【正文】 的組分如表 228 所示 。 表 218 變換氣出中變爐濕氣組分含量 組 分 CO2 CO H2 N2 CH4 H2O 合計(jì) 含量％ 100 m3(標(biāo) ) kmol 對(duì)出中變爐 一段催化床層的變換氣溫度進(jìn)行估算： 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論 文 21 根據(jù)： Kp= （ H2％ CO2％） /（ H2O％ CO％） 計(jì)算得 Kp= 查《小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計(jì)手冊(cè)》知當(dāng) Kp= 時(shí) t=409 ℃ 設(shè) 平均溫距為 44 ℃ ，則出中變爐 一段催化床層的變換氣溫度為： 409℃ 44℃ =365 ℃ 。 Q1= X( )。 變換氣的溫度： 415 ℃ 。 表 213 變換氣各組分 在 683K 時(shí) 熱熔列表 物質(zhì) CO CO2 H2 H2O N2 CH4 Cp 31 所以平均熱容： Cpm=∑Yi Cp= KJ/（ ） 所以氣體吸熱 ： Q3= (415330) = kJ 假設(shè)熱損失 Q4（一般熱損失都小于總熱量的 10%） 。 采用氣體的統(tǒng)一基準(zhǔn)焓進(jìn)行熱量平衡計(jì)算，不必考慮系統(tǒng)中反應(yīng)如何進(jìn)行 、 步驟有多少，只要計(jì)算出過(guò)程始態(tài)和末態(tài)焓差，即得出該過(guò)程的總熱效果 ： △ H=（ ∑niHi） 始 －（ ∑niHi） 末 (210) 式中 ： △ H —— 過(guò)程熱效應(yīng)，其值為正數(shù)時(shí)為放熱，為負(fù)數(shù)時(shí)系統(tǒng)為吸熱 ，單位： kcal.。 在變化氣中含有 CO， H2O， O2， H2 這 4 種物質(zhì)會(huì)發(fā)生 以下 2 種反應(yīng)： CO +H2O=CO2+H2 （ 5） O2 + 2H2= 2 H2O （ 6） 這 2 個(gè)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。 假使 O2 與 H2 完全反應(yīng)， O2 完全反應(yīng)掉 。 0102030405060708090100300 350 400 450 500溫 度（℃）CO轉(zhuǎn)化率 Xp 圖 21 中變爐催化劑平衡曲線圖 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論 文 10 最佳溫度曲線的計(jì)算 中變爐選用 C6型催化劑 。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論 文 8 表 23 進(jìn)中變爐的變換氣濕氣組分含量 組 分 CO2 CO H2 N2 O2 CH4 H2O 合計(jì) 含量％ 100 m3(標(biāo) ) kmol 中變爐 CO 的實(shí)際變換率的求取 假定濕轉(zhuǎn)化氣為 100 mol，其中 CO 濕基含量為 ％ ，要求變換氣中 CO 含量為 2％，故根據(jù)變換反應(yīng)： CO+H2O＝ H2+CO2 （ 4） 則 CO 的實(shí)際變換率公式為： Xp％ = ? ?aaaa YY YY ?? ??1 100 （ 21） 注： 式中 aY 、 39。 年產(chǎn) 10 萬(wàn)噸合成氨 工廠日 生產(chǎn)能力（一年連續(xù)生產(chǎn) 330 天）： 日生產(chǎn)量： 100000/330= t/d= t/h。再通過(guò)換熱器將轉(zhuǎn)換氣的溫度降到 180℃ 左右，進(jìn)入低變爐將轉(zhuǎn)換氣中一氧化碳含量降到%以下，再進(jìn)入脫碳工段。若一氧化碳體積分?jǐn)?shù)較高，應(yīng)采用中溫變換 ， 因?yàn)橹凶兇呋瘎┎僮鳒囟确秶^寬，而且價(jià)廉，壽命長(zhǎng)，大多數(shù)合成氨原料 氣中一氧化碳高于 10%，故都可先通過(guò)中變除去大部分一氧化碳。因而存 在著最佳反應(yīng)溫。單就平衡而言，加壓并無(wú)好處 ， 但從動(dòng)力學(xué)角度，加壓可提高反應(yīng)速率。汽氣比降低，蒸汽消耗大幅下降，在幾種變換流程中蒸汽消耗最低。另外，由于變換效率的提高，合成氨產(chǎn)量可以相對(duì)增加。前者指在合成塔后設(shè)置水加熱器以熱水形式向變換系統(tǒng)補(bǔ)充熱能，并通過(guò)變換工段設(shè)置的兩個(gè)飽和熱水塔使自產(chǎn)蒸汽達(dá)到變換反應(yīng)所需的汽氣比。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論 文 3 除液氨可直接作為肥料外，農(nóng)業(yè)上使用的氨肥，例如尿素、硝酸銨、磷酸銨、硫酸銨、氯化銨、氨水以及各種含氨混肥和復(fù)肥，都是以氨為原料的 [2]。 發(fā)展趨勢(shì) 根據(jù)合成氨技術(shù)發(fā)展的情況分析 ,估計(jì)未來(lái)合成氨的基本生產(chǎn)原理將不會(huì)出現(xiàn)原則性的改變 ,其技術(shù)發(fā)展將會(huì)繼續(xù)緊密圍繞“降低生產(chǎn)成本、提高運(yùn)行周期 ,改善經(jīng)濟(jì)性”的基本目標(biāo) ,進(jìn)一步集中在 “大型化、低能耗、結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)、長(zhǎng)周期運(yùn)行”等方面進(jìn)行技術(shù)的研究開(kāi)發(fā) [4]。 目前，變換工段主要采用中變串低變的工藝流程，這是從 80 年代中期發(fā)展起來(lái)的 [1]。 合成氨 變換工段是指 CO 與水蒸氣反應(yīng)生成 CO2和 H2的過(guò)程。最后，少量的 CO 用 液氨洗滌法，或是低溫變換串聯(lián)甲烷化法加以脫除 [1]。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論 文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 關(guān)鍵詞： 合成氨 ； 變換； 計(jì)算 The Technological Design on transform System for Ammonia Plant Abstract： This design was mainly for the synthetic ammonia plant shift conversion section. The technological process used the middle temperature change first ， and then used the low temperature change .Process calculation mainly included material balance, energy balance and equipment selection. Key words: ammonia synthesis, transform , calculation. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評(píng)閱書 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)： 一、撰寫（設(shè)計(jì)）過(guò)程 學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評(píng)閱教師評(píng)閱書 評(píng)閱教師評(píng)價(jià)： 一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范 ？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”） 評(píng)閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論 文 I 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見(jiàn) 教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)： 一、答辯過(guò)程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見(jiàn)解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對(duì)答辯問(wèn)題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過(guò)程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評(píng)定成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選 等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見(jiàn)： 系主任： （簽名） 年 月 日 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論 文 II 目 錄 第 1 章 緒 論 ....................................................................................................................... 1 概述 ..............