反应器内加入以调整好pH值的废水,然后用气泵进行吹脱,鼓气采用曝气头进行分散,分别在1、2、3、4、6、7、10h,取样测定水样中氨氮浓度. 本次试验原设计采用蒸汽对氨氮废水进行加热，但考虑到实验室现有装置制备蒸汽有一定难度，所以在氨吹脱反应器的底部放置电炉对氨氮废水进行加热，通过温度控制装置对废水加热温度进行控制。考查温度对吹脱效率的影响. 2.2试验步骤 (1)准备试验所需的各种装置,安装试验装置,配置试验所需药剂; (2)取水样,加入碱源调整溶液符合的pH值; (3)将调整好的pH值的氨氮废水通入反应器,打开反应器底部的电炉开始加热,该反应严格控制反应温度; (4)达到预计的反应温度后,打开气泵开始运行,同时严格计算时间; (5)从取样口取水样进行监测氨氮的浓度,考查吹脱效率; (6)整理分析数据,得出氨氮废水的试验最佳条件. 2.3试验结果与讨论

合成氨车间二氧化碳吸收塔设计毕业设计

摘要 在工业合成氨的生产过程中，粗原料气经过一氧化碳变换以后，变换气中除氢气外，还有二氧化碳和甲烷等成分，其中二氧化碳含量多达15%-35%。二氧化碳不仅降低氨合成催化剂的活性，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的原料，因此要想法除去。 本设计的目的是根据所给技术特性参数，合理设计Ι段二氧化碳吸收塔，用来脱除变换气中的二氧化碳气体。根据《GB150-1998钢制压力容器》、《JBT4710-2005钢制塔式容器》等标准，通过常规设计方法步骤进行设计，包括塔体的筒体和封头壁厚计算和水压试验，接管、接管法兰、人孔法兰和塔内件的选取，裙座的计算和设计，开孔补强计算，风载荷和地震载荷的计算和校核，以及筒体和裙座的应力分析等。强度校核时，大部分情况下将受压元件的应力限制在材料的需用应力以内，用来确保设计的安全性和经济性。 关键词：二氧化碳合成塔；填料塔；合成氨

引言 塔设备又称塔器，塔设备有许多种类型，塔设备是化工、石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。用以使气体与液体、气体与固体、液体与液体或液体与固体密切接触，并促进其相互作用，以完成化学工业中热量传递和质量传递过程。 二氧化碳吸收塔，是利用碳酸钾溶液来脱去变换气中的二氧化碳气体，要保证较高的脱碳效率和设备的安全性能，必须对吸收塔系统进行合理的设计，包括吸收塔的尺寸设计，吸收塔材料的选择以及塔部件的选取。吸收塔的主要部件有外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体、液体进出口接管等。 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。塔内件是填料塔的组成部分，它与填料及塔体共同构成一个完整的填料塔。塔内件的作用是使气液在塔内更好地接触，以便发挥填料塔的最大效率和最大生产能力，因此塔内件设计的好坏直接影响填料性能的发挥和整个填料塔的性能。另外，填料塔的“放大效应”除填料本身因素外，塔内件对它的影响也很大。填料塔的内件主要有：填料支撑装置、填料压紧

氨氮吹脱塔方案

氨氮吹脱塔方案 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

氨氮吹脱系统 技术方案 2013年4月18日 一、方案设计依据： 1、废水水量：每小时额定处理量50立方 2、进水氨氮含量2800mg/L 3、出水氨氮要求：15mg/L 二、氨氮吹脱原理介绍 氨氮在废水中主要以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）状态存在，其平衡关系如下所示： NH3+H2O—NH4+ +OH- 这个关系受pH值的影响，当pH值高时，平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%。不同pH、温度下氨氮的离解率详见表。 不同pH、温度下氨氮的离解率（％） 当水的pH值升高，呈游离状态的氨易于逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可促使氨从水中溢出。在实际工程中大多采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置，在塔的内部填充材料，用以提高接触面积。

调节pH值后的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从塔底向上或水平方向吹送的蒸汽逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，随蒸汽排放，完成吹脱过程。 三、运行条件 进水pH值≥11 进水温度≥30℃ SS含量≤50mg/L 四、工艺流程说明 氨氮废水首先进入调节池将pH值调到11左右,然后泵入吹脱塔的液体分布器,同时蒸汽在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口,并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。在填料的表面上，蒸汽将游离状态的氨吹出,由排气口排至吸收塔；出水流入中间池。 五、预期处理效果 废水经吹脱塔吹脱后，氨氮去除率达到90%，氨氮含量≤280mg/L.经二级吹脱后，氨氮去除率达到95%，氨氮含量≤14mg，达到排放标准。 六、占地面积 氨氮吹脱项目主要为设备，设备主体面积4*4（两台）平米，考虑附属设备占地及设备间距，总占地面积约50平米。

氨氮吹脱塔

氨氮吹脱吸收系统 技术方案

一、方案设计依据： 1、废水水量：3600m3/d,设计水量为150m3/h。 2、出水氨氮要求：去除率60%-70% 二、氨氮吹脱原理介绍 氨氮在废水中主要以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）状态存在，其平衡关系如下所示： NH3+H2O—NH4+ +OH- 这个关系受pH值的影响，当pH值高时，平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH 值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%。不同pH、温度下氨氮的离解率详见表。 不同pH、温度下氨氮的离解率（％） 当水的pH值升高，呈游离状态的氨易于逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可促使氨从水中溢出。在实际工程中大多采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置，在塔的内部填充材料，用以提高接触面积。调节pH值后的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从塔底向上或水平方向吹送的空气逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，随空气排放，完成吹脱过程。

三、运行条件 进水pH值≥11 外界条件：气温24℃，水温：35℃ PH：10.5 四、工艺流程说明 氨氮废水首先进入调节池将pH值调到11左右,然后泵入吹脱塔的液体分布器,同时空气在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口,并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。在填料的表面上，蒸汽将游离状态的氨吹出,出水流出。 具体工艺流程见下图： pH控制系统 原水 pH调节池氨氮吹脱塔氨氮吸收 风机 五、预期处理效果 废水经吹脱塔吹脱后，氨氮去除率达到60%-70%，氨氮含量由700mg/L处理至200-230mg/L。 六、设备清单（第一方案）三台并联

洗涤塔设计说明

洗涤塔设计说明文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

洗涤塔设计明细 一、 设计说明 1、 技术依据:《通风经验设计》、《三废处理工程技术手册》、《风机手 册》等。 2、 风量依据:拫据业主提供风量。 3、 设备选择依据:以废气性质为前提,根据设计计算所得结果选择各种合理 有效的处理设备。 二、 基本公式 1)、洗涤塔选择: 风量、风速、及管经计算公式 Q = 60A ν 式中:Q 风量(CMM); A 气体通过某一平面面积(m 2); ν 流速(m/s); 根据业主设计规范要求，塔内流速：≦2m/s ，结合我司多年洗涤塔设计经验， 塔内速度取，ν ≦s 填充层设计高度: 则填充层停留时间＞6 .15.1= 洗涤塔直径＞2*6 .1*1416.3*601333＝ 其中Q=80000CMH=1333CMM ν =s 2)、泵浦选择 ○1流量设定 润湿因子＞hr 则:泵浦流量(填充物比表面积*填充段截面积)＞hr ξ＞60 1000*)22.4*1416.3*100*1.02??????（＞2307 L/min ○2扬程设定:

直管长度: ++4= 等效长度: 900弯头 3个 * 3 = 球阀 2个 * 2 = 逆止阀 1个 * 1 = 总长:+ + + =，取24m 扬程损失: 24 * = 喷头采用所需压力为, 为6m水柱压力。 所需扬程为: + + 6= 查性能曲线: 益威科泵浦KD-100VK-155VF，当扬程为12m时,流量为1200L/min,两台15HP则满足要求。 选用泵浦:2台15HP浦, 总流量为2400L/min 最高扬程: 12m

GC型φ1800三轴一径氨合成塔的设计及运行总结

GC型φ1800三轴一径氨合成塔的设计及运行总结 1概述 江苏灵谷化工有限公司总部原有合成氨系统两套，一套为老合成系统(φ1000合成系列)，规模为年产8万吨合成氨(于1998年10月份投产)，简称老系统；另一套为新合成系统(φ1200合成系列)，规模为年产12万吨合成氨(2002年4月投产)，简称新系统。两套系统生产能力为20万吨合成氨。老系统(φ1000合成)设备陈旧、管路复杂、系统阻力大，尤其是触媒已严重老化(设计寿命为3年，实际已使用了5年半)，严重影响了生产力，也不利于安全与节能。为进一步增加市场竞争能力，为取得经济效益的最大化和发展空间，实现我公司的战略要求，公司于2003年10月份决定在合成工段再扩建一套18万吨合成氨系统(即φ1800合成)。同时将拆除下来的φ1000合成塔、高压管道及附属设备等移至姜堰重组公司，配套了姜堰重组公司扩能技改工程。公司领导和有关技术人员经过各方调研和细致分析、论证后，确定南京国昌公司作为设计、制造“GC型φ1800三轴一径合成塔内件及系统配套设备”单位。合成塔外筒制造，选定由上海化机厂制作；所有高压管件均选定浙江工业大学设计、生产、制造，并交送现场安装；安装单位选定江苏省工业设备安装公司。 φ1800合成系统终于在2004年3月29日一次开车投运成功。投运至今已有5个多月，从运行情况及各项技经数据显示，基本达到了设计的预期效果，为本公司的健康发展奠定了基础。 2合成系统设计： 2.1设计参数及技术特性： 合成系统压力25-28Mpa 入塔气量295600Nm3／h 新鲜气量72000Nm3／h 冷却水温度34℃ 气氨总管压力0.2Mpa 氨产量25TNH3／h 合成塔阻力≤0.8Mpa 系统压差≤2.0Mpa 2.2工艺流程选择： 由透平循环机出口油分来的气体分为两股，一股约占入塔总气量30％的气体通过塔主阀送至塔上部沿合成塔环隙自上而下，约升至86℃出塔后再分为两股，一股作为冷激气直接送至塔顶作为控制径向段触媒层温度。另外还有一股与约占总气量70％的气体合并，进入加热器通过加热至180℃后的气体又分为两股，一股直接从合成塔底部入塔，通过下部换热器管层与两次出塔气换热，温度升至380℃-400℃由合成塔中心管引入触媒层。另一股作为冷激气通过f0、f1、f2调节阀分别控制塔内上面一、二、三层触媒层温度，经反应后的气体通过合成塔下部换热器壳层与两次进塔气(管程)换热后出塔，出合成塔后气体约340℃进入废热锅炉，从废热锅炉出来的气体温度约223℃进入循环换热器热气入口，换热后温度约87℃-95℃的气体进入水冷器，经冷却后的气体温度约37℃进入冷交换器管外。由水冷器、冷交中冷凝的液氨在此分离(约分离掉70％的液氨)，分离后的气体再进入氨冷器，气体中氨进一步得到冷凝，然后出来的气液温度约－3℃-－5℃进入氨分离器，冷凝后的液氨进一步得到分离，然后出来后的气体进入冷交换热器冷气入口，出冷交

氨氮吹脱塔方案()

氨氮吹脱系统 技术方案 2013年4月18日 一、方案设计依据： 1、废水水量：每小时额定处理量50立方 2、进水氨氮含量2800mg/L 3、出水氨氮要求：15mg/L 二、氨氮吹脱原理介绍 氨氮在废水中主要以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）状态存在，其平衡关系如下所示： NH3+H2O—NH4+ +OH- 这个关系受pH值的影响，当pH值高时，平衡向左移动，游离氨的比例增大。常温时，当pH值为7左右时氨氮大多数以铵离子状态存在，而pH为11左右时，游离氨大致占98%。不同pH、温度下氨氮的离解率详见表。 不同pH、温度下氨氮的离解率（％） 当水的pH值升高，呈游离状态的氨易于逸出。若加以搅拌、曝气等物理作用更可促使氨从水中溢出。在实际工程中大多采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置，在塔的内部填充材料，用以提高接触面积。调节pH

值后的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴，顺着填料的间隙次第落下，与由风机从塔底向上或水平方向吹送的蒸汽逆流接触，完成传质过程，使氨由液相转为气相，随蒸汽排放，完成吹脱过程。 三、运行条件 进水pH值≥11 进水温度≥30℃ SS含量≤50mg/L 四、工艺流程说明 氨氮废水首先进入调节池将pH值调到11左右,然后泵入吹脱塔的液体分布器,同时蒸汽在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口,并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。在填料的表面上，蒸汽将游离状态的氨吹出,由排气口排至吸收塔；出水流入中间池。 五、预期处理效果 废水经吹脱塔吹脱后，氨氮去除率达到90%，氨氮含量≤280mg/L.经二级吹脱后，氨氮去除率达到95%，氨氮含量≤14mg，达到排放标准。 六、占地面积 氨氮吹脱项目主要为设备，设备主体面积4*4（两台）平米，考虑附属设备占地及设备间距，总占地面积约50平米。

洗涤塔设计

目录 (一) 设计任务 (1) (二) 设计简要 (2) 2.1 填料塔设计的一般原则 (2) 2.2 设计题目与要求 (2) 2.3 设计条件 (2) 2.4 工作原理 (2) (三) 设计方案 (2) 3.1 填料塔简介 (2) 3.2填料吸收塔的设计方案 (3) .设计方案的思考 (3) .设计方案的确定 (3) .设计方案的特点 (3) .工艺流程 (3) （四）填料的类型 (4) 4.1概述 (4) 4.2填料的性能参数 (4) 4.3填料的使用范围 (4) 4.4填料的应用 (5) 4.5填料的选择 (5) （五）填料吸收塔工艺尺寸的计算 (6) 5.1塔径的计算 (6) 5.2核算操作空塔气速u与泛点率 (7) 5.3液体喷淋密度的验算 (8) 5.4填料层高度的计算 (8) 5.5填料层的分段 (8) 5.6填料塔的附属高度 (9) 5.7液相进出塔管径的计算 (9) 5.8气相进出塔管径的计算 (9) （六）填料层压降的计算 (10) （七）填料吸收塔内件的类型与设计 (10) 7.1 填料吸收塔内件的类型 (10) 7.2 液体分布简要设计 (12) （八）设计一览表 (13) （九）对设计过程的评述 (13) （十）主要符号说明 (14) 参考文献 (17)

（二）设计简要 （1）填料塔设计的一般原则 填料塔设计一般遵循以下原则: ①:塔径与填料直径之比一般应大于15：1，至少大于8：1； ②：填料层的分段高度为：金属:6.0-7.5m，塑料：3.0-4.5； ③：5-10倍塔径的填料高度需要设置液体在分布装置，但不能高于6m； ④：液体分布装置的布点密度，Walas推荐95-130点/m2,Glitsh公司建议65-150点/m2 ⑤：填料塔操作气速在70%的液泛速度附近； ⑥：由于风载荷和设备基础的原因，填料塔的极限高度约为50米 （2）设计题目与要求 常温常压下，用20℃的清水吸收空气中混有的氨，已知混合气中含氨10%（摩尔分数，下同），混合气流量为3000m3/h，吸收剂用量为最小用量的1.3倍，气体总体积吸收系数为200kmol/m3.h，氨的回收率为95%。请设计填料吸收塔。 要求：综合运用《化工原理》和相关先修课程的知识，联系化工生产实际，完成吸收操作过程及设备设计。要求有详细的工艺计算过程（包括计算机辅助计算程序）、工艺尺寸设计、辅助设备选型、设计结果概要及工艺设备条件图。同时应考虑： ①：技术的先进性和可靠性 ②：过程的经济性 ③：过程的安全性 ④：清洁生产 ⑤：过程的可操作性和可控制性 （3）设计条件 ①：设计温度：常温（25℃） ②：设计压力：常压 (101.325 kPa) ③：吸收剂温度：20℃ （4）工作原理 气体混合物的分离，总是根据混合物中各组分间某种物理性质和化学性质的差异而进行的。吸收作为其中一种，它根据混合物各组分在某种溶剂中溶解度的不同而达到分离的目的。在物理吸附中，溶质和溶剂的结合力较弱，解析比较方便。 填料塔是一种应用很广泛的气液传质设备，它具有结构简单、压降低、填料易用耐腐蚀材料制造等优点，操作时液体与气体经过填料时被填料打散，增大气液接触面积，从而有利于气体与液体之间的传热与传质，使得吸收效率增加。 （三）设计方案 （1）填料塔简介 填料塔是提供气-液、液-液系统相接触的设备。填料塔外壳一般是圆筒形，也可采用方形。材质有木材、轻金属或强化塑料等。填料塔的基本组成单元有： ①：壳体（外壳可以是由金属（钢、合金或有色金属）、塑料、木材，或是以橡胶、塑料、砖为内层或衬里的复合材料制成。虽然通入内层的管口、支承和砖的机械安装尺寸并不是决定设备尺寸的主要因素，但仍需要足够重视; ②：填料（一节或多节，分布器和填料是填料塔性能的核心部分。为了正确选择合适的填料，要了解填料的操作性能，同时还要研究各种形式填料的形状差异对操作性能的影响）； ③：填料支承（填料支承可以由留有一定空隙的栅条组成，其作用是防止填料坠落；也

整体锻焊式氨合成塔主要设备材料的选择及论证

整体锻焊式氨合成塔主要设备材料的选择及论证 1.1 氨合成塔材料的选择原则 在氨合成塔设计过程中，选择材料是重要的一环。材料选择的正确与否，将直接影响到设备的成本、订货、材料消耗量以及设备能否长期安全运行等。 通常选材时应当考虑以下几个方面： 1．材料的资源符合国情、价格便宜、容易获得； 2．使用安全，具有良好的综合机械性能。即强度高、塑性和抗断性好，以及有较低的冷脆倾向、缺口和时效敏感性； 3．制造和加工性能良好； 4．具有良好的抗氢、氮腐蚀的能力。 由于氨合成塔的制造方法不同，各个组成部分工作条件不同，因而对材料的要求也不相同，例如对层板包扎式的内筒主要要求是：组织严密、质量好、强度高、延伸率大、冲击韧性好、可焊性好以及耐腐蚀等，而对层板则首先要求机

械性能高及焊接性能良好。 一般对筒体和内件以及废热锅炉用材还有如下具体要求： 1．宜用电炉、平炉或氧气顶吹转炉冶炼的镇静钢； 2．有良好的可焊性； 3．除了要求在使用温度下有较高强度外，还应有良好的塑性(内筒的材料通常要比层板或钢带有更好的塑性)，一 般要求内筒 s 16% δ≥、层板及钢带s14% δ≥，单层筒体s15% δ≥；同时还须有良好的冲击韧性和较低的缺口敏感性； 4．和介质直接接触的材料（如内筒和单层容器等），还必须具有抗氢、氮、氨腐蚀的性能； 5．热稳定性好。 1.2 外筒材料的选择与论证 1.2.1 筒体材料的选择与论证 整体锻焊式筒体常用材料有Q235-B，16Mn，Cr-Mo-V 钢，SAE3230，SAE6130，AOS1135E等。

本设计氨合成塔外筒的材料选择16Mn锻造用钢。由查机械设计手册（第一卷）第3篇可知16Mn的许用应力及机械性能如表4-1和表4-2。 表4-1 16Mn的许用应力 表4-2 16Mn的力学性能

ⅢJD2000型-φ2200氨合成塔

概述 湖南安淳高新技术有限公司（以下简称安淳公司）从上世纪80年代起，在分析了国际国内氨合成塔内件优缺点的基础上，独创了ⅢJ型氨合成塔内件，取得了国家专利，是国内数种氨合成塔内件中唯一经原化工部鉴定的内件，鉴定结论是，该内件为国内首创，主要技术指标取得突破性进展，达到国际先进水平。安淳公司不断创新、不断进取，随后又推出了ⅢJ99型氨合成内件，包含3个新的国家专利技术。ⅢJ型、ⅢJ99型氨合成内件经由φ800、φ1000到φ1200；后又开发了ⅢJD2000型φ1400、φ1600、φ1800、φ2000氨合成内件。单塔年产氨能力由20 kt（φ600塔）发展到180 kt、200 kt。近几年开发的ⅢJD2000型-φ2200氨合成塔，在技术上又有较大的提升；单塔生产能力日均达850～910 t，受到了用户的青睐。 2 ⅢJD2000型-φ2200氨合成塔的设计思想 为实现单系统生产能力规模化和进一步降低能耗，安淳公司在ⅢJD2000型-φ1800、φ2000氨合成内件的基础上，引入新的理念，设计了ⅢJD2000型-φ2200氨合成内件，具体如下。 （1）充分发挥第一绝热层的作用。进入零米未反应气氨含量低，距离反应平衡很远，反应速度很快，尽量在开始反应的第一层多产氨，使第一层之氨净值达到8％～9％，即第一绝热层温升110～133 ℃。具体措施如下。 ①增加第一绝热层的高度，第一绝热层设计高度2.5～3.1 m。 ②降低零米温度，提高热点温度。进第一绝热层零米点的循环气，氨含量最低（约2.16％），温度低（370～380 ℃），离反应平衡点最远；如零米温度为380 ℃，将第一绝热层反应终点温度设计为490～513 ℃，则第一绝热层的氨含量增加8％～9％（氨净值），即第一绝热层完成氨合成反应的50％。 （2）第一层绝热反应后的热气体，不再采取冷激，而是用塔内换热器间接冷却后再进入第二层，这样更有利于氨合成反应温度接近最适宜温度曲线。 （3）冷管束（段间冷却器）的气体出口设在催化剂床层表面，使进塔气体100％地通过第一层催化剂，有利于降低零米温度，提高氨净值。 （4）分流气占到近50％，使通过中心管和换热器的气体由原来的65％～70％减少至50％，降低塔阻力。 （5）提高出塔温度。设计最高出塔温度为380 ℃，产生3.0～4.0 MPa过热蒸汽，使回收蒸汽的利用价值更高。 （6）大幅度提高出塔氨含量。 3 ⅢJD2000型-φ2200氨合成塔的结构特点

氨氮吹脱方案精品

【关键字】设计、方案、情况、道路、条件、领域、文件、质量、运行、认识、问题、系统、有效、主动、充分、平稳、平衡、良好、健康、快速、配合、执行、保持、提升、建设、建立、发现、了解、措施、特点、位置、支撑、安全、理想、基础、需要、环境、工程、项目、重点、体系、需求、载体、方式、标准、结构、方针、水平、任务、速度、关系、设置、检验、倾斜、履行、调节、形成、保护、满足、严格、坚持、保证、服务、指导、支持、调整、改善 废水氨氮吹脱装置 技 术 方 案 第一部分：概论 1、项目概述 由于环境质量对社会生产和社会生活的诸多领域产生着重要的影响，环境 的质量与保护已越来越受到人们的关注与重视。在工业生产过程中产生的氨氮 废水对环境的污染、对人的健康的危害日趋为人们所认识，废水处理技术与系 统的开发运用及工程项目的实施能有效地遏止污染扩大与蔓延的趋势，改善环 境的质量。 根据业主资料，废水处理量：20m3/h； 氨氮含量：1800ppm； Ph值>7； 含少量SS； 2、工程名称 氨氮废水处理装置

3、工程地点 4、设计依据 本工程设计方案的编制，主要技术依据如下： 业主提供的废水水量、水质等资料文件； 《废水综合排放标准》（GB8978-96）； 《室外排水设计规范》（GBJ14－87）； 《城市区域环境噪声标准》（GB3096－93）； 《低压电气电控设备》（GB/T4720-1984）； 《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）； 《通用电器设备配电设计规范》(GB50055-93)； 《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）； 《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）； 《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）； 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93-86）； 《焊接标准》（GB9850-80）中的有关规定； 给水排水工程和废水处理工程建设中其它有关技术规范； 本公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程技术参数。 第二部分：设备概述废水处理量：20m3/h；氨氮含量：1800ppm；Ph值>7；含少量SS； 出水氨氮含量：300-350 ppm； 一、工艺流程

氨吹脱塔单元设计示例

4.4.1氨吹脱塔单元 4.4.1.1设计说明 设计采用循环空气吹脱，气液比可取1500-3000，取3000。 4.4.1.2设计尺寸 （1）吹脱塔的计算 已知沼液中NH3-N约为2.5g/kg（2.5g/L），即摩尔分率为0.0026。入吹脱塔的沼液流量为5.6m3，即为311.11kmol/h，设定回收率为90%。同时在101.3kPa 和30℃时，该氨水稀溶液的氨分压为0.2kPa，故亨利系数E为76.923kPa， m=(0.2/101.3)/0.0026=0.7592。 30℃空气的分子量为29，密度1.165kg/m3。 ①实际气液比 （G/L）min=(X1-X2)/(Y2e-Y1)=(0.0026×90%)/(0.0026×0.7592)=1.186 （G/L）=(1.1-2)×（G/L）min=1.8×1.186=2.135 (取系数为2) 所以G=2.135×311.11×29/1.165=16534.23m3，即为664.22kmol/h。 故实际气液比（体积比）为： （G/L）v=16534.23/5.6=2952.54 ②理论板数确定 吸收因子A=L/mG=0.617，即脱吸因子S=A-1=1.62 N理论：X1-X2/X1-0=S N+1-S/S N+1-1 0.0026×90%/0.0026=(1.62N+1-1.62)/(1.62N+1-1) 所以N=3.09，取N=4 气相中氨的摩尔分率Y2=(X1-X2)/(G/L)=1.096×10-3； ③塔的有效高度Z 根据Drickanmer-Bradfood法：E T =0.17-0.616lgμ 30℃，进料液体的摩尔粘度μ为0.8007cp（设计应选取最恶劣的条件，故中温35℃发酵，考虑到冬季热损失，选用20℃的进料，此时进料液体的摩尔粘度为1.005cp） 故E T=0.17-0.616lgμ=0.169 实际板数N=N T/E T=23.66 取24 同时取板间距为450mm

洗涤塔设计说明.doc

洗涤塔设计明细 一、设计说明 1、技术依据: 《通风经验设计》、《三废处理工程技术手册》、《风机手册》等。 2、风量依据: 拫据业主提供风量。 3、设备选择依据: 以废气性质为前提, 根据设计计算所得结果选择各种合理有 效的处理设备。 二、基本公式 1) 、洗涤塔选择: 风量、风速、及管经计算公式 Q = 60Aν 式中:Q 风量(CMM); A 气体通过某一平面面积(m 2); ν流速(m/s); 根据业主设计规范要求，塔内流速：≦2m/s，结合我司多年洗涤塔设计经验，塔内速度取，ν≦1.6m/s 填充层设计高度: 1.5m 则填充层停留时间＞1=0.9S .5 1.6 洗涤塔直径＞2* 60* 1333 3.1416* 1.6 ＝4.2m 其中Q=80000CMH=1333CMM ν=1.6m/s 2) 、泵浦选择 ○1 流量设定 2/hr 润湿因子＞0.1m 则: 泵浦流量( 填充物比表面积* 填充段截面积)＞0.1m 2/hr ξ＞0.1* 100 * 3.1416 * （ 60 4.2 2 ) 2 * 1000 ＞2307 L/min ○2 扬程设定: 直管长度: 0.8+4.1+4=8.9m 等效长度: 90 0 弯头 3 个 2.1 * 3 = 6.3 球阀 2 个0.39 * 2 = 0.8

逆止阀 1 个8.5 * 1 = 8.5 1

总长:8.9+ 6.3 + 0.8 + 8.5 =24.5m ，取24m 扬程损失: 24 * 0.1 = 2.4m 喷头采用所需压力为0.6bar, 为6m水柱压力。 所需扬程为: 4.1 +2.4 + 6=12.5m 查性能曲线: 益威科泵浦KD-100VK-155VF，当扬程为12m时, 流量为 1200L/min, 两台15HP则满足要求。 选用泵浦:2 台15HP 浦, 总流量为2400L/min 最高扬程: 12m 2

氯气洗涤塔的计算培训课件D

氯气洗涤塔的计算

1.本装置采用40×40×4.5的瓷拉西环，堆放形式采用底部整砌上部乱堆，因此采用Eckert通用关联图计算泛点气速及填料层压降，即按气液负荷计算横坐标L/G（γg/γL）1/2，由此值查到图中的泛点线，得到纵坐标μF2Φψ/g （γg/γL）μL0.2，然后求得μF值。 μF：泛点空塔气速 m/s g：重力加速度m/s2 a/ε3：干填料因子m-1 γg：气相重度kg/m3 γL：液相重度kg/m3 μL：液相粘度cp L：液相流量kg/h G：气相流量kg/h ε：填料空隙率 m3/ m3 σL：液相表面张力dyn/cm de:填料通道的当量直径m 2.现有6万吨/年离子膜氯气洗涤塔 g=9.81 m/s2，a/ε3=305 m-1，γg=1.989 kg/m3，γL=995 kg/m3，L=88000 kg/h ，G=γgV，V=4121 m3/ h，Φ=350 m-1，ψ=γ水/γL=1（近似），μL=1cp 则L/G（γg/γL）1/2=[88000/（1.989×4121）](1.989/995)1/2=0.48 查图：得纵坐标为：0.045 则μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=0.045 μF=[(0.045 gγL)/ (ΦψγgμL0.2)]1/2=0.79m/s 空塔气速取：μ=70%μF=70%×0.79=0.55 m/s 则：初估塔径：D=[V/(0.785μ)]1/2=1628mm 根据容器圆整后取：1700 mm 则实际空塔气速为：V/(0.785D2)=4121/(0.785×1.72×3600)=0.50m/s 3. 7万吨/年离子膜氯气洗涤塔 V=4877 m3/ h，L=100000kg/h， 则L/G（γg/γL）1/2=[100000/（1.989×4877）](1.989/995)1/2=0.46 查图：得纵坐标为：0.046 则μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=0.046 μF=[(0.046 gγL)/ (ΦψγgμL0.2)]1/2=0.80m/s 空塔气速取：μ=70%μF=70%×0.80=0.56 m/s 则：初估塔径：D=[V/(0.785μ)]1/2=1755mm 根据容器圆整并考虑一定的余量后取：2000 mm 则实际空塔气速为：V/(0.785D2)=4877/(0.785×22×3600)=0.43m/s 填料层高度同6万吨/年离子膜取：6m。 横坐标：L/G（γg/γL）1/2=[100000/（1.989×4877）](1.989/995)1/2=0.46 纵坐标：μF2Φψ/g（γg/γL）μL0.2=(0.432×350/9.81)×(1.989/995)×1=0.0132 查得：压降ΔP/Z=15mmH2O/m填料则填料层总压降为：15×6=90mmH2O，即：900pa 。

洗涤塔设计计算书

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鹿岛建设SCRUBBER（For NO X）设计计算书设计依据： 1、源排气量：150m3/min 2、源废气最高温度：130℃ 3、平均浓度：100mg/m3（根据生产设备数据推测） 4、源排放总量：hr （根据推测平时浓度计算） 5、国家标准： ①排放浓度≤240mg/ m3 ②排放速率≤ hr @15m 设计计算： 1、去除率 第一段SCRUBBER去除率：50% 第二段SCRUBBER去除率：30% 总去除率：65% 2、风量 风量=150m3/min （1套Scrubber） 3、空塔流速：1m/s 4、塔截面：× 5、填料长度：+（第一段＋第二段） 6、作用时间：+=（第一段＋第二段） 7、液气比L/G=:1 8、水泵参数：50m3/ hr×18m Aq×２

9、加药系统参数计算： ①投药量计算： M（HNO3）=63g/mol M（NaOH）=40g/mol : kg/hr/2/63g/mol =hr HNO 3 NaOH: mol/hr×40g/mol≈hr 折合10%浓度的NaOH： kg/hr÷10%＝ kg/hr ②加药泵参数选择：hr, @ ③药槽(第一段和第二段合用) 10、排放数据估算： ①排放速率 hr×35%≈0. 315kg/hr （< hr @15m），合格。 ②排放浓度 hr÷60min/hr÷150 m3/ min≈35mg/ m3 （≤240mg/ m3），合格。 11、排气温度的控制 空气比热容以1kJ/kg.℃计 进气温度：130℃；冷却器出口温度：60℃，温差=70℃； 冷却器需要移去的热量=150(kg/min) ×60(min/hr)×1(kJ/kg.℃)/(kJ/kCal)×70℃=150718 kcal/hr=175kw； 水的比热容=kg.℃，假设水在冷却气体过程中的温升为8℃，则移去上述热量所需要的循环水量=150718 (kcal/hr)/8(℃)/ kg.℃/1000(kg/m3)＝hr。本系统配置1台30m3/ hr的冷却塔，是留有余量的。 苏州乔尼设备工程有限公司

DN1600多层直接冷激式氨合成塔结构设计

1绪论 现今氨合成工艺在我国氮肥厂得到广泛的应用。展望国内氨合成塔内件可以说种类繁多，绝大多数的氨厂合成操作压力为31.36MP&合成塔内件为传统的冷管型内件。其中三套管、单根并流、双套管式内件占大多数。此外，另有一批冷管改进型内件：比如川J型、YD型、NC型、轴径向、副产蒸汽式等。塔内换热器大部分为列管式，还有少数为螺旋式、波纹板式。小型氨厂大部分采用? 600、? 800直径塔。日产合成氨达80t、100t、150t不等。中型氨厂大多采用? 1000、? 1200直径塔。高压筒体高度为13.5?16m日产氨200t、250t、290t不等。传统型内件氨净值大部分为9%?12%之间，改进型内件在12%?16%之间。合成塔阻力降0.6?1.2MP&配置的余热回收装作吨氨副产蒸汽为600?800kg/t NH 3, 压力为1.3?2.5MP& 下面简单介绍两种内件： 全冷激式内件全冷激式内件是一种在中小型氨厂推广使用的新型内件，它与传统内件(内冷式内件)有本质区别，将圆催化剂中的冷管取消，将一个大的催化剂反应床分割为若干个小的催化剂反应床，床层之间采取冷激换热的方式将反应热一直，以便将反应能继续进行下去。冷激式内件是多层绝热、层间换热式内件中最简单的一种。它与层间水冷式内件几乎同时应用与多种合成氨厂。它具有结构简单，运行可靠的特点。此种内件根据合成系统工作压力、催化剂活性温度、催化剂温区范围、反应热回收方式等因素以及要达到的氨净值来确定催化剂床的数量。 多层换热式内件具有三大特点： (1)多层绝热，层间换热。用未反应的气体作为冷源，一方面将反应后的热气体热量移走；另一方面自身温度提高达到第一绝热床时的零米温度。 (2)催化剂筐采用径向型 (3)宽温区催化剂 对于整台合成塔，需设计和制造外壳，所设计的外壳具有一下特点： (1)球形封头结构成熟，使用材料较省，若采用锻件，则将增加一倍以上的重 量。 (2)多层包扎筒体国内制造经验丰富。成熟可靠，材料也易于解决，设备安全