【正文】
合肥工業(yè)大學(xué)化工學(xué)院目 錄中文摘要…………………………………………………………………………………1英文摘要…………………………………………………………………………………21 緒論……………………………………………………………………………………3 中串低變換系統(tǒng)概述……………………………………………………………3 飽和熱水塔的作用………………………………………………………………5 濕氣體的熱力學(xué)性質(zhì)……………………………………………………………5 飽和熱水塔的平衡曲線與操作線………………………………………………7 循環(huán)水量…………………………………………………………………………82本論……………………………………………………………………………………10 變換系統(tǒng)基本工藝計(jì)算……………………………………………………… 10 系統(tǒng)內(nèi)部分溫度估計(jì)………………………………………………………… 12 水加熱器的物料、熱量衡算…………………………………………………14 飽和塔的物料、熱量衡算………………………………………………………15 熱水塔的物料、熱量衡算………………………………………………………16 飽和熱水塔平衡線與操作線………………………………………………… 17 理論板數(shù)計(jì)算 …………………………………………………………………243心得體會 …………………………………………………………………………26參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………27附錄………………………………………………………………………………………28填料式飽和熱水塔工藝設(shè)計(jì)摘 要:本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)三萬噸合成氨廠變換工段飽和熱水塔工藝設(shè)計(jì),采用能耗較低的中串低流程。飽和熱水塔是變換工段的主要熱能回收設(shè)備。設(shè)計(jì)中對水加熱器、飽和塔和熱水塔進(jìn)行物料衡算,能量衡算,計(jì)算了飽和塔和熱水塔的平衡曲線和操作線。經(jīng)反復(fù)試算調(diào)整,確定適宜的循環(huán)水量和兩塔理論塔板數(shù)。繪制了中串低變換系統(tǒng)工藝管道與儀表流程圖。關(guān)鍵詞:中串低流程 飽和熱水塔設(shè)計(jì) Abstract: This design is a project for the technological procedure of the gas saturator/water heater column of the middlestringlow shift system, which running in ammonia plant of 30 000 t annually. Middlestringlow flow technological procedure is known for its lower energy costs. Gas saturator/water heater column is major equipment for heat recovery and prehensive utilization in the shifting system. This design and operation directly affect the consumption of the system, which in the bottom place of the ammonia plant. We calculated the heat and matter in the water hotter and gas saturator and the water heater. The balance curve and the operating curve of the gas saturator/water heater column are calculated. The cycling water yield and the number of theoretical plates of the gas saturator/water heater column are calculated too. The flow diagram of the process pipe and instrument of the middlestringlow temperature shifting system has been drawn. [13] [14]Keywords: middlestringlow temperature shifting flow process。 gas saturator/water heater column design 1 緒 論 中串低變換系統(tǒng)概述[1][2] 變換系統(tǒng)在合成氨生產(chǎn)中的意義氨是一種重要的化工產(chǎn)品。在合成氨的流程中,氫氣是一種十分重要的原料,氫氣的生產(chǎn)在本流程中使用的是一氧化碳的中串低流程,一氧化碳和水在變換反應(yīng)爐中充分催化反應(yīng)后,絕大部分一氧化碳可以被轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?,并且產(chǎn)生原料氣氫氣。變換反應(yīng)為: 在中變爐中反應(yīng)結(jié)束后,與換熱器換熱后一次變換氣進(jìn)入串聯(lián)的低變爐,繼續(xù)反應(yīng),反應(yīng)過程與中變爐中一樣。反應(yīng)后的二次變換氣通過管道進(jìn)入水加熱器,與熱水塔來水進(jìn)行換熱。這樣,通過一氧化碳變換反應(yīng)就能把CO變?yōu)橐子诔サ腃O2,而且CO2又是工業(yè)上生產(chǎn)碳酸氫銨、純堿、尿素等化工產(chǎn)品的重要原料,同時(shí)又可制得與反應(yīng)掉的CO等摩爾的H2,所消耗的只是廉價(jià)的水蒸汽。一氧化碳變換過程,既是原料氣的凈化過程,又是原料氣制造的繼續(xù),在合成氨生產(chǎn)流程中是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 中串低系統(tǒng)流程示意圖中串低系統(tǒng)中氣體的流程為:半水煤氣進(jìn)入系統(tǒng)后,首先經(jīng)過油水分離器,除去原料氣中的油脂和部分水之后進(jìn)入過濾器,除去半水煤氣中的結(jié)焦碳,除去油分、雜質(zhì)后,進(jìn)入飽和塔,在塔內(nèi)氣體與從塔上流下的熱水逆流換熱,進(jìn)行熱量和物質(zhì)的交換,半水煤氣溫度升高,濕度加大。出飽和塔的半水煤氣進(jìn)入預(yù)混器,同時(shí)補(bǔ)充過熱蒸汽,使半水煤氣的汽氣比達(dá)到設(shè)計(jì)要求值,然后進(jìn)入汽水分離預(yù)熱器,半水煤氣經(jīng)預(yù)熱后,再進(jìn)入熱交換器,與變換氣換熱,溫度升高。進(jìn)入中變爐進(jìn)行三段中變反應(yīng),從中變爐出來的變換氣進(jìn)入蒸汽過熱器,用變換氣加熱飽和蒸汽為過熱蒸汽,變換氣降溫。 一次變換氣從蒸汽過熱器流向熱交換器,在熱交換器中一次變換氣與半水煤氣進(jìn)行換熱。換熱后的一次變換氣進(jìn)入低變爐進(jìn)行一氧化碳變換反應(yīng),氣體出來后,進(jìn)入水加熱器,給循環(huán)水加熱,變換氣自身降溫,再進(jìn)入熱水塔繼續(xù)與循環(huán)水換熱、降溫,氣體再進(jìn)入第二熱水塔換熱,出來的變換氣再進(jìn)入水冷