【正文】 分別在 、 、 15MPa、 27MPa 條件下進(jìn)行，壓縮工段的任 務(wù)就是提高工藝氣體壓力，為各個(gè)生產(chǎn)工段提供其所需的壓力條件 。醇后氣中 CO＜ %、 CO2＜ %。 4 碳化工段 氣體流程 來自變換工段的變換氣，依次由塔底進(jìn)入碳化主塔、碳化付塔，變換氣中的二氧化碳分別在主塔和付塔內(nèi)與碳化液和濃氨水進(jìn)行反應(yīng)而被吸收。 變換工段 變換工段的主要任務(wù)是將半水煤氣中的 CO 在催化劑的作用下與水蒸氣發(fā)生放熱反應(yīng)，生成 CO2和 H2。反應(yīng)過程中為解決氫氣和氮?dú)夂铣赊D(zhuǎn)化率低的問題，將氨產(chǎn)品從合成反應(yīng)后的氣體中分離出來，未反應(yīng)氣和新鮮氫氮?dú)饣旌现匦聟⑴c合成反應(yīng)。 此設(shè)計(jì)過程主要有六個(gè)部分：緒論，工藝流程的設(shè)計(jì)，工藝計(jì)算設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)，強(qiáng)度校核和技術(shù)條件的編制。℃ /W） ? ? 允許壓降△ p （ KPa） 50 50 傳熱系數(shù) K（ W/℃178。 3 查閱翻譯綜合 分析各種文獻(xiàn)資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)方案的可行性研究和論證。掌握最新化工容器及設(shè)計(jì)的全過程?！妫? 污垢熱阻 R（ m2178。本說明書在編寫過程中力求簡潔明了，對來源和實(shí)踐中的結(jié)構(gòu)和方案在使用中做了詳細(xì)的分析 和校核，對借鑒的理論和公式，方案以及結(jié)論都注明了出處，方便查詢。目前工業(yè)普遍采用直接合成法。脫硫液再生后循環(huán) 2 使用。 被吸附劑吸附的雜質(zhì)和少量氫氮?dú)庠跍p壓和抽真空的狀態(tài)下，將從吸附塔下端釋放出來，這部分氣體稱為解析氣，解析氣分兩步減壓脫附，其中壓力較高的部分在順放階段經(jīng)管道進(jìn)入氣柜回收，低于常壓的解吸氣經(jīng)阻火器排入大氣。 5 甲醇合成工段 聯(lián)醇是將經(jīng)變換、脫碳后的凈化氣中的 CO： 15%、 CO2＜ %（其含量可根據(jù)生產(chǎn)所要求的醇氨比調(diào)節(jié)）與 氣體中的 H2經(jīng)壓縮機(jī)加壓到 15MP 后，依次經(jīng)過洗氨塔、油分、預(yù)熱器、廢熱鍋爐進(jìn)入合成塔，在催化劑的作用下合成為甲醇，同時(shí)起到氣體凈化的作用。 壓縮工段 壓縮工段的壓縮機(jī)為六段壓縮。在設(shè)計(jì) 溫度 ( 50℃ )時(shí) ,甲醇對于 CO2 ,H2 S 和 COS 具有較高的可溶性。變換氣冷卻段的氨洗滌塔使變換氣中的氨液位保持在甲醇放氣量最小的液位。系統(tǒng)配有比例調(diào)節(jié)系統(tǒng) ,使循環(huán)量與氣量成比例 ,得到合格的精制氣。 主要控制指標(biāo) 貧甲醇的溫度 :控制入主洗塔的貧甲醇溫度 50℃控制出主洗塔的凈化氣中 COS + H2S≤ 0. 1ppm CO2≤ 3 %貧甲醇中的水含量 : 1 %貧甲醇中的總硫含量 : 100ppm 熱再生塔回流槽中 : NH3 5gPl 出工段的克勞斯氣體 H2 S 濃度 ≥ 25 %。 11 2. 工藝計(jì)算 . 設(shè)計(jì)溫度 本次設(shè)計(jì)中 合成氣 的最 高 溫度為 27℃， 因次取殼程的設(shè)計(jì)溫度為 30℃ 。 1） 、合成氣的組分及其體積含量： 物質(zhì) 2N 2H rA 4CH 體積含量 % % % ≤ 1% 忽略 4CH 合成氣的定性溫度為： ??? ）（ ℃ 由0 TPPMT?? 可求得合成氣各組分在 T、 P 下的密度。、 ?CO? ㎏ /m179。 計(jì)算得： )(1 5 8 2 CkgKJC COP ??? 查 [ 7,49 ] CO )( C??摩爾卡 25℃ 50℃ 計(jì)算得： )(0 8 2 CkgKJCCOP ??? 查 [ 7,45 ] 2H )( C??摩爾卡 25℃ 50℃ 計(jì)算得： )(5 1 2 CkgKJC HP ??? 查 [ 7,61 ] 4CH )( C??摩爾卡 25℃ 50℃ 19 計(jì)算得： )(3 7 8 4 CkgKJC CHP ??? 查 [ 7,47 ] 2N )( C??摩爾卡 260k 300k 計(jì)算得： )(0 8 0 2 CkgKJC NP ??? 由iPiP CyC ??得其冷煤氣的比熱容： )(8 8 0 CkgKJCP ??? . 熱量衡算 對冷流體： hkgW 12143?合成 hKJCWQ P 3 1 1 3 9 6)( 2 1 4 3t ????????? 合吸 對熱流體： 由 放吸 ? hkgTC QW P )( ??????? 吸冷煤氣 . 換熱器出選型 計(jì)算兩流體的平均溫度： 20 因采用逆流方式可以節(jié)省換熱面積，所以采用逆流換熱。 ④管心距 mmdP ???? ? ⑤隔板中心到離其最近一排管中心距離： mmPz t ???? ，則各管程相鄰管 的管心距為 38mm。 ①Δ 1P 、Δ 2P — 分別為直管及回彎管中因摩擦阻力引起的壓力降 ② tF — 結(jié)垢校正系數(shù)，無因次，對Φ 19179。 5℃， 合成氣 的理論進(jìn) 口流量應(yīng)為 。記錄儀，模擬電動(dòng)調(diào)節(jié)器，可編程數(shù)字調(diào)節(jié)器，分?jǐn)?shù)控制系統(tǒng)及過程控制機(jī)使 用。 微分調(diào)節(jié) D：微分調(diào)節(jié)的輸出只與偏差的變化速度有關(guān)，而與偏差是否存在 無關(guān)。 壓力容器類別判定 由于殼程的操作壓力為 P1=，管程的操作壓力為 P2=。 由 [21,34]，對工藝要求無余差的，則選用比例積分微分（ PID）調(diào)節(jié)規(guī)律，如溫度成分， PH 等參數(shù)的控制。直通單座型。檢測元件采用熱電阻 Cu50,Cu50測量范圍 50～ 150℃。 SF — 殼程壓強(qiáng)降的結(jié)垢校正系數(shù)，無因次，對氣 體取 SF = 1P?? 求?。? 2)1( 21 uNnfFP Boo ????????? ① F — 管子排列方法對壓強(qiáng)降的校正系數(shù)，對正三角形排列， F= ② 0f — 殼程流體的摩擦系數(shù)，當(dāng) oRe 500 時(shí)， ??? oeRf ③ on — 橫過管束中心線的管字?jǐn)?shù)，對正三角形排列， 5 ???? nn o 取 on =28 ④ BN — 折流板數(shù) 殼程流通截面積 oA )()( mdnDhA ooo ????????? smsmAwu ooo 7 80 40 8 1 2 14 3 ?????? ? 24 6 98 7 5 ?? ?????? ?oooo ud ? ? 4 1 1 6 9 8 ????? ?of 則 PauNnfFPBoo )110()1(221 ???????????????? ? 2P?? 的求?。? 2)( 22 oB uDhNP ??????? PauD hNP oB )800 )( 222 ????????????? （? 則殼程壓降 : M P aPaNFPPP SSo )( 21 ??????????????? ）（ 遠(yuǎn)小于 ，滿足要求，合適。 取 h==320mm 與標(biāo)準(zhǔn) 300mm 相近，則可采用 h=300mm 3）折流板數(shù) BN 1013 0 03 5 0 01 ????? 折流板間距 換熱管長BN 換熱管初選型尺寸： 公稱直徑 公稱壓力 管長 管程數(shù) 殼程數(shù) 管子尺寸 管字?jǐn)?shù) 排列方式 800mm 3500mm Ⅱ Ⅰ Φ 19179。 2mm 管子為換熱管，管長為 3500mm。 . 粘度μ 氣體粘度與溫度有關(guān)，壓強(qiáng)對氣體粘度影響小，工程計(jì)算中可忽略。 %%% ???????? ?i ii??? ㎏ /m179。這里取殼程的操作壓力。 (2)熱再生甲醇從低壓側(cè)進(jìn)到高壓側(cè)。為了實(shí)現(xiàn)甲醇的循環(huán)利用 ,達(dá)到良好的吸收效果 ,必須很好的實(shí)現(xiàn)甲醇的再生 ,系統(tǒng)利用甲醇再生的方法有閃蒸、氣提、熱再生。然后甲醇富液進(jìn)入熱再生塔利用再沸器中產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行熱再生 ,完全再生后的貧甲醇經(jīng)主循環(huán)流量泵加壓后進(jìn)入主洗塔。富甲醇的閃蒸為該過程提供額外的冷卻。 冷凍工段 由于氨合成工段需要通過液氨氣化來產(chǎn)生低溫生產(chǎn)條件，因此冷凍工段的任務(wù)就是把氣態(tài)的氨重新液化。但即使微量的 CO 和 CO2也能使氨催化劑中毒，因此在去氨合成工序前，必須進(jìn)一步將 CO 和 CO2脫除。氣體中微量二氧化碳被軟水進(jìn)一步吸收，最后達(dá)到工藝指標(biāo)經(jīng)水分離后，送往精脫硫塔進(jìn)一步脫硫后，送往壓縮機(jī)三段進(jìn)口。 3 變換氣脫硫和脫碳 經(jīng)變換后，氣體中的有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為 H2S，需要進(jìn)行二次脫硫， 使氣體中的硫含量在25mg/m3。原料煤間歇送入固定層煤氣發(fā)生爐內(nèi)，先鼓入空氣，提高爐溫，然后加入水蒸氣與加氮空氣進(jìn)行制氣。工藝計(jì)算設(shè)計(jì)主要針對設(shè)備的輪廓尺寸筒體計(jì)算，通過對熱量負(fù)荷的計(jì)算得到換熱器的傳熱面積，排列換熱管管數(shù)和管程，殼程數(shù)目。3500 排列：正三角形 折流板 數(shù)量： 10 缺邊位置： 上 、 下 邊 缺邊高度：（ 200mm） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容： 具體內(nèi)容包括： 1 合成氨生產(chǎn)工藝、低溫甲醇洗工段工藝流程及控制方法設(shè)計(jì)； 2 評述所設(shè)計(jì)的換熱器在生產(chǎn)中的地位、作用及設(shè)備選型（附工藝流程圖）； 3 單體設(shè)備工藝計(jì)算及初選設(shè)備輪廓尺寸（如：管徑、管長、管子數(shù)、管殼程數(shù)、殼徑等）； 4 設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 5 設(shè)備強(qiáng)度計(jì)算； 6 編制制造、檢驗(yàn)、安裝、運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)條件； 7 繪制設(shè)備總裝配圖及零件圖； 8 編制設(shè)計(jì)說明書。 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)全部工作由設(shè)計(jì)者獨(dú)立完成。 太 原 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 書 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 ： 1000t/d 合成氨工藝低溫甲醇洗工段 冷煤氣 /合成氣換熱器 （ W501B） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求及原始數(shù)據(jù)（資料）： 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的是培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立進(jìn)行過程設(shè)備設(shè)計(jì)、控制方案制定及和制造中技術(shù)問題處理的能力。 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 物 料 溫度（進(jìn)口 /出口）℃ 操作壓力 (MPa) 流量 (kg/hr) 合成氣 2/27 12143 冷煤氣 28/37 項(xiàng)目 管程 殼程 物料名稱 冷煤氣 合成氣 操作溫度 （℃） 28/37 2/27 設(shè)計(jì)溫度 （℃） 40 30 操作壓力 （ MPa） 設(shè)計(jì)壓力 （ MPa） 密度ρ （ kg/m3） 黏度μ （ pa178。 學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件（論文）： 1 設(shè)計(jì)說明書一份。機(jī)械設(shè)計(jì)主要針對強(qiáng)度 問題，檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是否滿足要求以及當(dāng)不滿足要求時(shí)所采取的措施。所制的半水煤氣進(jìn)入洗滌塔進(jìn)行除塵降溫，最后送入半水煤氣氣柜。脫碳的主要任務(wù)是將變換氣中的 CO2脫除，對氣體進(jìn)行凈化，河南中科化工有限責(zé)任公司采用變壓吸附脫碳工藝。 液體流程 濃氨水由濃氨水泵從吸氨崗位濃氨水槽打入付塔，一方面溶解塔內(nèi)的結(jié)疤，另一方面 吸收主塔尾氣中的剩余二氧化碳，逐步提高濃氨水的碳化度。我們公司是采用醋酸銅氨液洗滌法，銅洗后的