【正文】 ：kg/(m3h同時也要注意以下幾方面的內(nèi)容：(1) 最大限度地滿足工藝生產(chǎn)包括設(shè)備維修的要求。(5) 要考慮車間的發(fā)展和廠房的擴(kuò)建。(9) 人流物流不能交錯。又要全面妥善地解決防火、防爆、防毒、防腐、衛(wèi)生等方面的問題，符合國家的各項有關(guān)規(guī)定。每層高度盡量相同，不宜變化過多。初步設(shè)計為廠房加露天的布置原則。每個設(shè)備邊上都要設(shè)置防護(hù)裝置以及緊急事故撤離通道，以確保工作人員的安全[20]。本設(shè)計的主要控制原理：(1) 主要工藝過程的重要部位的控制和檢測集中在控制和顯示，以便操作，維護(hù)和防寒。擬初步裝配14個控制點，其中包括兩個流量自動控制點、兩個溫度自動控制點和一個壓力自動控制點。第7章 安全和環(huán)境保護(hù)眾所周知，在化工廠，從原料、輔助原料、中間產(chǎn)品到最終產(chǎn)品，大都具有易爆、易燃燒、有毒、有腐蝕性等化學(xué)危險性；工藝生產(chǎn)過程繁復(fù)多變，高壓、高溫、高速、深冷等不安定因素很多，為保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，不斷提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益，搞好環(huán)境保護(hù)就成為化工廠設(shè)計中一項十分重要的部分。而環(huán)境污染對人體健康會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。此外，在變換的過程中產(chǎn)生大量的廢熱，需要有效的利用這些廢熱，所以需要把這些廢熱通過管道引到氣體工段進(jìn)行再次利用。在一般情況下，排水、供汽、供電、儀表這幾項無論工廠規(guī)模大小都得具備的，而制冷、采暖、通風(fēng)等則不一定具備。合成氨工廠根據(jù)工藝要求采用上述兩類中的一類。 通風(fēng)變換工段生產(chǎn)對溫度、適度沒有特別的要求。 供暖采暖目前主要是以鍋爐方式提供熱量，使在較低的環(huán)境溫度下，仍能保持適宜的工作和衛(wèi)生條件，它按設(shè)施的布置情況分集中采暖和局部采暖，在化工廠中大多采用集中供暖。依據(jù)電力設(shè)計范圍，化工廠的供電按二級負(fù)荷設(shè)計。結(jié)束語在指導(dǎo)教師的殷切關(guān)懷下，這次畢業(yè)設(shè)計已初步完成。用重油制造的原料氣中，含有一部分一氧化碳，這些一氧化碳不能直接做為合成氨的原料，而且對合成氨的催化劑有毒害作用，必須在催化劑的催化作用下通過變換反應(yīng)加以除去。此外，還要感謝系主任 老師以及那些幫助過我的同學(xué)。本設(shè)計主要從物料衡算、熱量衡算以及設(shè)備選型飛、等方面入手，充分運(yùn)用自己所學(xué)的知識，分析并解決了自己在設(shè)計當(dāng)中所遇到的問題，為自己在今后的工作中打下了一個良好的基礎(chǔ)。使我對工廠的設(shè)計工作有了一個比較深入的掌握。確保產(chǎn)品質(zhì)量。按我國規(guī)定，凡日平均溫度5℃的天數(shù)，歷年在90天以上的地區(qū)應(yīng)該采用集中供暖方式，因本車間設(shè)在北方地區(qū)，所以應(yīng)采用集中供暖。通風(fēng)可采取自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)，因本車間選用的物料為切片相應(yīng)地其粉塵飛揚(yáng)程度不高，因此，通風(fēng)設(shè)備要求不是很高。照明：生產(chǎn)廠房選用了隔爆燈、配電室、化驗辦公樓等輔助設(shè)施選用日光燈，裝置內(nèi)部設(shè)置事故照明，以便發(fā)生火災(zāi)事故時作緊急處理。鍋爐用水：此用水必須按照各種工業(yè)鍋爐的給水和爐水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，事前根據(jù)生水水質(zhì)指標(biāo)及凝結(jié)水回收量，擬定給水處理方案。對化工工廠來說，公用工程一般包括供排水、供汽、供電、儀表、制冷、采暖、通風(fēng)等項目。 三廢處理情況本工段產(chǎn)生的有害物質(zhì)較少。工業(yè)有害物質(zhì)對環(huán)境的污染有著密切的關(guān)系。自動控制為DCS和ESD聯(lián)鎖控制。(3) 本裝置采用集散型控制系統(tǒng)(DCS)和ESD聯(lián)鎖保護(hù)以提高裝置的管理水平并實現(xiàn)過程的部分優(yōu)化控制，提高輕質(zhì)油收率，降低能耗，確保油品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。在自動控制系統(tǒng)中，被控對象的輸出量即被控量是要求嚴(yán)格加以控制的物理量，它可以要求保持為某一恒定值；而控制裝置則是對被控對象施加控制作用的機(jī)構(gòu)的總體，它可以采用不同的原理和方式對被控對象進(jìn)行控制，但最基本的一種是基于反饋控制原理的反饋控制系統(tǒng)。廠房的房頂當(dāng)做進(jìn)入設(shè)備的平臺。如必須在多層廠房內(nèi)布置操作臺，則應(yīng)布置在廠房頂層，如整個廠房均有爆炸危險的，則在每層樓板上設(shè)置一定面積的泄爆[19]。廠房層數(shù)的設(shè)計需要根據(jù)工藝流程的要求，投資，用地的條件等多種因素，進(jìn)行綜合的比較后才能最后決定[18]。必須從生產(chǎn)需要出發(fā)，最大限度地滿足生產(chǎn)包括設(shè)備維修的要求。(7) 本車間與其他車間在總平面圖上的位置合理，力求使它們之間輸送管線最短，聯(lián)系最方便。(3) 要為車間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、先進(jìn)合理以及節(jié)能等要求創(chuàng)造條件。 其他主要設(shè)備表33 其他主要設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量材料廢熱鍋爐1 00022L=8 287mmF=130m2換熱管38390根2521Cr16 Ni32溫水調(diào)節(jié)器400換熱面積：25m2管子排列方式：三角形1碳鋼第4章 設(shè)備一覽表根據(jù)前面的工藝和設(shè)備計算，將主要設(shè)備的規(guī)格列于下表。f/m3阻力降符合要求，故，第二段床層高度為：L2 第三段床層高度為：[15](6) 中變爐進(jìn)口直徑計算查《化工原理》得氣體的組分在0℃。m3)(5) 觸媒直徑計算 觸媒直徑計算公式： P (33)式中 P—氣體通過觸媒床壓力降f—摩擦系數(shù)，G—氣體重量流速，kg/(m3(4) 在用材和制造上，要盡量減少材料用量，特別是一些貴重材料。(2) 設(shè)備的耐久性主要取決于設(shè)備腐蝕的情況。把生產(chǎn)上適用、技術(shù)上先進(jìn)與經(jīng)濟(jì)上合理統(tǒng)一起來選以獲得最大的單位產(chǎn)量；能適應(yīng)產(chǎn)品品種變化的要求，并確保產(chǎn)品質(zhì)量；能降低勞動強(qiáng)度提高勞動生產(chǎn)率，能降低原材料及相應(yīng)的公用工程(水、電、氣)的能耗；能改善環(huán)境保護(hù)；設(shè)備制造較易，材料易得，操作及維修保養(yǎng)方便。T)所以,Q3=623=5 359 水的帶出熱Q4：水在150℃時的Cp= kJ/(kmol表216 CH4的熱容物質(zhì)ab/103c/106d/109CH4計算結(jié)果如表217。℃),則Q3為：Q3=50=360 熱平衡：Q1+Q2=Q3解得：Q2=17 在二段反應(yīng)中，應(yīng)向系統(tǒng)補(bǔ)充12 [9] 中變爐三段CO變換反應(yīng)熱量衡算計算CO變換反應(yīng)三段催化劑層熱量損失(1) 入熱計算：CO反應(yīng)放熱Q1：氣體由350℃升至380，反應(yīng)取平均溫度365℃，算得在365℃時反應(yīng)熱為：HQ=9 Q1=()38 =125 補(bǔ)充熱量：Q2合計：Q2+125 (2) 出熱計算：氣體溫度升高吸收熱量：Q3氣體溫度升高50℃，氣體在平均溫度375℃(kmol表212 出三段催化劑層干組分組分CO2COH2N2CH4合計%100Nm3/h1 2 4 kmol/h出三段催化劑層剩余蒸汽量為：1 =1 Nm3/h=出三段催化劑層濕氣組分如表213。表28 出二段催化劑層干氣組分組分CO2COH2N2CH4合計%100Nm3/h1 2 4 kmol/h出二段催化劑層剩余蒸汽量為：1 =1 Nm3/h出二段催化劑層濕氣組分如表29。查表得，468℃的Kp=，則 (23)將a，c，d即O2代入上式，得b=入爐蒸汽量為3 37=1 入爐濕氣組分如表23。熱水飽和塔水煤氣分離器第一換熱器第二換熱器中變爐第一交換器第二交換器圖21 變換工段流程圖 工藝參數(shù) 原料氣體組分表21 原料氣組分組分CO2COH2N2CH4O2合計%100 工作壓力進(jìn)料氣壓力：進(jìn)料汽壓力： 工作溫度進(jìn)中變爐一段催化劑的氣體溫度：320℃出中變爐一段催化劑的氣體溫度：450℃進(jìn)中變爐二段催化劑的氣體溫度：350℃出中變爐二段催化劑的氣體溫度：400℃進(jìn)中變爐三段催化劑的氣體溫度：350℃出中變爐三段催化劑的氣體溫度：380℃出系統(tǒng)變換氣(干基)中CO含量：低于3%[6] 計算基準(zhǔn)以1t/h氨為計算基準(zhǔn)，則V變==3 假設(shè)生產(chǎn)過程中的物料損失10%，則V變=3 (1+10%)=3 物料衡算原料氣組分如表22。由造氣來的半水煤氣給原料氣壓縮后，進(jìn)入半水煤氣分離器分離掉油后進(jìn)入飽和塔接觸傳熱，然后進(jìn)入第一、第二換熱器進(jìn)行換熱，達(dá)到工藝要求后進(jìn)入中變爐一段進(jìn)行反應(yīng)，再依次進(jìn)入二、三段進(jìn)行反應(yīng)。 工藝路線的選擇目前的變化工藝主要有：多段中溫變換，中溫串連低溫變換，全低變這3種工藝。第2章 工藝設(shè)計與計算 工藝原理半水煤氣中CO是在一定溫度和有催化劑存在的條件下與水蒸氣發(fā)生變換反應(yīng)，生成CO2和H2,同時產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱，這是一個等體積可逆的放熱反應(yīng)：CO+H2OCO2+H2+Q在變換觸媒中CO變換反應(yīng)的原理一般認(rèn)為是水分子首先被催化劑的活性表面所吸附，然后分解成氫和吸附態(tài)的氧，氫脫附后進(jìn)入氣相，當(dāng)氣相中的CO撞擊到氧原子的吸附層后，即被氧化為CO2,離開催化劑表面，催化劑則復(fù)原，然后其表面與水分子作用重新生成氧原子的吸附層，如此反應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，催化劑用[K]表示，則化學(xué)反應(yīng)過程表示如下：[K]+H2O [K]要做到時時注意安全，事事想著安全，做到早預(yù)報，做處理，盡量避免重大事故的發(fā)生。 設(shè)計規(guī)模與生產(chǎn)制度 設(shè)計規(guī)模重油為原料年產(chǎn)8萬噸氨車間一氧化碳變換反應(yīng)工段初步設(shè)計, 年生產(chǎn)時間為7200小時。 方案比較根據(jù)以上原則和依據(jù)，本設(shè)計廠址初步設(shè)在在齊齊哈爾市南郊區(qū)的下風(fēng)向處。同時，還要做到有利生產(chǎn)、方便生活、便于施工，并提供有多個可供選擇的方案進(jìn)行比較和評價。正確的選擇廠址是保障化工