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毕业设计计算说明书

学生姓名： 王兵兵 学 号： 1201140124

所在学院： 机械与动力工程学院

专 业： 过程装备与控制工程

设计题目： 脱硫母液再生装置设计

指导教师： 朱廷风

2018 年 6 月 1 日

前 言

焦炉煤气中含多种有害物质，其中最主要的是硫化氢，必须进行脱硫净化处理，以达到烟气排放标准。焦炉煤气作为石油化工行业里的重要原料，起着不可或缺的作用。因此，对焦炉气进行脱离净化处理是至关重要的。

近年以来，焦化行业在不断发展，国内外焦炉煤气脱硫技术也相当成熟，先后出现了以铁作为催化剂的干脱硫法、湿式碱法和改良ADA法等。总之，干式脱硫和湿式脱硫是按吸收剂的状态来分类的。干式脱硫中H₂S气体吸收剂是固体，大多数情况下是利用固定床原理，操作便捷稳定，具有较高的脱硫率，缺点是处理量较小，只适用于低温含硫气体。顾名思义，湿式脱硫的吸收剂是液体，一般分为湿式氧化法、化学吸收法。特点是利用V₂O₅等催化剂在再生液中发生氧化还原反应，一方面H₂S被碱液吸收后被氧化成硫泡沫溢出，经熔硫釜处理后得到硫磺，同时脱硫液经氧气氧化得到再生。

此次设计课题为.“脱硫母液再生装置设计”，采用ADA法进行脱硫，.即用Na₂CO₃溶液作为吸收剂，.ADA溶液作氧化剂，.V₂O₅作催化剂来脱除H₂S.气体。重点是再生槽的结构设计、.再生过程中温度和液位的控制、.气相和液相接触时间的控制。

本书是在指导教师带领下，.自己查阅文献后独立完成的，限于个人水平，书中可能存在不足之处，希望审阅老师指正修改。

Foreword

Coke oven gas contains a variety of harmful substances, the most important of which is hydrogen sulfide, must be desulphurization purification treatment to meet the flue gas emission standards. As an important raw material in the petrochemical industry, coke oven gas plays an indispensable role. Therefore, it is essential that the coke oven gas is decontaminated.

In recent years, the coking industry is continuously developing, and domestic and foreign coke oven gas desulfurization technologies are also quite mature. There have been dry desulphurization, wet alkaline processes, and improved ADA processes with iron as catalyst. In summary, dry desulfurization and wet desulfurization are classified according to the state of the absorbent. In the dry desulfurization, the H₂S gas absorbent is a solid. In most cases, the fixed bed principle is used. The operation is convenient and stable, and the desulfurization rate is high. The disadvantage is that the treatment volume is small and it is only applicable to low-temperature sulfur gas. As the name suggests, the wet desulfurization absorbent is a liquid, which is generally classified into a wet oxidation method and a chemical absorption method. It is characterized by the use of V₂O₅ and other catalysts in the redox reaction in the regenerant. On the one hand, H₂S is absorbed by the lye and oxidized to form a sulphur foam overflow. Sulphur is obtained after the sulphuration reactor is treated, and the desulphurization solution is regenerated by oxygen oxidation.

The design topic was "Design of desulfurization mother liquor regeneration unit". The ADA method was used for desulfurization. Na₂CO₃ solution was used as an absorbent, ADA solution was used as an oxidant, and V₂O₅ was used as a catalyst to remove H₂S. The focus is on the structural design of the regeneration tank, the control of the temperature and level during the regeneration process, and the control of the contact time between the gas and liquid phases.

This book is under the guidance of a teacher. It is independently completed after consulting the literature. It is limited to the individual level. There may be deficiencies in the book and it is hoped that the teacher will correct it.

目录

前 言 I

Foreword III

第一章 绪 论 1

第二章 设计参数 6

（一）设计要求 6

（二）原始数据 6

（三）物料衡算 6

（四）相关技术数据 7

第三章 工艺流程 8

（一） 工艺路线 8

（二）工艺流程图 8

（三） 相应结构功能及说明 9

第四章 结构计算 12

（一）再生槽计算 12

（二）喷射器计算 13

第五章 主要设备图 16

（一）再生槽结构图 16

（二）喷射器结构图 17

第六章 主要附件选型 18

（一）调节阀选型 18

（二）空气压缩机选型 19

（三）泵的选型 19

（四）液位调节器 20

第七章 再生槽附件 21

（一）开孔与接管 21

（二）再分布板 21

（三）空气加热器 22

(四) 圆形环板 22

第八章 现场制造与安装 23

（一）安装尺寸 23

（二）加工流程 23

第九章 经济性分析 24

参考文献 25

致谢及结束语 26

第一章 绪 论

通过查阅文献，对ADA法的反应条件进行了初步分析：改良ADA法脱硫原理包括：H₂S气体的吸收过程、反应过程、再生过程和副反应；工业溶液的组成：由Na₂CO₃、ADA、KNaC₄H₄O₆和NaVO₃组成脱硫液；溶液的总碱度和pH分别在脱硫过程和再生过程对反应产生影响；反应过程中ADA组分和用量的定性分析；在最大限度内避免副反应产物—Na₂S₂O₃的产生。

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