道平面图和立面图根据煤气脱硫工段的生产要求，对脱硫工段设计的非工艺技术部分提出要求，根据岗位设置与岗位操作编制岗位人员编制进行脱硫工段的投资估算和煤气脱硫生产成本的技术经济分析编制设计说明书。通过本次设计，我们可以将我们的认识提高到个新的高度，对各方面的技能是次很好的训练，如我们能更加熟练的查阅和运用各种文献，对如何认识问题，分析问题，解决问题会有更深的体会，对即将走向工作岗位的我们是次极好的锻炼。本次设计的任务是脱除焦炉煤气中的硫化氢，同时要使生产出来的煤气各项指标能满足要求，达到民用煤气的标准。煤气中的硫来源于煤，在煤干馏过程中，煤中大约有到的硫进入煤气，剩下的残存于焦炭。煤气中的硫分为有机硫和无机硫，其中以硫化氢为主，占以上，而煤气中的硫有以硫化氢的形式存在，所以脱硫化氢是煤气脱硫的关键。厂址选择地理位置该脱硫工段拟设在江苏徐州郊区，主要由以下几个方面决定脱硫工段要与焦化厂配套，是与焦化厂的地理位置致的。徐州煤炭资源丰富，号称百里煤海，是全国十大煤田之，煤炭储量亿吨，资源丰富。徐州市的地理区位优越。在我国实行沿海沿江沿线开放开发战略中，处于中部沿海开放带和陇兰陇海兰新地带的交汇处，也是长江三角洲与环渤海湾两大经济区的结合部，具有东靠西移南北对接双向开放梯度推进的战略区位特征。年苏鲁豫皖四省接壤地区个城市成立淮海经济区，徐州客观形成了南京以北济南以南连云港以西郑州以东这区域的中心城市，辐射范围近万平方公里，人口亿。国家国土规划纲要将徐州列为近期发展的特大城市建设在新亚欧大陆桥陇海兰新线城镇体系规划纲要中，把徐州列为新亚欧大陆桥东端第个中心城市。另外徐州市还地处黄淮平原，位于江苏西北部，北扼齐鲁，南屏江淮，东近黄海，西接中原，素有五省通衢兵家必争之地和商贾云集中心之称，是全国重要的交通枢纽能源基地工业基地区域性商贸都会陇海兰新地带东部和淮海经济区的重要中心城市。为使这地区政治经济平稳发展，人民生活得到保障，必须建立配套的公共生活设施，因此在徐州设置焦化厂是势在必行的。综上，焦化厂设置在徐州地区，并辅以脱硫工段与之配套，不致环境污染，影响人民居住，才更有利于城市健康快速发展。气象条件表徐州常年气象气温平均气温极端最高气温极端最低气温气压平均气压湿度平局相对湿度降水量年降水量年降水天最大积雪厚度冻土深度平均风速最大风速及风向最大风向及频率动力来源水源地下水电源市供电网气源厂锅炉房生产流程的确定脱硫的目的和意义焦炉煤气由焦化企业炼焦生产时产生。从焦炉集气管流出的煤气称为荒煤气，其硫化氢含量与装炉煤料的含硫量有关。般干煤含硫的质量分数为，其中有转到荒煤气中，煤气中以上的硫以硫化氢形态存在，其他为有机硫。硫化氢在煤气中的质量浓度般为标干煤气标干煤气。焦炉煤气中的硫化氢是非常有害的，是比重为并且有着刺鼻煤气味的无色剧毒气体气体，在空气中达到的含量就可致人于死地如果在空气中积累到定程度的话可能会造成酸雨，对设备和管道有着严重的腐蚀，对周边房屋农作物等都会造成很大的危害，同时硫化氢本身也会腐蚀回收和输送设备当焦炉煤气最终用作燃料时，硫化氢及其燃烧产物二氧化硫均有毒，会严重破坏周围环境，影响人类健康。若是将它脱离出来加以精致，亦可为化工原料，有着定的经济效益。另外，煤气脱硫的要求也是因用途的不同而不同，如冶炼优质钢是，硫化氢允许含量为供化学合成工业时，硫化氢允许含量为，要是用来做民用煤气，则其含量要求应低于。因此，为了环保保证回收设备的正常操作，煤气脱硫是在必行。焦炉煤气脱硫有十分重要的意义是可以防止设备的腐蚀，减少设备维修费用，降低生产成本，提高回收产品的质量和产量。二是提高焦炉煤气的品质，减少焦炉煤气燃烧后产生的污染煤气脱硫可以有效降低煤气燃烧后产生的二氧化硫等有害物质，保护周围的环境。三是降低钢铁企业用煤气中硫化氢的含量可以使钢铁企业生产出优质钢材。四是回收后的硫磺可用于医药化工等领域，随着行业的发展，需求量会进步加大。脱硫方法概述焦炉煤气中硫化氢脱除方式有很多，常用的方法主要为干法脱硫和湿法脱硫两种。表几种代表性的脱硫脱氢方法方法名称脱硫效率脱氢效率吸收剂活性剂产品装置位置湿式吸收法循环洗涤法氨元素硫或硫酸水洗氨前代亚毛克斯法氨元素硫氨回收前真空脱酸盐法碳酸钠元素硫或硫酸苯回收后醇胺法甲乙醇胺苯回收后湿式催化氧化法改良蒽醌法碳酸钠蒽醌二磺酸融熔硫苯回收后萘醌法氨萘醌硫酸硫酸铵母液氨回收前苦味酸法氨苦味酸元素硫或硫酸氨回收前对苯二酚法氨对苯二酚元素硫或硫酸氨回收前干法脱硫干法脱硫主要是利用氢氧化铁与其他制剂合成的脱硫催化剂脱除煤气中的硫化氢，经过再生的脱硫剂可重新使用。干法脱硫主要用于气量较小的煤气脱硫或脱硫精度高的二次脱硫。干法脱硫是将焦炉煤气通过含有氢氧化铁的脱硫剂，使氢氧化铁与硫化氢反应生成硫化铁或硫化亚铁，当饱和后，使脱硫剂与空气接触，在有水分存在时，空气中的氧将铁的硫化物转化成氢氧化物，脱硫剂再生连续使用。其原理如下脱硫反应式，当碱性时再生反应式，当水分足量时干法脱硫的特点是实行的历史悠久，所以在操作上成熟，运行也非常可靠，其工艺简单，净化程度很高，并且对设备的要求不是很高。这种方法既可脱除煤气中的硫化氢，又可脱除氰化物，并且其脱除效果还不错。煤气的干法脱硫装置常用的多为箱式，箱式干法脱硫装置设备较笨重，占地面积大，更换脱硫剂时劳动强度大。对环境的污染也非常严重，废脱硫剂难以再利用。故此在煤气的脱硫程硫的总回收率达到。近年来，由于选择性氧化技术有突破性进展，成功地研制出选择性强对和过量不敏感的高活性催化剂，因而发展出了选择性氧化法。选择性氧化法是在催化剂的作用下用空气中的氧把直接氧化为硫，该法硫的总回收率可达。另种选择性氧化法是超级克劳斯法。该法操作时不必脱水，选择性氧化时，可配入过量的氧而对选择性无明显影响，工艺简单，操作容易，氧化为单质硫的效率达，不发生其他副反应，几乎无生成。年荷兰等公司合作开发了超级克劳斯工艺，并在德国文特塞尔天然气净化厂克劳斯硫回收装置上工业化试验成功。杂多化合物氧化法杂多化合物脱硫是近年才发展起来的新工艺，它多用于低含硫天然气中硫的脱除。王睿等人在这方面作过详细研究，单的杂多酸体系再生过程非常缓慢，难以实用钒类化合物能够加速杂多酸的再生，两种钒类化合物对再生过程的催化性能相近。磷钼酸钠对具有较好的脱除效果，空气对磷钼酸钠有很好的再生效果，磷钼酸钠杂多化合物体的脱硫性能与其组成密切相关能加速体系再生能提高体系对的吸收速率对脱硫体系的贡献表现在对再生过程的催化作用和对的辅助吸收体系的脱硫性能随温度提高而有所降低，随进气浓度提高而相应降低，随吸收剂浓度提高而著增强。在文献中王睿等人对杂多化合物脱硫动力学作了研究，结果表明吸收剂浓度提高，脱硫效果增强温度提高，吸收效果稍有降低，但变化幅度不大，实际操作可选择常温进气浓度提高，吸收效果增强④复配体系的脱硫性能优于单体系下反应器中的气液传质系数分别为与吸收反应对磷钼酸钠及硫化氧的反应级数分别为与。硫化氢的微生物脱除方法典型的工艺有克劳斯法氧化铁法液体吸收法与湿式氧化法。这些传统的物理化学方法般需要高温高压，或者要消耗大量的化学药剂与催化剂，投资与运行费用较大。而利用微生物方法脱除硫化氢的技术是近年兴起的研究热点，其基本原理是将溶解于水中，利用微生物对的氧化作用将之从酸性气体中脱除。与传统物理化学方法相比，微生物方法反应条件温和化学品与能源的消耗大大降低运行成本低，并且无二次污染产生，因而具有极大的发展前景。微生物法脱除的基本原理为将气体中的溶解于液相液相中的成分被微生物吸附捕获与吸收进入微生物细胞的作为营养成分被微生物分解利用，从而使污染物得以脱除。硫是自然界的重要元素之，也是构成生物有机体必不可少的种元素，自然界硫的转化主要是在微生物直接或间接参与下完成的。能够氧化硫化物的微生物种类很多，根据其营养类型归纳起来分为两大类异养性硫细菌与自养菌。它们能将硫化物氧化成硫酸盐，同时以单质硫代硫酸盐连多硫酸盐亚硫酸盐等为中间产物。表列出了自然界中能够氧化硫化物的部分微生物引。从表中看出，其大多是化能自养或光能自养性细菌即以为碳源此外，些化能异养性细菌也能氧化无机或有机硫化物。光合硫细菌脱硫光合细菌中的紫色硫细菌和绿色硫细菌的些种在厌氧条件下，以为供氢体，从光源中获得能量，还原合成细菌细胞，而被氧化成单质或进步氧化成硫酸。光合细菌的研究主要集中在光照强度进气中的负荷或浓度值反应器和光波长等。尽管如此，目前利用光合硫细菌脱硫的工艺的例子却不多，主要原因如下有些菌种也在体内贮硫光合硫细菌生长和活动需要光照，给反应器的设计带来困难，并增加了运行费用光合硫细菌氧化硫化物的过程与的固定和细胞物质的生长相关联，其氧化速率和能力受到细菌细胞物质的生长速率和总量的限制。此外，研究表明光合硫细菌每产生细胞物质仅可将硫化物氧化生成单质，这个数值越低，去除同样多的硫化物产生的生物污泥就越多。由于条件苛刻，研究进展不大，仍处于分批试验或实验室小试阶段排硫硫杆菌脱硫等自污水厂污泥中分离出株排硫硫杆菌，构建了同时处理甲硫醇二甲基硫醚与的实验装置。排硫硫杆菌被固定在个装有多孔聚丙烯片的圆柱体填充塔中，与含硫气体充分接触，气体的去除率达到，去除速率为甲硫醇的处理次之二甲基硫醚最难脱除。等建立了个中试规模的生物脱臭系统，在这个接种排硫硫杆菌的泥炭生物滤池中，通过喷施污水使湿度保持为，预热进气使温度维持在以上。个月连续运行结果表明，在生物滤池体积为空间速度为的条件下，当甲硫醇二甲基硫醚和二甲基二硫醚的进气浓度分别为时，它们的脱除率分别为。年等尝试采用排硫硫杆菌来处理高浓度，通过维持适宜条件，泥炭生物滤池中排硫硫杆菌的细菌数量可达，当浓度为气体流量为时，脱硫率为，脱除速率最高可达。本钢管公司京滨制作所利用氧化硫杆菌处理炼油厂胺洗装置和克劳斯装置的排出气，硫化氢脱除率达到，脱硫气体中的硫化氢含量般在以下。黄兵等用生物膜填料塔净化低浓度硫化氢气体，当进气负荷小于时，生物膜填料塔对低浓度硫化氢废气的净化效率达。方士等通过用定成份的硫代硫酸钠培养液富集培养出效果良好的脱硫污泥