【正文】 ................................................... 40 管內(nèi)給熱系數(shù) αi 計(jì)算 ................................................................................... 43 總傳熱系數(shù) K 計(jì)算 ....................................................................................... 43 平均傳熱溫差 m Δt計(jì)算 ................................................................................ 43 傳熱面積 .......................................................................................................... 43 主要設(shè)備選型匯總表 .............................................................................................. 44 4 環(huán)境保護(hù)與安全措施 .......................................................................................................... 45 環(huán)境保護(hù) ..................................................................................................................... 45 化學(xué)沉淀 —A/ O 工藝處理合成氨廢水 ........................................................ 45 合成氨尾氣的回收 ........................................................................................ 45 安全措施 .................................................................................................................... 46 防毒 .................................................................................................................. 46 防火 ................................................................................................................ 47 防爆 .................................................................................................................. 47 防燒傷 .............................................................................................................. 48 防觸電 .............................................................................................................. 48 防機(jī)械傷害 ...................................................................................................... 48 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) VI 結(jié)束語(yǔ) ...................................................................................................................................... 50 致 謝 .......................................................................................................................................... 51 附錄 ................................................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 ammonia。 在全世界不可再升能源不斷減少的背景下，本設(shè)計(jì)選擇了相對(duì)資源較多而且最為環(huán)保的天然氣為生產(chǎn)原料。 關(guān)鍵字 ：天然氣；合成；氨；物料恒算；能量衡算；脫硫；環(huán)境保護(hù) 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) II Abstract The design for the process design of annual output of 40000 tons of synthetic ammonia synthesis, synthesis workshop section is part of the core of the production of synthetic ammonia. Can39。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。氨有很廣泛的用途，同時(shí) 它還具有腐蝕性等危險(xiǎn)性質(zhì)。 （一水合氨， NH3﹒ H2O）可腐蝕許多金屬，一般若用鐵桶裝氨水，鐵桶應(yīng)內(nèi)涂瀝青。現(xiàn)在約有 80%的氨用來(lái)制造化學(xué)肥料，其余作為生產(chǎn)其他化工產(chǎn)品的原料。 氨也是 重要的工業(yè)原料，廣泛用于制藥、煉油、純堿、合成纖維、合成樹(shù)脂、含氮無(wú)機(jī)鹽等工業(yè)部門(mén)。所以合成氨工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位，氨及氨加工工業(yè)已成為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的一個(gè)重要部門(mén)。它的發(fā)展將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。此外，在上海還有一個(gè)電解水制氫生產(chǎn)合成氨、硝酸的小型車(chē)間。根據(jù)合成氨技術(shù)情況的分析，估計(jì)未來(lái)合成氨基本生產(chǎn)原理不會(huì)出現(xiàn)原則性的改變，技術(shù)發(fā)展繼續(xù)圍繞：降低生產(chǎn)成本，提高運(yùn)行周期，改善經(jīng)濟(jì)型為基本目標(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)。 20 世紀(jì) 50 年代以前，世界上大多數(shù)合成氨廠采用哈伯 博施法流程。 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 圖 以天然氣為原料的制氨流程 以天然氣為原料合成氨典型工藝流程 將天然氣原料制成含氫和氮的粗原料氣。工業(yè)脫硫方法種類(lèi)很多，通常是采用物理或化學(xué)吸收的方法，常用的有低溫甲醇洗法、聚乙二醇二甲醚法等。 ③ 氣體精制過(guò)程 經(jīng) CO 變換和 CO2 脫除后的原料氣中尚含有少量殘余的 CO 和 CO2。氨的合成是提供液氨產(chǎn)品的工序，是整個(gè)合成氨生產(chǎn)過(guò)程的核心部分。具體操作壓力的數(shù)值，應(yīng)根據(jù)中小型氨廠的特點(diǎn)，特別是工藝蒸汽的壓力及壓縮機(jī)投各段壓力的合理配置而定。由于過(guò)量水蒸汽的存在，保證催化劑中活性組分 Fe3O4 的穩(wěn)定而不被還原，并使析炭及生成甲烷等副反應(yīng)不易發(fā)生。 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 第二部分 工藝計(jì)算 原始條件 （ 1）年產(chǎn)量 4 104t，年生產(chǎn)時(shí)間扣除檢修時(shí)間后按 360 天計(jì)，則產(chǎn)量為：[5] . （ 2）新鮮補(bǔ)充氣組成 組分 H2 N2 CH4 Ar 總計(jì) 含量（ %） 24 1. 2 100 表 21 新鮮補(bǔ)充氣組成 （ 3）合成塔入口中氨含量： NH3 入 =% （ 4）合成塔出口中氨含量： NH3 出 =% （ 5）合成塔入口惰性氣體含量： CH4 +Ar=17% （ 6）合成塔操作壓力： 32MPa （ 7）精練氣溫度： 35℃ .——精煉氣 .——合成氣； 13——放空氣 20——弛放氣 ——液氨 圖 21 計(jì)算物料點(diǎn)流程 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 物料衡算 合成塔物料衡算 （ 1）合成塔入口氣組分： 入塔氨含量 : y5NH3=％ 。 出口液體組分含量： 出口液體氨含量： xNH3=LNH3/L=100％ =％ 出口液體甲烷含量： xCH4=LCH4/L=100％ =％ 出口液體氬含量： xAr=LAr/L=100％ =％ 出口液體氫氣含量： xH2=LH2/L=100％ =％ 出口液體氮?dú)夂浚? xN2=LN2/L=100％ =％ NH3 CH4 Ar H2 N2 小計(jì) 表 213 液氨貯槽出口液氨組分（％） 出口弛放氣組分含量： 弛放氣氨含量： yNH3=(M0NH3LNH3)/V=()/100％ =％ 弛放氣甲烷含量 ： yCH4=(M0CH4LCH4)/V=()/100％ =％ 弛放氣氬含量： yAr=(M0 ArLAr)/V=()/100％ =％ 弛放氣氫氣含量： yH2=(M0H2LH2)/V=()/100％ =％ 弛放氣氮?dú)夂浚?yN2=(M0N2LN2)/V=()/100％ =％ NH3 CH4 Ar H2 N2 小計(jì) 100 表 214 出口弛放氣組分含量（％） 液氨貯槽物料計(jì)算 以液氨貯槽出口一噸純液氨為基準(zhǔn)折標(biāo)立方米計(jì)算液氨貯槽出口液體量 L19=1000(17)= 其中 NH3 L19NH3=L19NH3X 19NH3=%= m3 CH4 L19CH4=L19CH4X 19CH4=%= m3 Ar L19Ar=L19ArX 19Ar=%= m3 H2 L19H2=L19H2X 19H2=%= m3 N2 L19N2=L19N2X 19N2=%= m3 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 液氨貯槽出口弛放氣 （ V/L） = V20=L19== m3 其中 NH3 V20NH3=V20NH3y 20NH3=%= m3 CH4 V20CH4=V20CH4y 20CH4=%= m3 Ar V20Ar=V20Ary 20Ar=%= m3 H2 V20H2=V20H2y 20H2=%= m3 N2 V20N2=V20N2y 20N2=%= m3 液氨貯槽出口總物料 =L19+ V20=+= m3 液氨貯槽進(jìn)口液體： 由物料平衡，入槽總物料 =出槽總物料， L21=L19+V20= m3 入口液體各組分含量計(jì)算 : L21i= L19i + V20i 其中 NH3 L21NH3=+= m3 CH4 L21CH4= + = m3 Ar L21Ar= + = m3 H2 L21H2= += m3 N2 L21N2=+ = m3 入口液體中組分含量核算 ,由 m180。0i 合成系統(tǒng)物料計(jì)算 將整個(gè)合成看著一個(gè)系統(tǒng)，進(jìn)入該系統(tǒng)的物料有新鮮補(bǔ)充氣補(bǔ) V 補(bǔ) ， 離開(kāi)該系統(tǒng)的物料有放空氣 V 放 ，液氨貯槽弛放氣 V 弛 ，產(chǎn)平液氨 L 氨 。取過(guò)飽和度 10% 故 V17NH3=%=% 寧夏理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 設(shè)熱氣出口氨體積為，則 ： a/( ++a)= a= m3 L17NH3=V14NH3a= = m3 冷交換器熱氣出口氣量及組分： 其中 NH3 V17NH3= V14NH3L17NH3= = m3 CH4 V17CH4= V14CH4 = m3 Ar V17Ar=V14Ar= m3 H2 V17H2= V14H2 = m3 N2 V17N2= V14N2= m3 出口總氣量 V17=V14L17NH3= = m3 出口