【正文】 N 0 0 0 0 1233 HCN 0 0 0 0 1507 ACL 0 0 0 0 2 CO2 0 0 0 0 4530 合計(jì) 15440 417500 100 100 4782 125240 100 100 14 表 33 各物質(zhì) 0～ t℃ 的平均定壓比熱容 CP/[kJ/(kg C，濃相段出口混合氣 25176。 30℃ ，相對濕度 80%，空壓機(jī)出口氣體溫度 170℃。 Q1=(21072+69362 )(1700)+1658=107kJ/h (b)出塔濕空氣帶出熱量 Q2 90℃ 蒸汽焓 2660kJ/kg，空氣比熱容取 (kg ，生成硫酸銨。 (2) 物料衡算 排除的廢液量及其組成 組分 H2O AN ACN HCN H2SO4 (NH4)SO4 合計(jì) %(wt) 100 19 進(jìn)塔氣中含有 ，在塔內(nèi)被硫酸吸收生成硫酸銨，氨和硫酸反應(yīng)的方程式如下： 2NH3 + H2SO4 (NH4)SO4 (NH4)SO4 的生成量，即需要連續(xù)排出的 (NH4)SO4流量為： 132/(217)=2836kg/h 塔底排出液中， (NH4)SO4的含量為 %（ wt），因此，排放的廢液量為： 2836/=9178kg/h 排放的廢液中，各組分的量： H2O 9178 =6290kg/h AN 9178 = ACN 9178 = HCN 9178 = H2SO4 9178 = 424)( SONH 9178 =2836kg/h 新鮮硫酸吸收劑（ 93% H2SO4）的量為： (9178+98/34)/=2312kg/h 63HC 1659kg/h 83HC 2223kg/h 2O 5066kg/h 2N 69362kg/h AN =9103kg/h ACN =1231kg/h HCN =1505kg/h 2CO 4530kg/h H2O 出塔氣中的水 =入塔氣中帶入水 +新鮮吸收劑帶入水 廢液排出的水 =29720+2312 =23592kg/h (3) 熱衡算 塔頂氣體中實(shí)際蒸汽分壓為 PH2O=yH2OP== 設(shè)飽和度為 ，則與塔氣體溫度平衡的飽和蒸汽分壓為： P○H2O= 入塔噴淋液的 硫酸銨含量為 100(NH4)2SO4/100g H2O，已知硫 20 酸銨溶液上方的飽和蒸汽壓如 下表 。 Q1=107kJ/h (b)出塔氣體帶出熱 Q2， 各組分在 0～ 76℃ 的平均比熱容的值 表 39 各組分在 0～ 76℃ 的平均比熱容的值 Q2=(1659+2223+7295+5066+69362+29720 ++1233+1507++4530)(760)= 107kJ/h (c)蒸汽在塔內(nèi)冷凝放熱 Q3 蒸汽在塔內(nèi)的冷凝量 =進(jìn)塔氣體帶入蒸汽 出口氣帶出蒸汽 =2970023574=6126kg/h 蒸汽的冷凝熱為 kJ/ kg Q3=6126 22466= 108kJ/h (d)有機(jī)物冷凝放熱 Q4 Q4=615+728+=4238 kJ/h (e)氨氣和放熱 Q5 每生成 1mol硫酸銨放熱 物質(zhì) C3H6 C3H8 O2 N2 H2O AN HCN ACN ACL CO2 CP 21 Q5=28361000/132=106kJ/h (f)硫酸稀釋放熱 Q6 硫酸的稀釋熱為 749 kJ/ kg Q6=2150 749= 106kJ/h (g)塔釜排放的廢液帶出熱量 Q7 根據(jù)塔釜排放的廢液中 H2O 與 (NH4)2SO4 的摩爾比，查氮肥設(shè)計(jì)手冊得此組分的硫酸銨水溶液比熱容為 kJ/（ kg把數(shù)據(jù)代入平衡方程： 解得 Q9= 106kJ/h (j)循環(huán)冷卻器的冷卻水用量 W 設(shè)循環(huán)冷卻器循環(huán)水上水溫度 32℃ ，排水溫度 36℃ 。 設(shè)循環(huán)液流量為 m kg/h，循環(huán)冷卻器出口循環(huán)液溫度 t℃ 。出塔氣溫度 10℃，壓力 101 kPa 5℃ AN 溶液中含 %（ wt） （ 2）物料衡算 設(shè)入塔氣中的 AN、 HCN、 ACL、 CAN 等組分全部被水吸收， 63HC ， 83HC ， 2O ， 2N ， 2CO 等組分不溶于水，則出塔氣中含有水蒸氣的量： hkghk mo l /???? 出塔氣總量為： +2223+5069+69362+4532+625=83496kg/h （ a）出塔 AN 溶液總量 （ b）塔頂加入的吸收水量 作水吸收塔的總質(zhì)量衡算得： 入塔吸收液量 =塔底 AN 溶液量 +出塔氣體總量 入塔氣量 凝水量 =505867+834969876019630=470970 kg/h AN 溶液的組成和量 AN 溶液中的水 =塔頂加入的水 +進(jìn)塔氣液混合物中帶入的水 出塔氣中帶出的水 =470970+3940+19630625=493920 kg/h (3)熱量衡算 Q1 Q1=105kJ/h Q2 Q2=19630(400)=105kJ/h c 出塔氣帶出熱 Q3 Q3=105kJ/h d 吸收水帶入熱 Q4 Q4=105kJ/h AN 溶液帶出熱 Q5 Q5=2094442t Q6 Q6=22560=105kJ/h 、 ACN、 ACL、 HCN 等氣體的溶解放熱 Q7 溶解熱 =冷凝熱 24 AN、 ACN、 ACL、 HCN 的冷凝熱 表 311 AN、 ACN、 ACL、 HCN的冷凝熱 Q7=9106 +1230 + +1508 = 109kJ/h 熱平衡方程 Q1+Q2+Q3+Q4+Q6+Q7=Q3+Q5 代入數(shù)據(jù)解得 t=℃ 空氣水飽和塔釜液槽 （ 1）空氣飽和塔液體進(jìn)出口流量和液體的溫度由空氣飽和塔物料和熱衡算確定；去水吸收塔的液體流量由水吸收塔物料衡算的確定，排污量按乙腈解析塔來的塔釜液量的 15%考慮；乙腈解析塔塔釜液量和去萃取解析塔的液體量由精致系統(tǒng)的物料衡算確定。 511 kg/h （ 2） 熱衡算求其氣氨過熱器的熱負(fù)荷和加熱蒸汽用量 氨氣的比熱容為 KJ/()，冷損失按 10%算。 熱損失按 10%考慮，空氣加熱器的熱負(fù)荷為 Q=（ 69362 +21071 +15461 ）（ 13690） = 106 KJ/h 用 Mpa 蒸汽為加熱劑，其飽和溫度為 ℃，冷凝熱為 2066 KJ/kg，物 質(zhì) C3H6 C3H8 NH4 cP/[kJ/(kg 時(shí)間 10s （ 2） 濃 相段直 徑 因反 應(yīng)過 程 總 物 質(zhì) 的量增加，故按出口 處計(jì) 算塔 徑 比 較 安全 出口 處 氣體體 積 流量 為 V=4780 40273 ?? =145480 hm/3 = sm/3 取 空床線 速 濃 相段直 徑為 ??d = 取流化床 濃 相段直 徑為 7m （ 3） 濃 相段高度 按接觸 時(shí)間 10s 算，推化 劑 的堆體 積為 ??rV = 3m 靜 床高 20 8 ??H = 取膨 脹 比 為 2， 則濃 相段高度 為 ??? RHH = 取 濃 相段高 51m 校核 推化 劑 的堆密度 為 640 3/mkg 推化 劑 的品 質(zhì) W= 640=258620kg= 推化 劑負(fù) 荷 為 ? = )./(63 kgcathHC 29 實(shí)驗(yàn)裝 置的推化 劑負(fù) 荷可 達(dá) 到 )./(63 kgcathHC ，本 設(shè)計(jì) 的值小于 實(shí)驗(yàn)值，是可靠的。 G? = 273 105918 ?????3/mkg L? =958 3/mkg L=28500 kg/h 31 G= kg/h L? = 把數(shù)據(jù)帶入（ 33）式： 8/14/9 581 ) 05 912 85 00( ]2 g[ 2 ???????????Fw 解得 F? =泛點(diǎn)率取 75%，則氣體空塔速度為： W= 13743=出塔操作條件下的氣量； V= 2 4 1 0 1 7 3 902 7 9 9 5 ???? =49580 hm/3 = sm/3 塔徑應(yīng)為 d= * = 10 = G? = 0 3 2 6 1 0 1 2 7 31 7 02 7 2 4 7 9 2 4 4 4 ?????3/mkg L? =975 3/mkg L= kg/h G=L? = 把數(shù)據(jù)帶入（ 33）式 8/14/) 627(] g[ 2 ???????????Fw 解得 F? =氣體空塔速度為 w。 總傳熱 系 數(shù) 取 20 )./( 2 kmW ， 換熱裝 置 熱負(fù) 荷 為 Q= hkj/107 = sj/106 又 ? ? ? ?143360143470ln143360143470???????mt=267℃ 換熱 面 積為 26720 6???F = 2m 取 30%設(shè)計(jì) 裕量， 則換熱 面 積為 1500 2m 空氣飽和塔 （ 1）計(jì)算 依據(jù) 30 表 314 進(jìn)塔空氣的組成和流量 組分 2O 2N OH2 合計(jì) Kmol/h kg/h 21071 2477 69362 1989 3247 92444 表 315 出塔空氣的組成和流量 組分 2O 2N OH2 合計(jì) Kmol/h kg/h 21071 2477 69362 15461 105918 285000 kg/h，溫度 105℃ 271529 kg/h，溫度 79℃ . Mpa，塔頂壓力 Mpa 170℃，出塔氣溫度 90℃ . 50 50 陶瓷拉西環(huán)（亂堆） (2)塔徑的確定 拉西環(huán)的泛點(diǎn)速度計(jì)算公式為 lg ]))(([ 3 LLGF agw ????= 8/14/1 ??????????????LGGL ?? (33) 式中 F? —— 泛點(diǎn)空塔氣速， m/s； g—— 重力加速度， ； 3?a_____干填料因子， 1?m ； LG??, —— 氣相和液相密度， 3/mkg ； L， G—— 氣相和液相流量， kg/h； L? —— 液體的粘度， mPa.(cP)。 進(jìn)口壓力 ；出 口壓力 。濕空氣來自空氣加熱器 （ 2）熱衡算求進(jìn)口濕空氣 的溫度 t 以 0℃為熱衡算基準(zhǔn)。 （ 2）熱衡算求丙烯過熱器熱負(fù)荷和加熱蒸汽量 26 丙烯氣的比熱容為 ()，丙烷氣比熱容 ()，熱損失按 10%考慮，需要加熱蒸汽提供的熱量為 Q=（ 120200 +22240 ） [65(13)]= 107 KJ/h 加熱蒸汽量為 W= 7? =8590kg/h 上式中 2138KJ/kg 是 蒸汽的冷凝熱 氨蒸發(fā)器熱量衡算 （ 1）計(jì)算依據(jù) 。 C 40176。K），循環(huán)液與新 鮮吸收液混合后的噴淋液比熱容為 kJ/（ kgK ）。 入塔噴淋液溫度比氣體出口溫度低 6℃ ,故為 70℃ 。 （即循環(huán)液）的組成如 表 37： 表 37 塔底出口液體的組成 e. 進(jìn)塔氣溫度 180℃，出塔氣溫度 76℃，新鮮硫 酸吸收劑溫度 30℃。 Q2=(21072+69362)(900)+154602660=107kJ/h (c)105℃ 入塔噴淋液帶入熱量 Q3 Q3=285000(1050) =108kJ/h (d)求出塔熱水