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资源描述
1生产车间工艺操作规程1)二氧化碳的物理性质为了便于生产操作管理,本处列出与装置有关的二氧化碳物理性质数据,以便工作时参考。表1 二氧化碳的相变参数性 质数 值性 质数 值三相点:温度,压力,MPa汽化热,kJ/kg熔化热,kJ/kg-56.570.518347195.82升华状态:温度,升华热,kJ/kg固态密度kg/m3气态密度kg/m30.101MPa-78.5573.61562 2.814(-78.5)表2 液体二氧化碳密度-温度对照表温度 密度kgm3温度 密度kgm331.030.027.525.022.520.017.515.012.510.07.55.02.50.0-2.5-5.0-7.5-10.0463.9596.4661.0705.8741.2770.7795.5817.0838.5858.0876.0893.1910.0924.0940.0953.0968.0980.8-12.5-15.0-17.5-20.0-22.5-25.0-27.5-30.0-32.5-35.0-37.5-40.0-42.5-45.0-47.5-50.0-55.0993.81008.11018.51029.91041.71052.61063.61074.21084.51094.91105.01115.01125.01134.51144.41153.51172.1表3 二氧化碳在不同温度下的汽化热温度 汽化热 kJ/kg温度 汽化热 kJ/kg-56.57-55-50-45-40-35-30-25-20-15347.77345.18337.06328.82320.41311.75302.80293.63283.63270.04-10-505101520253031261.54248.95234.85219.03201.21180.20155.23119.3762.970.00表5 液体二氧化碳饱和蒸汽压温度 饱和蒸汽压 kPa温度 饱和蒸汽压 kPa温度 饱和蒸汽压 kPa温度 饱和蒸汽压 kPa-59-58-57-56-55-54-53-52-51-50-49-48-47-46-45-44-43-42-41-40-39-38-37465.96487.15509.05531.67555.05579.19604.10629.80656.30695.65711.8740.9770.7801.5833.3865.8899.4933.9969.41005.91043.41081.91121.5-36-35-34-33-32-31-30-29-28-27-26-25-24-23-22-21-20-19-18-17-16-15-141162.01203.81246.61290.41335.51381.61428.91477.51527.21578.31630.41683.91738.51794.61852.01910.61970.62032.02094.82159.02224.62291.72360.2-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-101234567892430.22501.72574.72649.42725.52803.22882.72963.63046.33130.73216.73304.53394.03485.33578.43673.33769.93868.63969.14071.54176.04282.44390.8101112131415161718192021222324252627282930314501.44613.94728.54845.34964.45085.75209.35335.15463.55549.25727.45863.16001.46142.46286.16432.86582.16734.66890.17048.97210.97376.3表6 二氧化碳的工程量值性 质数 值性 质数 值气体粘度,mPas表面张力,mN/m比热容,kJ/(kgK)CpCv0.0138(0,0.101MPa)9.13(-25)(0,0.101MPa)0.8450.651热导率折射率52.75(0,0.101MPa)/W/(mK)1.0004506(0,0.101MPa,=546.1)2)液体二氧化碳产品规格本装置生产的产品:质量符合GB10621-2006标准的食品级二氧化碳产品。表7 GB10621-2006食品添加剂-液体二氧化碳标准序号项目指标1二氧化碳含量10-2(V/V) 99.92水分,10-6(V) 203酸度按5.4检验合格4一氧化氮,10-6(V/V) 2.55二氧化氮,10-6(V/V) 2.56二氧化硫,10-6(V/V) 1.07总硫(除二氧化硫外,以硫计),10 -6(V/V)0.18碳氢化合物总量(以甲烷计), 10-6(V/ V) 50(其中非甲烷烃不超过20)9苯,10 -6(V/V) 0.0210甲醇,10-6(V/V) 1011乙醇,10-6(V/V) 1012乙醛, 10-6(V/V) 0.213其它含氧有机物,10-6(V/V) 1.014氯乙烯,10-6(V/V) 0.315油脂,10-6(m/m) 516水溶液气味、味道及外观按5.10检验合格17蒸发残渣,10-6(m/m)1018氧气,10 -6(V/V) 3019一氧化碳,10 -6(V/V) 1020氨,10 -6(V/V) 2.521磷化氢,10 -6(V/V) 0.322氰化氢,10 -6(V/V) 0.5注:其它含氧有机物包括二甲醚、环氧乙烷、丙酮、正、异丙醇、正、异丁醇、乙酸乙酯、乙酸异戊酯。3)生产工序说明本装置通过对二氧化碳原料气进行压缩,然后依次经过“夹心饼”精脱硫、催化氧化脱烃、分子筛干燥、冷凝液化、浅低温提纯等工序,得到质量符合GB10621-2006标准的食品级二氧化碳产品。3.1 脱硫二氧化碳原料气中含有以H2S、COS为主的多种形态的硫化物,脱硫的目的一是保证产品质量,二是保护脱烃催化剂。脱硫的任务及指标是保证原料气中的总硫0.1ppm。本装置采用“夹心饼”精脱硫工艺,即原料气先经过氧化铁预脱硫,脱除原料气中的绝大部分H2S,然后再经过水解塔,将原料气中的COS转化为H2S,然后在经过活性炭精脱硫塔,脱除残余的H2S。主要反应如下:预脱硫塔:Fe2O3 .H2O+3H2S= Fe2S3 .H2O+3H2OFe2O3 .H2O+3H2S=2 FeS+S+4H2O水 解 塔:COS+H2O=H2S+CO2精脱硫塔:H2S12O2SH2O3.2 催化氧化脱烃催化氧化脱烃的主要目的是脱除原料气中的H2、CO、烃类(碳氢化合物)等可燃杂质。原料气经过预热至380后进入脱烃塔,在脱烃塔中贵金属(活性氧化铝负载铂、钯)催化剂存在的条件下,原料气中的可燃杂质与O2发生催化燃烧反应,生成CO2和H2O,脱烃过程操作温度为380500。由于硫化物会使脱烃催化剂中毒,因此必须保证进入脱烃系统原料气中的总硫0.1ppm。3.3 分子筛脱水利用分子筛将原料气中的微量水脱除,保证原料气中的水分20ppm,分子筛吸附饱和后加热再生循环使用。分子筛吸附塔一共设置两台,一台吸附,一台再生,切换使用,采用热再生方式进行再生,利用放空尾气进行吹冷。3.4 液化提纯原料气经过液化后进入提纯塔进行精馏提纯,利用精馏原理,根据二氧化碳与杂质组分的沸点不同,在特定条件下将杂质加以分离,提高二氧化碳纯度,降低消耗。4)工艺流程简述从界外来的原料气进入压缩机(C0101),压缩过程中,从压缩机二段引出去预脱硫塔(T0201A/B),脱除原料气中的H2S。预脱硫塔共设置2台,可串可并,根据脱硫剂的使用情况进行串联或并联使用。经过预脱硫后的原料气返回压缩机(C0101)三段入口,经过三段压缩后,经过脱硫加热器预热至6090后进入水解塔(T0202),将原料气中的有机硫水解为无机硫,然后进入精脱硫塔(T0203)脱除原料气中残余的H2S。从精脱硫塔出来脱硫合格的原料气,经过脱烃热交(E0202)预热380,再经过脱烃电加热器(F0201)后进入脱烃塔(T0204),当温度不够时,开脱烃电加热器(F0201)进行提温。脱烃塔(T0204)出来的高温原料气经过脱烃热交(E0202)回收热量后,经过脱硫水冷器(E0203)冷却至常温,然后经过除湿器(E0204)与回冰机系统的气氨换热而被冷却至-5,冷却除湿除去原料气中的部分水分,除湿器(E0204)出来的原料气进入分子筛塔(T0205A/B),经过分子筛吸附脱水使水分20ppm,分子筛塔一开一备,当水份接近20ppm时,则启用备用塔,该
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