【正文】 換爐的工藝計(jì)算 變換催化劑用量的計(jì)算 方法 變換催化劑用量的計(jì)算公式 [12]： VR=τ0V 0 (51) 式中： VR催化劑體積， m3 τ0標(biāo)準(zhǔn)接觸時(shí)間， V0通過催化劑氣體體積， Nm3/h 若令 1?? PKW (52) ? ? ? ?DCBAKu P ???? (53) CDABKV P ?? (54) WVuq 42 ?? (55) K反應(yīng)速度常數(shù)， Nm3/m3 催化劑 .h 則 ?????? ?? ????? ???? qu ququWx quWxqKK P ln22ln0? (56) 通過觸媒床氣體的體積的確定： 從造氣工序來的總濕氣為 164000 hNm/3 ，所以通過變換爐的濕氣體積為：164000 hNm/3 04QCS 型催化劑： TK 1 8 5 ?? (57) 式中 T 為熱力學(xué)溫度， K 為反應(yīng)速度常數(shù) 中變爐催化劑用量的計(jì)算： 一段催化劑用量的計(jì)算 已知 t 入 =330℃ ， t 出 =410℃ t 平均 =(330+410)/2=370℃ （ 643K） lgKp=1914/ 20 Kp= 根據(jù)根據(jù)6431 8 5 ??K 33 ./220 00 mhNmK ? W=Kp1== u=Kp(A+B)+(C+D)=(+)+(+)= V=KpABCD=()()= 2 ??????? wvuq (58) X== hquququwxquwxqkK P50) 8 0 9 8 0 9 2 0 0 0)ln22ln???????????????????????????（（?VR=9.644105164000= 二段催化劑用量的計(jì)算： t 入 =285℃ t 出 =337℃ 平均溫度為 311℃ （ 584K) ??Kp Kp= 根據(jù) ??K 33 ./1637 6 mhNmk ? W=Kp1= u=Kp(A+B)+(C+D)=(+)+(+)= V=KpABCD== 22 ??????? wvuq （ 59） X== h50) 5 9 9 5 9 9 6 3 7 6 ???????????????? （? VR=104164000= 21 催化劑床層直徑的確定 一段催化劑床層直徑的確定 催化劑顆粒為md s 3104,44 ????? 進(jìn)入一段催化劑氣體的平均溫度為 370℃ 進(jìn)入一段變換爐的氣體量：skmolhskmolNm hNm /?? (510) 進(jìn)入一段變換爐氣體的摩爾質(zhì)量： +++++33=(511) 進(jìn)入一段變換爐的氣體流量： ????????????????? 100101 . PPTTVV =sm / 12986433600164000 3??? (512) 一般空塔氣速為 ～ sm/ ，這里選擇為,/ smu ? 則：muVD 1 ????? ? (513) 將塔徑圓整，塔徑取為 D= 42??? ?L (514) 進(jìn)入一段催化劑氣體的質(zhì)量： m1=3111 / mkgVm ???? (515) 32211 / mkgmG ????? ?? (516) smGu / ??? ? (517) C? =?+++ 22 ++= CP (厘泊 ) (518) Tr= Pr= 查普遍化粒度圖： μr= μ= C? .μr ===105kg/ (519) 1189)( )1(Re 53 ???? ????? ???? Gdm s (520) ??? emm Rf (521) M pasmkgld ufpsfm0 ./1 15 9 2 )4 37 (8 76 )1((2332320?????? ???????? ?? ?? (522) 二段催化劑床層直徑的計(jì)算 進(jìn)入二段催化劑的平均溫度為 311℃ 進(jìn)入二段催化劑的摩爾質(zhì)量： +++++=進(jìn)入二段催化劑氣體的質(zhì)量： m2==進(jìn)入二段變換爐的氣體流量： smPPTTVV / 12985843600164000 3200202 ????????????????????? （ 523） 一般空塔氣速為 ～ sm/ ，這里選擇為,/ smu ? 則：muVD 1 ????? ? （ 524） 圓整mD ? ml 42??? ? 3222 / mkgVm ???? 23 1240)( )1(Re 53 ???? ????? ???? Gdm ssmmG /4 2222 ????? ?? （ 525） SMGu / ??? ? （ 526） C? =?+?+++ += CP (厘泊 ) Tr= Pr= 查普遍化粒度圖： μr= μ= C? .μr ===105kg/ （ 527） ??? emm Rf （ 528） Mpasmkgp ./ )(104 )( 233 2 ?????? ???? ?? 因?yàn)?△ P 取催化劑半徑為 m 24 第 六 章 中溫變換爐結(jié)構(gòu)的計(jì)算 變換爐設(shè)計(jì)條件 （ 1）塔體內(nèi)徑 Di=3200mm,塔高 H=12700mm。 變換爐結(jié)構(gòu)計(jì)算 筒體 厚度的 計(jì)算 筒體厚 度 的確定 [17]： 筒體材料采用 16MnR。 26 第 七 章 換熱器型號(hào)規(guī)格的確定 第一主熱交換器的進(jìn)口煤氣溫度 以 1kmol濕煤氣為基準(zhǔn) 粗煤氣 330℃ 變換氣 410℃ 變換氣 285℃ 粗煤氣 t 變換氣由 410℃ 降到 285℃ ，平均溫度為 ℃ （ ） 在 下， 常壓下各組分的平均定壓熱容 見表 ： 表 常壓下各組分的平均 定壓熱容 組分 CO2 CO H2 H2O CH4 N2 ? ????? ????????? ，℃kmol/ yipiCp (71) Tc=+133++647+190+ =281k (72) ? ????? ????????? c (73) ??? cr TT (74) ??cr PPP (75) 主熱交換器 27 查普通化熱容板正圖：?? pC ℃,/ kmolkcalCCC ppp ?????? (76) 半水煤氣在 330℃ （ 603k）時(shí)， 常壓下各組分的平均定壓熱容 見表 表 常壓下各組分的平均定壓熱容 組分 CO2 CO H2 H2O CH4 N2 CP kcal/kmol℃ ? ????? ????????? ，℃kmol/ yipiC p （ 77） TC=325K PC= Tr=603/325= Pr=查普通化熱容板正圖：?? pC ℃,/ kmolkcalCCC ppp ?????? (78) 該主熱變換器熱損為 5℃ ： 1（ 410285） =1（ 330+5t） (79) t=208℃ 第一主熱交換器的型號(hào)規(guī)格 估算傳熱面積 當(dāng)不計(jì)熱損時(shí)，換熱器的熱負(fù)荷為： ? 820xx)( 12 ??????? ttCWQ PCC (710) 逆流平均溫度差：123208330285410ln)208330(285410ttlntt2121 ?????????????? ）（逆mt℃ (711) 逆流 t1(208℃ ) t2(330℃ ) T2 (285℃ ) T1(410℃ ) 初估計(jì)?值： 28 濕度差校正系數(shù)為： 28541012 21 ??????? tt TTR (712) 20833011 12 tT ttp (713) 初步?jīng)Q定采用單殼程，偶數(shù)管程的浮頭式換熱器。 表 BES120043506/256 型浮頭式內(nèi)導(dǎo)流換熱器 相關(guān)參數(shù) 外殼直徑 D， mm 1200 管程數(shù) Np 6 公稱直徑， m2 350 管束 NT 807 公稱壓力， Mpa 4 管子排列方式 正方形錯(cuò)列 管子尺寸， mm ?? 管中心距， mm 32 管長(zhǎng)， m 6 計(jì)算換熱面積， m2 管程的對(duì)流傳熱系數(shù)和壓降 管程 為充分利用變換氣的熱量，采用變換氣走管程，粗煤氣走殼程 管程流通面積 222 mNNdSPTii ????? ?? (716) 管內(nèi)變換氣流速： sms ptvuiii /12982982730???????????????? ????????????????? ?? ? (7