年产5万吨食品级CO2生产工艺的设计论文.doc

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 年产5万吨食品级CO2生产工艺的设计 The Process Design of 50kt/a Food-grade CO2 I Abstract II 引言 1 第一章 绪论 2 1.1 CO2的性质 2 1.2 CO2的用途 2 1.2.1 食品级CO2的用途 2 1.2.2工业级CO2的用途 3 1.3 国内CO2的市场概况 3 1.4 国外CO2的市场概况 4 1.5 国内CO2的市场概况 5 1.6 详述国内CO2消费分布和结构 7 9 2.1 食品级液态CO2的生产方法 9 2.2 生产食品级液态CO2的原料气来源 10 2.2.1石灰窑气、锅炉烟道气等低CO2浓度原料气 10 2.2.2合成氨厂变压吸附脱碳排放的二氧化碳原料气 10 2.2.3 高浓度二氧化碳原料气 11 2.2.4 酒精厂发酵气 11 2.3 传统生产工艺 11 2.4 生产工艺的改进 12 2.5 生产工艺的简述 13 2.5.1 生产工艺程 13 2.5.2 生产工艺程 13 2.6 主要生产设备 14 2.6.1 提纯塔 14 2.6.2 蒸发冷凝器 15 2.6.3 一级脱硫器和二级脱硫器 15 2.6.4 干燥器 15 16 3.1物料衡算 16 3.1.1 提纯塔的物料衡算 18 3.2 热量衡算 20 3.2.1 一、二级预冷器热量衡算 20 3.2.2 蒸发冷凝器热量衡算 20 3.2.3 热量衡算 21 23 4.1 提纯塔工艺条件 23 4.1.1 加料方式 23 4.1.2 进料状况 23 4.1.3 塔顶冷凝方式 23 4.1.4 回流方式 23 4.1.5 加热方式 23 4.1.6 操作压力 24 4.2 提纯塔工艺计算 24 4.2.1 相平衡方程的确立 24 4.2.2 平均摩尔质量 25 4.2.3 回流比的确定 26 4.2.4理论塔板 26 4.2.5实际塔板 27 4.3 提纯塔主要尺寸的设计计算 27 4.3.1 流量和物性参数 27 4.3.2 管口的选择 28 4.3.3回流管 28 4.3.4进料管的直径DF 29 4.3.5塔底出料管的直径Dw 29 4.3.6再沸器返塔连接管直径DV 30 4.3.7 填料参数 30 4.3.8 塔径设计计算 31 4.3.9 塔体壁厚的计算 32 4.4 主要附件的选型 33 4.4.1 填料层压强降计算 33 4.4.2 塔釜设计 34 4.4.3 漏液校核 34 4.4.4降液管液泛校核 34 4.4.5 塔的顶部空间高度 35 4.4.6手孔的设计 35 4.4.7裙座的设计 35 4.5 提纯塔高度计算 35 36 致谢 37 参考文献 38 附 录 39 年产5万吨食品级CO2生产工艺的设计 摘要： 在煤化工合成氨中，合成氨变换气中含有约27%的CO2，在合成氨之前必须将其脱除。由于工艺流程和技术的限制，有些企业的CO2被大量放空，既破坏了生态环境，引起温室效应，又浪费了CO2这一宝贵资源。本设计为如何回收利用CO2提供了一个简单的工艺，将二氧化碳气体回收利用，生产食品级液体二氧化碳变废为宝，应用后起到了环保与循环经济双重效果。 本设计是生产5万吨/年的食品级液态CO2工艺流程设计，采用低温提纯法提纯食品级液态CO2，具有流程短、工艺简单、节约能源、经济合理、回收率高、能耗底等优点。本装置主要采用变温吸附技术除去水分，低温提纯技术除去不凝性气体。 本设计主要是针对CO2的提纯而进行的常压填料提纯塔的设计及相关设备选型。本设计就整个工艺流程和提纯塔进行了物料衡算，原料气进料总量为4000Nm3/h。和热量衡算，通过计算，提纯塔为的塔径取800mm，塔高约为11.5m， 关键词：二氧化碳资源冷凝提纯提纯 The process design of 50kt/a food-grade CO2 Abstract: In synthetic ammonia coal chemical,Transformation gas in synthetic ammonia contains about 27% of CO2, and before ammonia, CO2 must be removed. The CO2 of some enterprises is evacuated, because of the control of the process flow, which destructs the ecological environment and leads to the greenhouse effect, also wastes the valuable resourc