电厂尾气回收CO2 5万吨年工艺设计

本文ID：127385

论文字数:21020

论文编号:HG355 论文字数:21020，附开题报告，答辩PPT，CAD图

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

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