炼焦煤气的脱硫工艺流程设计(2)

42991.1 2560.5 539.1 141.3 753.3 36 2157.3 49178.6kg/h

体积V1 V干煤气 V苯 VH2S VHCN VNH3 V萘 V水汽

90000 735.78 354.67 116.78 991.18 6.30 2696.625 94901.335Nm3/h

在34℃，压力P1=(96.4+17)kPa=113.4kPa得实际煤气体积：

V煤气实际进入

p0T1101.325307.15

V0 94901.335m3/h 95350.99m3/hP113.4273.151T0

密度 1

m1V煤气实际进入

49178.6

0.516kg/m3

95350.99

4.1.2 出塔煤气的变化量

(1) 干煤气量

保持不变，m干煤气 42991.1kg/h ，V干煤气 90000Nm/h (2) 煤气中杂质的质量 ① 焦油：微量，忽略不计。 ② 苯：保持不变

3

2560.5kg/h， V苯 735.78Nm3/h m苯

③ H2S

炼焦煤气的脱硫工艺流程设计

m H

2S 539.1kg/h 90000Nm3/h 0.1 10 3kg/Nm3 530.1kg/h ④ 脱硫效率：

m'

H

2S

m

530.1

539.1 98.33% 98%H2S

Vm

H2SH

2S M

530.1

H2S

34

22.4Nm3/h 349.24Nm3/h⑤ HCN：HCN的吸收率为90%，所以

m HCN

mHCN 90% 141.3 90% 127.17kg/hV3/h 105.504Nm3 HCN m HCNM 127.17

22.4Nm/h

HCN27

⑥ S产率及耗氨量

a. S产率

反应方程式：NH3 H2S NH4HS 2NH4HS 2O2 (NH4)2S2O3 H2O设H2S消耗量为吸收量的3.5%

m H

2S mH 2s 3.5% 530.1 3.5%kg/h 18.55kg/h NH3 HCN NH4CN NH4CN S NH4CNS

NH3CN完全参加反应

m m HCN127.17H

2S M MH2S 34Nm3/h 160.14kg/hHCN27

实际生成S

mm H

2S mH 2S mH 2Ss

M M 18.55 160.14

s

530.1H2S

34

32 330.74kg/h

S产率Y mS

330.74

100% 66.29% m Ms

H

2S M530.1

32

H2S

34

b.耗氨量：每成产1吨S耗氨0.5

m NH3 ms 1/2 330.74 1/2 165.37kg/hV m NH3NH

3 M 22.4

165.37

NH3

17

22.4 217.90Nm3/h

炼焦煤气的脱硫工艺流程设计

c.补氨量：

m NH3 24 0.97 18 0.9 39.48kg/h 3 VNH

m NH3MNH3

39.483

22.4 22.4 52.02Nm/h

17

3

36kg/h，V萘 6.30Nm/h ⑦ 萘： 保持不变m萘

⑧ 水汽：出塔时煤气中的水达到饱和，查表得30℃时水的饱和蒸汽p1 4.24253kPa 40℃时

水的饱和蒸汽压p2 7.37575kPa 36℃时

p水 4.24253 6/10 （7.37575 4.24253） 6.122462kPa

出塔后除水蒸汽外气体总体积V

2S VHCN VNH 3 VNH 3 VH2OV V1 VH

94901.335 349.24 105.504 217.90 52.02 2696.625 91584.086Nm3/h

2O V VH

P6.122462水

91584.086 5326.11Nm3/h

P（96.400 15） 6.122462总 P水

2O mH

5326.11 2696.625

18 2112.98kg/h

22.4

（3）出塔煤气的总质量m2

mH 2O mH 2S mHCN mNH 3 m m2 m1NH3

49178.6 2112.98 530.1 127.17 165.37 39.48 50508.42kg/h

2O 91584.086 5326.11 96910.196Nm3/h 体积V2 V VH

在36℃，压力P1=(96.4+15)kPa=111.4kPa得实际煤气体积：

V煤气实际进入

p0T1101.325309.15

V0 96910.196m3/h 99762.87m3/hP111.4273.151T0

密度 2

m2V煤气实际进入

50508.42

0.506kg/m3

99762.87

炼焦煤气的脱硫工艺流程设计

4.1.3 m3 的计算

3

脱硫液的硫容取0.2kg/m脱硫液的体积为：V3

2SmH0.2

530.1

2650.5Nm3/h 0.2

因为吸收量不大，因此对液体密度影响不大，可取水的密度。

L HO 1000kg/m3

2

脱硫液的质量为：m3 Lm3 1000 2650.5 2650500kg/h

4.1.4 m4 的计算

由全塔物料衡算得：

m4 m1 m3 m2 49178.6 2650500 50508.42 2649170.18kg/h4.

4.1.5脱硫塔的液气比

V32650.5 103

L/m3 28L/m3 16L/m3，符合液气比要求。 V194901.335

其中，V1为入塔煤气的体积,m。 V3为入塔脱硫液的体积,L。 4.2 热量衡算

3

4.2.1 入塔脱硫煤气带入的热量

（1） 干煤气带入的热量Q干煤气：干煤气的比热c干煤气=0.73kcal/(kg·k)。

Q干煤气 m干煤气c干煤气 t (

90000

10.7 0.73 34)kcal/h22.4

1067038.393kcal/h

（2） 苯带入的热量Q苯：苯的比热c苯=0.257kcal/(kg·k)。

炼焦煤气的脱硫工艺流程设计

Q苯 m苯c苯 t (2560.5 0.257 34)kcal/h

22373.649kcal/h

(3) H2S带入的热量QH2S：H2S的比热cH2S=0.234kcal/(kg·k)。

QH2S mH2ScH2S t (539.1 0.234 34)kcal/h

4289.08kcal/h

（4） HCN带入的热量QHCN：HCN的比热cHCN 0.317kcal/(kg k)

QHCN mHCNcHCN t (141.3 0.317 34)kcal/h

1522.9314kcal/h

（5） NH3带入的热量QNH3：NH3的比热cNH3=0.503kcal/(kg·k)。

QNH3 mNH3cNH3 t (753.3 0.503 34)kcal/h

12882.9366kcal/h

(6) 萘带入的热量Q萘：萘的比热c萘=0.25kcal/(kg·k)。

Q萘 m萘c萘 t (36 0.25 34)kcal/h

306kcal/h

（7） 水汽带入的热量Q水汽：34℃的水蒸气的焓H水汽=611.17kcal/kg。

Q水汽 m水汽H水汽 (2157.3 611.17)kcal/h

1318477.041kcal/h

(8) 所以煤气带入的总热量：

Q煤气入 Q干煤气 Q苯 QH2S QHCN QNH3 Q萘 Q水汽

1067038.393 22373.649 4289.08 1522.9314 12882.9366 306 1318477.041 2426890.031kcal/h

炼焦煤气的脱硫工艺流程设计

4.2.2 出脱硫塔的煤气带走的热量

（1） 干煤气带走的热量Q干煤气：干煤气的比热c干煤气=0.73kcal/(kg·k)。

Q干煤气 m干煤气c干煤气 t (

90000

10.7 0.73 36)kcal/h22.4

1129805.357kcal/h

：苯的比热c苯=0.257kcal/(kg·k)。 （2） 苯带走的热量Q苯

m苯c苯 t (2560.5 0.257 36)kcal/hQ苯

23689.746kcal/h

2S：H2S的比热cH2S=0.234kcal/(kg·k)。 (3) H2S带走的热量QH

2S mH 2ScH2S t ((539.1 530.1) 0.234 36)kcal/hQH

75.816kcal/h

（4） HCN带走的热量QHCN：HCN的比热cHCN 0.317kcal/(kg k)

cHCN t ((141.3 127.17) 0.317 36)kcal/hQHCN mHCN

161.252kcal/h

3：NH3的比热cNH3=0.503kcal/(kg·k)。 （5） NH3带走的热量QNH

3 mN H3cNH3 t ((753.3 165.37 39.48) 0.503 36)kcal/hQNH

11361.140kcal/h

：萘的比热c萘=0.251kcal/(kg·k)。 (6) 萘带走的热量Q萘

m萘c萘 t (36 0.251 36)kcal/hQ萘

325.296kcal/h

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