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制氢装置工艺水脱气塔设计开题报告

时间:2017-02-20 21:34来源:毕业论文
氢气广泛应用于国民经济的各个领域,氢气的分子式为H2,分子量为2.0518,系无色无味的可燃性气体。极易溶于水、甲醇、乙醚及各种液体。常温稳定,高温油催化剂时很活泼,极易燃、

氢气广泛应用于国民经济的各个领域,氢气的分子式为H2,分子量为2.0518,系无色无味的可燃性气体。极易溶于水、甲醇、乙醚及各种液体。常温稳定,高温油催化剂时很活泼,极易燃、易爆,并能与非金属和金属化合。GB/T3634—1995规定优等氢气产品中CO+CO2应不大于20ppm。在制氢装置中工艺水经过处理后有三个特点:一是阴离子多余阳离子;二是形成以Na+、Cl-、HCO3-为主要成分的水;三是水的pH值偏低,呈酸性,含有游离的二氧化碳,具有腐蚀倾向。其中HCO3-、H2CO3、CO2共存的关系如下:H+ + HCO3  H2CO3CO2 +H2O(当pH越低时反应越向右进行)[1]。因此,需要通过脱气塔来将之除去。5882
脱气塔为一直立式圆筒,内有填料乱堆或整砌在靠近塔底部的支撑板上,气体从塔体底部被鼓风机送入,液体在塔顶经过分布器被淋洒到填料层表面上,在填料表面分散成薄膜,经填料间的缝隙流下,亦可能成液滴落下。填料层的表面就成为气、液两相接触的传质面。利用亨利定理(Henry's law),当水面上气体中CO2的分压很小,水中的CO2就会从水中逸出,达到脱气效果。
本次设计给定的参数值为:塔内介质是工艺水,中等腐蚀。塔外径1300mm,长度4950mm;塔内装有塑料鲍尔环。设计温度150℃;设计压力1.5Mpa。
2 文献综述
填料塔为一直立式圆筒,内有填料置于靠近筒底部的支承板上。气体从底部被送入,液体在塔顶经过分布器被淋洒到填料层的表面上。液体在填料层中有趋向塔壁流动的趋势,故填料层较高时常将其分成数段,两段之间设液体再分布器。液体在填料表面分散成薄膜,经填料间的缝隙下流,亦可能成液滴落下。填料层的润湿表面就成为气、液接触的传质表面。两相的组成沿塔高连续改变[2]。

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2.1填料塔最新进展及发展方向
填料塔由于具有制造和更换容易、材质范围广、适应能力强、压降及滞液量小、传质效率高等优点,在近二十多年来获得了长足发展。瑞士Sulzer公司、美国Glitsch公司、德国Montz公司、中国原天津大学填料塔新技术公司等国内外知名的大型填料塔开发、制造公司在填料塔大型化方面取得了许多突破,其中有些公司设计的最大塔径超过了φ10000mm。另外填料塔在炼油、化工、环保等领域的推广应用也引人注目,在二十多年的时间里,国内外推广应用新型填料塔数以万计[3]。
在新型填料的开发及应用方面出现了很多新型填料:
1、散装填料  散装填料是具有一定几何尺寸的颗粒体,在塔内以散堆方式堆积。近年一些新型高效散装填料的出现以及在一些行业的成功应用,如环保行业从烟气中除去HCl和SO2等,说明散装填料将在某些领域得到新的发展。
2、规整填料  理想的规整填料应具备以下特点:阻力压降小,分离效率高,通量大;操作弹性大,适应性强,放大效应低。近年来,国外开发应用较成功的规整填料有瑞士SULZER公司的Mellapak填料、瑞士KUHNI 公司的Rombopak 填料、德国RASCHIG公司的Raschig -Superpak 填料等,中国在规整填料方面也有突破,如天津大学开发的Zupak 填料,上海化工研究院开发的SM、SW、SC、SB 系列新型规整填料,清华大学开发的新型复合填料及分层填料等,都成功地进行了工业应用[3]。
在新型塔内件的开发、设计和应用方面:
填料塔内件包括气体及液体分布器、液体收集器及再分布器、除雾器、液体出口消旋器、填料压板及床层限制器、填料支撑装置等。一个成功的填料塔设计,除了采用高效填料外,还必须具有结构合理的塔内件与之相匹配,才能发挥填料塔的整体性能[4]。 制氢装置工艺水脱气塔设计开题报告:http://www.lwfree.cn/kaiti/20170220/3139.html
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