电厂尾气回收CO2  5万吨年工艺设计

论文编号:HG355   附开题报告，答辩PPT，CAD图，可以按需下载

 摘 要

近年来，二氧化碳的大量排放导致了严重的温室效应，使得全球气候日益变暖。而电厂尾气又是主要的排放源。回收电厂烟道气中二氧化碳，并且应用与氨碱法纯碱生产。这一举措不仅仅保护了环境，而且有着重要的经济价值。

本论文设计以介孔氧化铝为吸附剂，采用八塔四均降流程。设计一套处理电厂尾气2.88亿m3，年回收二氧化碳5万吨的变压吸附装置。本设计吸附装置任何时候都有两个塔处于吸附状态，其余6个塔处于吸附剂再生过程的不同阶段。8个塔交替工作，从而连续分离提纯二氧化碳。

本设计先是研究变压吸附流程操作，然后进行物料衡算和热量衡算。之后，对压缩机、换热器、吸附塔和缓冲罐这四个主要设备进行了计算和选型。然后，进行了管道计算。

本设计绘制了物料流程图、管道及仪表流程图、设备布置图，管道布置图和三维布置图。

最后，根据设计计算的结果进行了经济评价与分析。经济评价的结果表明，本设计工艺经济效益和社会效益良好。

关键词    电厂尾气 二氧化碳 变压吸附 八塔四均降  经济评价

 

目  录

1  绪论 1

1.1 设计依据 1

1.2 设计背景及意义 1

1.3 设计任务 1

1.4 CO2的用途 2

1.5 二氧化碳的回收方法 2

1.5.1 化学吸收法 3

1.5.2 物理吸收法 3

1.5.3 吸附法 3

1.5.4 薄膜分离法 4

1.5.5 其他回收方法 4

1.6 变压吸附法 4

1.7 吸附剂 5

2  工艺路线选择 5

2.1 工艺路线 6

2.2 工艺流程说明 6

2.3 程控阀作用表 6

2.4 单塔循环操作 7

2.6 压力自控调节 11

3  物料衡算 12

3.1 数据计算 12

3.2 物料衡算表 14

4  热量衡算 15

4.1 热量衡算表 15

5  设备的计算与选型 15

5.1 压缩机的计算 15

5.2 换热器的计算 17

5.2.1计算定性温度，确定物理常数 18

5.2.2 求对数平均温差 19

5.2.3 求传热面积 21

5.2.4 传热管排列和分程方法 21

5.2.5 壳体内径 21

5.2.6 折流板 21

5.2.7 换热器核算 22

5.2.8 换热器内流体的流动阻力 23

5.3 吸附塔的计算 25

5.3.1 吸附时间 26

5.3.2 吸附塔塔径 26

5.3.2 空速的选取 26

5.3.3 吸附床层体积 26

5.3.4 吸附剂装填量 26

5.3.5 床层吸附量 26

5.3.6 筒体厚度 27

5.3.7 吸附塔封头 27

5.3.8 气压试验 28

5.3.9 塔内构件 29

5.3.10 塔高 30

5.4 缓冲罐的计算 31

5.4.1 圆筒的计算 31

5.4.2 封头 32

5.4.3 气压试验 32

5.4.4 高度 32

5.5 设备布置 33

6  管道的计算 34

6.1 材料的选取 34

6.2 选择介质的流速 34

6.3 确定管径 34

6.5 确定管道的连接方式 35

6.6 管道布置 35

7  经济评价 36

7.1 投资估算及资金筹措 36

7.1.1 投资估算依据和说明 36

7.1.2 投资估算编制方法 37

7.1.3 设备一览表 37

7.2 投资估算及投资水平分析 37

7.3 项目投资计划与资金筹措 38

7.4 参数的选取 39

7.5 产品成本估算 41

7.51 总成本估算 41

7.52 外购材料估算 42

7.53 气体回收估算 43

7.6 综合评价 44

7.61 项目计算期 44

7.62 评价依据及生产成本费用估算 44

7.63 盈利能力分析 44

7.64 财务敏感性分析 44

7.65 利润与利润分配 46

7.66 营业收入估算 47

7.67 评价总结 48

结  论 49

致  谢 50

参 考 文 献 51