Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу: «Процессы и аппараты химической технологии» на тему: «Расчет абсорбера в отделении мэа в производстве синтетического аммиака»

Вид материала

Пояснительная записка

Содержание 5.Тепловой баланс 16 Узнать примерную цену полной версии Производство NH3 состоит из следующих стадий: а) Сероочистка.

Подобный материал:

• Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу: «Процессы и аппараты химической, 41.88kb.
• Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу: «Процессы и аппараты химической, 39.47kb.
• Расчет абсорбера для мэа очистки в производстве синтетического аммиака, 62.86kb.
• Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу: «Процессы и аппараты химической, 52.08kb.
• К курсовому проекту по курсу: «Основные процессы и аппараты химических производств», 56.34kb.
• Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу "Процессы и аппараты химической, 46.55kb.
• Пояснительная записка к курсовому проекту на тему №13: «Цех по ремонту строительных, 141.43kb.
• Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу: «Технология промышленных производств», 57.96kb.
• Рабочая программа по дисциплине Ф. 13 «Системный анализ процессов химической технологии», 148.25kb.
• Расчет испарителя карбамида, 23.03kb.

Министерство образования Российской Федерации Пермский государственный технический университет Березниковский филиал Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу: «Процессы и аппараты химической технологии» на тему: «Расчет абсорбера в отделении МЭА в производстве синтетического аммиака » Выполнил: ст. гр. АТП- Проверил: преподаватель Демин Д.Ю. г. Березники

Содержание


1.Задание 5

2.Введение 6

3.Описание технологической схемы 9

4.Материальный баланс 12

5.Тепловой баланс 16

6.Расчет конструктивных размеров 17

7.Механический расчет 25

8.Характеристика вспомогательного оборудования 27




Задание.


Расчитать абсорбер для МЭА - очистки в производстве аммиака работающего под давлением 25 кг/см².

Расход конвертированного газа (к.г.) - 205000 нм³/ч.

Температура к.г. на входе и выходе –40⁰С.

Концентрация СО₂ в К.Г. на входе: y_вх=18% (об)

Между верхней и нижней частями: y_пр=8% (об)

на выходе: y_вых=0,01% (об)

Водный раствор МЭА с концентрацией: В_р=3,3 кмольМЭА/м³

Температура раствора МЭА на входе: 40⁰С

Степень карбонизации 1-ого потока: =0,1 кмольСО₂/кмольМЭА

Степень карбонизации 2-ого потока: =0,37кмольСО₂/кмольМЭА


Документ  является демонстрационной версией


Узнать примерную цену полной версии (нажмите кнопку Ctrl и щелкните ссылку)


Узнать свою цену.  Приложите этот файл (нажмите кнопку Ctrl и щелкните ссылку)


diplom-berezniki.ru (нажмите кнопку Ctrl и щелкните ссылку)


Введение.

Производство NH₃ состоит из следующих стадий:

а) Сероочистка.

б) Паровая каталитическая конверсия метана в трубчатой печи.

в) Паровоздушная каталитическая конверсия метана в шахтном конверторе.

г) Двухступенчатая каталитическая конверсия СО.

д) Абсорбционная очистка газа от СО₂ .

е) Метанирование остаточных СО и СО₂.

ж) Компремирование азотоводородной смеси.

з) Синтез NH₃.

В данном курсовом проекте рассматривается абсорбционная очистка газа от СО₂.

Существуют разнообразные методы очистки газа от СО₂, и совместной от СО₂ и других примесей. Перечислим наиболее распространенные способы очистки.

1. Водная очистка – является наиболее старым методом удаления СО₂. Основным недостатком является большой расход электроэнергии.
   
2. Очистка водными растворами полиаминов. Недостатком большинства полиаминов является их крайне высокая коррозийная активность.
   
3. Очистка газов раствором дигликольамина (ДГА). Недостаток растворителя – высокая стоимость, сравнительно большие потери.
   
4. Очистка растворами карбонатов:
   

а) Горячими растворами поташа.

Основной недостаток – сильная коррозия оборудования при сравнении с процессом МЭА – очистки концентрация СО₂ в очищенном газе немного выше чем очистка горячим раствором поташа.

б) Горячим раствором карбоната калия, активированными диэтаноламином.

К таким процессам относятся «Бенфильд», «Карсон».

В процессе «Карсон» абсорбентом является 25-18% - й раствор поташа, содержание ДЭА в нем составляет около 18%.

Однако этот метод имеет ряд недостатков.

Установлено, что расход поташа в усовершенствованном процессе МЭА очистки несколько ниже, чем в процессе «Карсон», и существенно снижается циркуляция раствора. Благодаря этому, а также в следствии уменьшения скорости абсорбции габариты абсорберов и регенераторов в процессе «Карсон» значительно больше, чем при МЭА – очистки; выше также расход электро-энергии и ниже степень очистки, что приводит к потерям Н₂ на стадии метанирования. Определенные трудности при пуске агрегатов в зимнее время, коррозия, выщелачивание керамической насадки.

в) Мышьяково-поташными растворами.

Наиболее существенным недостатком процесса является сильная токсичность мышьяка, что обуславливает необходимость ликвидации стоков, вод, и проливов абсорбента.

Методы очистки относительно дешевыми растворами карбонатов имеют серьезный недостаток, обусловленный малой растворимостью солей в воде при обычных температурах. Кроме того, скорость взаимодействия СО₂ с карбонатами весьма мала, что приводит к увеличению циркуляции раствора, возрастанию габаритов аппаратов и расхода пара на регенерацию содовых и поташных растворов.

5. Физическая абсорбция органическими растворителями.
   

а) Флюф-процесс.

В качестве абсорбентов применяют пропиленкарбонат. Преимуществом процесса является низкий расход тепла. Разработан вариант очистки газа пропиленкарбонатом при 0⁰С. Это позволяет уменьшить циркуляцию растворителя и расход электро-энергии.

б) В процессе «Селексол» в качестве абсорбента применяют диэтиловый эфир полиэтиленгликоля.

в) Процесс «Туризол».

В качестве абсорбента использую N-менил-пиромедон.

Основная трудность в применении органических растворителей заключается в их высокой стоимости и дефицитности.

г) Процесс «Ректизол».

В качестве абсорбента применяется холодный метанол. Основным преимуществом процесса очистки газа от СО₂ холодным метанолом является резкое увеличение растворимости СО₂ при пониженной температуре. Процесс «Ректизол» очень экономичен, однако недостаток его заключается в относительной громоздкости технологической схемы.

6. Очистка водными растворами этаноламинов.
   

Является типичным примером хомосорбции, широко распро-страненным в настоящее время в промышленности.

а) Моноэтаноламин (МЭА)

Наиболее промышленное применение получил процесс очистки раствором МЭА.

б) Диэтаноламин (ДЭА)

ДЭА нашел широкое применение как хемосорбент при очистке газов, особенно природного газа. Одной из причин широкого рапрострвнения ДЭА является возможность очистки газов, содержащих сераорганические соединения.

К недостаткам можно отнести то, что при применении ДЭА нельзя достичь столь же тонкой очистки газа, как при МЭА – очистке. Скорость абсорбции ДЭА ниже, чем растворами МЭА что приводит к увеличению габаритов абсорбера. ДЭА отличается меньшей термической устойчивостью.

Основным критерием при выборе очистки является величина приведенных затрат, зависящих в основном от энергетических номинальных затрат.

Было проведено сравнение параметров двух широко распространенных процессов МЭА – очистки и очистки горячим раствором К₂СО₃ с добавкой ДЭА. По результатам можно сделать вывод, что в процессе МЭА – очистке расход тепла и электро-энергии, габариты и число абсорберов и регенераторов, при одинаковой производительности по исходному газу и при одинаковом составе газа для двух действующих агрегатов NH₃ мощностью 1360 т/сут., меньше, а степень очистки газа выше, чем при горячей поташной очистке.