安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目3-创新性说明书.docx

安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目

安徽理工大学TheWalker

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安徽淮南洛河年产3万吨硫酸钠深度脱硫项目

安徽淮南洛河年产3万吨硫酸钠深度脱硫项目

创新性说明书

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团队成员：任小华张艺

汤文李虎蒋海生

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章工艺过程及分离技术创新 1

1.1资源利用方案 1

1.2三塔双效精馏分离甲醇 1

1.3反应器 1

第二章新型设备应用创新 2

2.1精馏塔结构的设计 2

2.1.1溢流堰设计 2

2.1.2筛孔设计 4

第三章清洁环保技术创新 5

3.1环境评价 5

3.2环境清洁 6

3.3碳排放量减少 6

附录 7

安徽淮南洛河电厂年产三万吨硫酸钠深度脱硫项目

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创新性说明

第一章工艺过程及分离技术创新

1.1资源利用方案

本项目中主要原料碳酸氢钠实现了与安徽淮南德邦化工有限公司的合作，德邦化工有限公司能提供碳酸氢钠，保证了本项目的碳酸氢钠供应，而且与本项目同在淮南，运输方便，大大节约了运输成本。本项目中的氧气和氢气均由安徽淮化集团提供，这样大大减少了投资费用和运输费用，充分利用了地域优势。另外在甲醇闪蒸塔的塔顶产生了含有大量氧气和少量甲醇的废气，综合分析后，我们将这部分废气中的的氧气废气同时通入火炬系统，作为火炬的助燃剂，并对焚烧后的高温烟气进行热量回收，产生的蒸汽加以综合利用。综合分析，本项目中原料资源得到了充分的利用，转化率很高，产品的收率也较高，并且产生较少量的污染物，副产物的产生量也较少。

1.2三塔双效精馏分离甲醇

本工艺的脱碳工段加入氢气，催化反应生成甲醇，其中含有大量的水分和其他杂质，因此在后续分离中需要将甲醇分离提纯后利用。本项目拟用三塔双效精馏工艺分离甲醇与水，以三塔代替单塔，且根据塔压由高到低的顺序排列，充分利用能源，用高压塔的塔顶蒸汽作为常压塔再沸器的热源，从而使整个精馏过程的能耗大为降低。

1.3反应器

AspenPlus中提供的反应器模块有RStoic、RYield、REquil、RGibbs、RCSTR、RPlug、RBatch，其中RStoic、RYield是不考虑热力学可能性和动力学可行性的生产能力类反应器，REquil、RGibbs是不考虑动力学可行性的热力学平衡类反应器，RCSTR、RPlug、RBatch是依据化学动力学进行计算的化学动力学类反应器。这里我们依据工艺中反应的反应动力学数据选择了全混釜式反应器，并进行了精确严格的计算。

全混釜式反应器是一种低高径比的圆筒形反应器，用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。器内常设有搅拌（机械搅拌、气流搅拌等）装置。在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁处设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热。在实际操作中，釜式反应器可减小返混的不利影响，并可分釜控制反应条件，避免反应物停留时间过短接触不充分导致转化率不高。

第二章新型设备应用创新

（本技术使用我们团队自己的专利，专利证书见附录）

2.1精馏塔结构的设计

精馏塔塔板，包括板本体，板本体上设有溢流堰和筛孔，本设计可有效防止单体在精馏塔中发生自聚，并能同时维持良好气液接触、达到较高分离效率，实现一定的经济效益。

溢流堰沿着物料的流动方向倾斜设置。本发明将溢流堰沿着物料的流动方向倾斜设置，溢流堰与板本体之间的夹角增大，可以形成的独特的流场效应，从而消除了溢流堰与板本体之间的流动死角，防止易自聚单体在该处停留时间过长而发生自聚；另外，本发明对塔板效率没有造成影响，克服了无堰塔板形成的板上物流流动梯度大、汽相在液相中鼓泡不均匀导致汽液接触不充分、传质效果差和分离效率低的缺陷，而且操作弹性大幅提高。

2.1.1溢流堰设计

现有的精馏塔塔板的溢流堰是垂直型的，这就造成在溢流堰与板本体的相交处产生流动死角，单体停留时间延长，从而使单体累积而发生自聚，影响正常生产；塔板无溢流堰，会造成塔板上物料进出口梯度较大，板下气体倾向于从物料出口一侧鼓泡，导致板效率有较大幅度降低。

溢流堰2沿着物料的流动方向倾斜设置，与板本体1之间的夹大，可以形成的独特的流场效应，从而消除了溢流堰2与板本体1之间的流动死角，防止易自聚单体在该处停留