合成氨净气车间铜洗塔开题报告.docx

西南科技大学城市学院本科毕业设计（论文）任务书题目名称年产8万吨合成氨净气车间铜洗塔设计学生姓名专业班级学号题目来源题目类型选题背景及意义文献综述1、简述国内外研究现状在合成氨生产过程中，气体净化技术是非常关键的，它直接影响到最终产品的质量和产量。铜洗塔大多处于20世纪五六十年代水平，拉西环塔、空塔、木格塔、泡罩塔等能耗大的塔器仍被大量采用，各段净化工艺互不匹配，塔填料、塔板良莠不齐，老塔中一般安放颗粒填料，液体初始分布采用莲蓬头，分布不均匀且填料层内有沟流、积液和壁流，很容易发生气液偏流和液沫夹带。由此形成压降高、吸收剂用量大、效率低的恶果，能耗及操作费用居高不下。近年来，随着规整填料，新型气液体分布器等高新技术的应用，铜洗塔分离效率、处理能力、产品质量等方面有了大幅度提高。另外，在合成氨生产中，将铜洗塔排出的高压废铜氨液回收再利用技术的发展也加快了铜洗塔的发展。2、生产需求状况我国是农业大国，化肥对农业增产贡献率一般占40%，且化肥需求量以年平均12%的速度增长。未来我国合成氨氮肥的实物产量将会超过石油和钢铁。合成氨工业在国民经济中举足轻重。因此，作为合成氨生产工艺中重要一环的铜洗塔的需求也必定会随之增加。3、选题的目的和意义合成氨工业是世界重要的基础化工产品之一其产量位居各种化工产品的首位，因此合成氨的生产对国民生活至关重要，在合成氨工业生产中，原料气的制备费约占总成本的60%～75%左右。因此，原料气的选择、生产方法和规模以及纯度，对整个合成氨的生产工艺有着十分重要的意义。原料气经一氧化碳变换过程，脱硫脱碳和二氧化碳脱除工序后，仍含有少量的一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氧等，对氨合成催化剂有毒害作用。因此需要有一个最后的净化工序，将这些气体脱除到最低限度，防止氨合成催化剂中毒，这道工序就是铜洗（装置为铜洗塔），经过铜洗塔净化后的原料气中一氧化碳和二氧化碳降到≤10ppm（大型氨厂）或≤25 ppm（中，小型氨厂）达到了氨合成的基本要求。二、主要研究（设计）内容、研究（设计）思想及工作方法或工作流程流程：铜洗工艺流程由吸收和再生两部分组成，脱碳后，压缩到12MPa以上的原料气经油分离器除油分，送入铜洗塔的底部，气体在塔内与塔顶喷淋下来的铜液逆流接触，其中的CO、CO2、O2及H2S被铜液吸收，精制后的铜液气（CO+CO225cm3/m3）从塔顶出来，经铜液分离器除去夹带铜液，送往压缩工段。图一铜洗塔构思设计方案填料的选择塔填料应能提供足够的气液接触面积和均匀、混合充分的气体和液体通道。液体初始分布和填料层间的气液分布必须均匀。（散装填料气液流动是随机的，各处不均易产生沟流，降低塔的效率，所以选规整填料，尺寸根据与塔径的对应关系选用）组合式专用规则填料，具有比颗粒填料和孔板波纹填料更大的比表面积、更高的吸收效率、更低的阻力、更大的通过能力、更不易产生液沫夹带和更优良的捕沫性能，不易产生沟流、积液、壁流、更不易堵塞，在新型气液体分布器（二级槽式、槽盘式）和具有内件作用的填料配合下有更高的吸收效率。塔材料的选择根据压力大小，介质特性等选择。塔体的计算（塔高，塔径，厚度等）塔径：根据泛点压降求的填料的泛点气速后得出操作气速（泛点气速的0.7倍左右），根据求的直径。塔高：填料层高度由总传质单元数和总传质单元高度决定支座的设计为保证其足够的强度与刚度，通常采取裙式支座。人孔与手孔由塔体直径确定孔径大小及位置接管的设计影响到气体进入时的流速选取较小的管径，气体流速大，不利于气体在液体分布器的分布，选取较大管径，气体流速小，有利于气体在塔内的均匀分布，使气液结合充分。液体分布器的计算根据填料选择分布器的布液点密度，确定其类型。液体收集及再分布装置根据塔径，腐蚀，液体分布质量等选择。气体分布装置据直径大小选择。除沫装置据直径，压力，气速大小选择。填料支撑及压紧装置应考虑流体流速，所持液体质量，开孔率，气液阻力等，以及塔径和塔体结构决定。制造（焊接和法兰连接）根据材料选择焊条，由接头类型确定检测要求等！水压试验水压试验压力为设计压力的1.25倍。风载和地震载荷的校核采取增大固有频率（降低塔高比），扰流等提高其防震。展望：希望设计出新型除杂设备，提高合成氨技术，提高国产化肥市场的竞争力，为农业生产做出贡献！1、研究(设计)内容1）了解合成氨工业的现状与发展趋势； 2）了解合成氨净化车间的工艺流程，并选择合适的工艺参数，设计年产8万吨合成氨净化车间铜洗塔； 3）对铜洗塔各零部件进行设计，并对风载荷和地震载荷进行校核，还进行水压试验的校核。4）对本设计的展望。2、研究(设计)思想通过对合成氨净化工艺流程和工艺参数的了解和计算，本设计将会在原有的工艺基础上，对铜洗塔的各个内件进行一定的改进，力求设计出更低耗能，高效率，高生产，更加清