【正文】 ② 冷凝塔和氨蒸發(fā)器分離液氨量為 1000－ 566=434kg 溶解氣：在 ℃ 各氣體在液氨中溶解度由表查得： H2： 3 3NmTNH ata N2： 3 3NmTNH ata CH4： 3 3NmTNH ata Ar： 3 3NmTNH ata 溶解的氣體 量為： H2： N2： CH4： Ar： Nm3 共計(jì)： Nm3 ③ 放空氣量及放空氣中的隋性氣體含量 消耗定額為 2977 3 3NmTNH 的新鮮氣，理論上合成 1 噸氨需要2635 Nm3。 (9) 水冷卻器的冷卻水溫為 25 ℃ 。廢液一般放 入廢液礦中，回收有用成分后排液。氣體經(jīng)三軸反應(yīng)后到徑向段反 應(yīng)，再被管間的塔二入主進(jìn)氣降溫 ~350℃出塔，進(jìn)入廢鍋回收熱量并副產(chǎn)蒸汽，出廢鍋 ~220℃的氣體進(jìn)熱交管內(nèi)加熱入塔氣體，自身溫度降到約 90℃從熱交頂部導(dǎo)出（與系統(tǒng)近路氣匯合）內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 去 2 臺(tái)并聯(lián)的水冷器降溫到約 35~40℃，再進(jìn)入冷交上部換熱器管間降溫，到下部分離，分離下的液氨去中間槽 。 催化劑的選用 近年來國(guó)產(chǎn)氨合成催化劑發(fā)展很快，小合成氨廠使用的氨催化劑絕大部分是國(guó)產(chǎn)系列，主要有 A106， A110， A 2110? ， A 3110? ， A 4110? ，A201， A301等催化劑。從平衡觀點(diǎn)出發(fā)，溫度愈底，壓力愈高則反應(yīng)愈趨向合成氨的方向移動(dòng)，達(dá) 到平衡時(shí)混合氣體中的氨含量達(dá)到最大值。 ② 采用各項(xiàng)節(jié)能措施，力求技術(shù)先進(jìn)，安全可靠，簡(jiǎn)單易行，用材省投資少。以其為原料可制 化肥、 塑料、合成纖維、油漆、感光材料等產(chǎn)品。根據(jù)合成反應(yīng)器所采用的壓力，溫度及催化劑型號(hào)的不同，氨合成的方法可以分為低壓法，中壓法和高壓法三種。設(shè)計(jì)說明書包括：總論，流程的選擇和確定，流程的說明，合成工序的計(jì)算四部分。 指導(dǎo)思想 (1) 本設(shè)計(jì)力求做到技術(shù)先進(jìn)，切合實(shí)際，經(jīng)濟(jì)核算，安全適用，在以上前提下提出的專業(yè)設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，本設(shè)計(jì)積極采用 國(guó)內(nèi)的技術(shù)革新成果，努力開發(fā)新技術(shù)，貫徹工藝與設(shè)備共舉的方針，加強(qiáng)了工藝流程與裝備的配套開發(fā)設(shè)計(jì)。 生產(chǎn)規(guī)模 根據(jù)任務(wù)書，本設(shè)計(jì)采用年產(chǎn) 6 萬噸的生產(chǎn)規(guī)模。 2. 流程簡(jiǎn)單，設(shè)備投資低。 第 3 章 化工工藝設(shè)計(jì)說明 節(jié) 生產(chǎn)工藝流程的說明 氣體走向： 由壓縮機(jī)六段來的新鮮氣和冷交二出（熱出）出來的氣體匯合一起進(jìn)入臥式氨冷器管內(nèi)被殼程液氨冷卻降溫，進(jìn)入氨分，分離下的液氨去中間槽，分離后的氣體進(jìn)入冷交，由下沿冷交中心管上行至冷交上部換熱器管內(nèi)，與管外冷交熱進(jìn)氣換熱提高溫度后，由上管口導(dǎo)出，去循環(huán)機(jī)提壓，經(jīng)循環(huán)油分分離油水后，分為三路 。 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 ① 遵照生產(chǎn)工藝流程的自然順序的原則，確 保工藝流程路線最短； ② 重型設(shè)備或易震動(dòng)設(shè)備布局在地表層； ③ 經(jīng)常聯(lián)系的設(shè)備應(yīng)盡量接近，便于操作； ④ 布局時(shí)應(yīng)創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，留給操作人員必要的操作空間和安全距離； ⑤ 設(shè)備應(yīng)盡量對(duì)稱，相同或接近，應(yīng)盡量集中； ⑥ 布置設(shè)備應(yīng)盡量利用工藝特點(diǎn)，讓物料自動(dòng)壓送，一般計(jì)量設(shè)備布置在最高層主要設(shè)備及反應(yīng)器等布置在中間層，貯槽設(shè)備在最低層。 (3) 夏季循環(huán)水溫度： 32℃ 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 (4) 新鮮氫氮?dú)饨M成如表 表 新鮮氫氮?dú)饨M成表 組 成 2H 2N 4CH Ar 合計(jì) ％ 73． 98 100 (5) 合成塔入口氣：3NHy為 %，4CH Ary ?為 % 。水冷器出口氣體流量 為 4V 、溫度為 t=36℃ 、表壓P=289kg/cm2。布拉德公式 ㏒ NH3=+ tP ? 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 求得冷凝塔出口氣含氨量為 % 氨的冷凝量為 9V 由進(jìn)出口氨的平衡： %= 9V + 8V % 由進(jìn)出口物料平衡： 12829。 (12) 操作條件： 表 操作條件 壓力（ kg/cm2） 溫度（ ℃ ） 合成塔進(jìn)口氣體 310 38． 9 合成塔出口氣體 292 100 水冷器出口氣體 289 36 冷凝塔進(jìn)口氣體 318 44（計(jì)算得） 氨蒸發(fā)器進(jìn)口氣體 315 19 氨蒸發(fā)器出口氣體 313 物料衡算 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 物料衡算是以試差法進(jìn)行幾次試算，假定了合成塔進(jìn)口氣體成分和數(shù)量，進(jìn)行物料平衡，仍有些誤差，此誤差都?xì)w納入了 溶解度內(nèi)。夏季小時(shí)產(chǎn)量 9t。分別從兩個(gè)不同方面進(jìn)行說明。催化劑筐上層反應(yīng)速度快，則上層可裝小顆粒催化劑，下層反應(yīng)速度減慢，內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 內(nèi)擴(kuò)影響小，宜裝大顆粒催化劑。由于氨的合成過程是一個(gè)放熱過程，反應(yīng)后塔壁的溫度會(huì)升高，為保護(hù)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)能量的充分利用，原料氣分主，副兩條線進(jìn)入合成塔，主線氣體從熱交換器換熱后進(jìn)入合成塔，副線氣體直接進(jìn)入合成塔，與主線氣體混和后進(jìn)行反應(yīng)。 ⑤ 充分利用原料，未反應(yīng)物要從生產(chǎn)的產(chǎn)品中分離出來，回收并循環(huán)使用副產(chǎn)物要加工成產(chǎn)品，并盡量減少廢物的產(chǎn)生和排放。 國(guó)際上對(duì)氨的需求，隨著人口的增長(zhǎng)和對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)的需求和環(huán)境綠化面積的擴(kuò)大而不斷增加。本設(shè)計(jì)采用的是中壓法。其中合成壓力分別為 15——20Mpa 和 32Mpa。物盡其用，減少排放物對(duì)環(huán)境的污染，提高企業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，已成為當(dāng)今合成氨工藝生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的方向。 ④ 設(shè)計(jì)的流程必須符合工業(yè)生產(chǎn)的目的和要求，以確保生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 第 2 章 工藝流程的選擇確定 由氨合成的主要特點(diǎn)進(jìn)行工藝流程的設(shè)計(jì)選擇 因?yàn)榘钡暮铣墒芑瘜W(xué)平衡的限制，單程合成效率較低，所以分氨后未反應(yīng)的氣體必須返回合成塔，進(jìn)行循環(huán)反應(yīng)。一般情況下用 ～ 和 ～ mm 的顆粒為宜。 節(jié) 生產(chǎn)設(shè)備選型說明 生產(chǎn)設(shè)備的選型要符合一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和結(jié)構(gòu)要求。 第 4 章 合成工序的工藝計(jì)算 節(jié) 物料計(jì)算 計(jì)算依據(jù) (1) 生產(chǎn)能力：冬季小時(shí)產(chǎn)量 10t。 (1