【正文】 54=m/s取氣體流速為50m/s，則：m(7) 中變爐出口直徑計(jì)算出口時(shí)，氣體密度： =%+ 9%+%+% =對(duì)密度進(jìn)行校核，得在365℃，855kPa時(shí)的密度為：校核得，水在365℃，855kPa時(shí)的密度為：=總密度：=+= kg/m3取氣體流速為50m/s,則：[16] 換熱器設(shè)備計(jì)算已知條件：水進(jìn)換熱器溫度：20℃水出換熱器溫度：150℃變換氣進(jìn)換熱器溫度：400℃變換氣出換熱器溫度：350℃(1) 傳熱面積計(jì)算從前面換熱器的計(jì)算可知，水吸收的熱量為:Q4Q2則，實(shí)際傳熱量為Q=(Q4Q2)=5 666 平均溫差： =℃取K=250kJ/(m2(4) 考慮其他專(zhuān)業(yè)對(duì)本車(chē)間布置的要求。既要符合流程、滿(mǎn)足生產(chǎn)、便于管理、便于運(yùn)輸、利于設(shè)備安裝和維修。 本工段設(shè)計(jì)設(shè)備布置規(guī)劃本工段中共有12個(gè)主要設(shè)備，這些設(shè)備中，除中溫變換爐外大都是換熱器。在反饋控制系統(tǒng)中，控制裝置對(duì)被控裝置施加的控制作用，是取自被控量的反饋信息，用來(lái)不斷修正被控量和控制量之間的偏差從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被控量進(jìn)行控制的任務(wù)，這就是反饋控制的原理。其余均為手動(dòng)控制點(diǎn)。主要是在變換的過(guò)程中盡量避免變換氣體的泄露。冷卻用水：按水質(zhì)分為2類(lèi)：一類(lèi)采用普通生產(chǎn)用水(有的直接采用城市給水處理廠供給的生活用水；有的則直接采用天然水如深井水，水質(zhì)良好的湖水，河水等)；另一類(lèi)采用軟水。自然通風(fēng)是一種即經(jīng)濟(jì)又方便有效的措施，所以本工段采取自然通風(fēng)的形式。因?yàn)榇蟛糠衷O(shè)備要配備電機(jī)，所以額定功率不得小于50HZ。參考文獻(xiàn)[1] 陳五平. 無(wú)機(jī)化工工藝學(xué)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2002: 87106.[2] 王文善. 根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)狀況, 促進(jìn)氮肥工業(yè)的健康發(fā)展[C]//中國(guó)氮肥產(chǎn)量論壇會(huì)文集. 北京: 化工工業(yè)出版社. 2004: 14.[3] 張成芳. 合成氨工藝與節(jié)能[M]. 上海: 華東化工學(xué)院出版社, 1988: 6266.[4] 侯引平. 中小型合成氨裝置的變換工藝[D]. 天津: 天津大學(xué)學(xué)士論文. 2005: 14.[5] 陳五平. 合成氨工藝學(xué)[M]. 北京化學(xué)工業(yè)出版社, 1996: 131167.[6] Mendivil R, Fisher U, Hirao M. A new LCA methodology of technology evolution and its application to the production of ammonia [J]. Life Cycle Management, 2006, 11: 5685.[7] Wilkinson M. Industrial ammonia[J]. The Chemical Engineer, 2001, 32: 5153.[8] Tolalk G. T. Route to cost effective para xylene. Eur. ChemNews, 2000, 72: 3345.[9] Perry R H, Green D W. Chemical Engineers[M]. NewYork: McGrawHill, 2001: 311319.[10] 陳鐘秀, 顧燕飛, 胡望明. 化工熱力學(xué)[M]. 北京: 工業(yè)出版社, 2006: 302305.[11] 夏清, 陳常貴. 化工原理[M]. 天津: 天津大學(xué)出版社, 2006: 5085.[12] 吉林化學(xué)工業(yè)公司設(shè)計(jì)院, 化學(xué)工業(yè)部化工設(shè)計(jì)公司. 化工工藝算圖[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 1983: 3845.[13] 陳敏恒, 叢德滋, 方圖南等. 化工原理[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2000: 382.[14] 天津大學(xué)物理化學(xué)教研室. 物理化學(xué)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004: 259.[15] 朱有庭, 曲文海,于輔義. 化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2005: 742880.[16] 中國(guó)寰球化學(xué)工業(yè)公司. 氮肥工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 1989: 2153.[17] 毛希瀾. 換熱器設(shè)計(jì)[M]. 上海: 上海科學(xué)技術(shù)出版社, 1988: 552621.[18] 黃文璐, 王保國(guó). 化工設(shè)計(jì)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2000: 143150.[19] 錢(qián)伯章, 朱建芳. 合成氨催化劑的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 大氮肥, 2007, (2): 2238.[20] 魏崇光, 鄭曉梅. 化工工程制圖[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2004: 93105. 致謝在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，自己遇到了很大的困難，在這里要衷心的感謝我的指導(dǎo)教師徐功娣老師，感謝指導(dǎo)老師給了我悉心的指導(dǎo)和熱情的幫助，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和良好的風(fēng)范給我留下了深刻的印象，使我學(xué)會(huì)了許多的東西。一氧化碳變換反應(yīng)在合成氨中是非常重要的反應(yīng)。 電氣電能的消耗主要是設(shè)備用電和照明用電這兩部分。裝置內(nèi)，建構(gòu)筑物，設(shè)備管線設(shè)置防雷，防靜電接地及保護(hù)措施，其接地電阻均小于4歐姆。這些內(nèi)容的設(shè)計(jì)，對(duì)每個(gè)整體設(shè)計(jì)項(xiàng)目并不一定全部進(jìn)行，主要看工程的規(guī)模而定。工業(yè)生產(chǎn)中形成的“三廢”，如果未經(jīng)處理或處理不當(dāng)即大量排放到環(huán)境中去，就可能造成污染。 自控水平與控制點(diǎn)本設(shè)計(jì)工段是合成氨中比較復(fù)雜的工段，需要自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。所有設(shè)備按著一字排開(kāi)的原則在廠房?jī)?nèi)布置，依次是焦油過(guò)濾器、冷凝器、第二水加熱器、飽和熱水塔、軟水換熱器、離心泵、第一水加熱器、第一熱交換器、第二熱交換器和中溫變換爐。化工廠廠房的高度，主要由工藝設(shè)備布置要求所決定，廠房的垂直不僅要充分利用空間，每層多采用5m、6m。(8) 考慮建廠地區(qū)的氣象、地質(zhì)、水文等條件。表41 主要設(shè)備一覽表名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量材料中變爐h1=h2=h3=116MnR換熱器公稱(chēng)直徑：600mm公稱(chēng)面積：管數(shù)：416根管長(zhǎng)：4 500mm排列方式：三角形1碳鋼廢熱鍋爐1 00022L=8 287mmF=130m2換熱管38390根2521Cr16 Ni32溫水調(diào)節(jié)器400換熱面積：25m2管子排列方式：三角形1碳鋼第5章 車(chē)間設(shè)備布置設(shè)計(jì) 車(chē)間布置設(shè)計(jì)的原則 車(chē)間設(shè)備布置的原則車(chē)間設(shè)備布置是按照加工件的工藝流程擺放加工中心并根據(jù)生產(chǎn)流程情況及各種有關(guān)因素，把各種工藝設(shè)備在一定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行排列。h)r—?dú)怏w在操作條件下的重度，kg/m3dp—顆粒直徑，mL—觸媒床高度，mE—+Dt—觸媒層直徑，mdp=(6Vp)/Sp Vp=Sp=2+=104+104=104則，dp=6107/104=103所以,E=+247。一般化工設(shè)備的使用年限為10～20年，而高壓設(shè)備為20～25年。T)所以得，Q4=X(150+273)=14 熱損失Q5：(Q1+Q2)根據(jù)熱平衡：(Q1+Q2)=Q3+Q4得，X=[11] 物料衡算熱量衡算一覽表在以上的計(jì)算過(guò)程中，均以1t/h為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，,，最終數(shù)據(jù)如下表[12]?！?,則Q3為：Q3=30=275 熱平衡：Q1+Q2=Q3解得：Q2=150 在三段變換反應(yīng)中，應(yīng)向系統(tǒng)補(bǔ)充150 [10]。表29 出二段催化劑層濕氣組分組分CO2COH2N2CH4H2O合計(jì)%100Nm3/h1 2 1 5 kmol/h(3) 三段物料衡算三段入爐蒸汽比計(jì)算表210 三段入爐干氣組分組分CO2COH2N2CH4合計(jì)%100Nm3/h1 2 4 kmol/h%，則三段催化劑層中CO反應(yīng)量為：CO==(每100Nm3干半水煤氣)CO總反應(yīng)量==氣體出三段催化劑層溫度為380℃，平衡溫距取18℃，出口氣平衡溫度為398℃，查表得398℃時(shí)的Kp=。表22 原料氣組分組分CO2COH2N2CH4O2合計(jì)%100Nm3/h1 3 Kmol/h.591 變換氣量及變換率計(jì)算設(shè)氫與氧在變換爐一段催化劑作用下完全燃燒生成水，由O2+2H2→2H2O可知，實(shí)際參加CO變換反應(yīng)的半水煤氣量為：3 =3 =3 則干變換氣量為：V變=V+V本設(shè)計(jì)參考齊齊哈爾市黑龍江化工集團(tuán)的生產(chǎn)工藝，選用多段中溫變換工藝[5]。 原料與產(chǎn)品規(guī)格 原料規(guī)格原料由上一工段重油氧化所制得，氮?dú)鈦?lái)自空氣，其余氣體均為在氧化過(guò)程中所產(chǎn)生。齊齊哈爾鐵路比較發(fā)達(dá)，又靠近大慶油田，故生產(chǎn)用的原料重油可以方便快捷的得到?；S的選擇應(yīng)根據(jù)城市規(guī)劃和工業(yè)區(qū)的要求，按經(jīng)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書(shū)指定的地理位置選擇廠址。隨著新型耐硫催化劑的開(kāi)發(fā)成功，八十年代中期開(kāi)發(fā)了中變串低變工藝；為了利用低變的低溫高活性，九十年代初期開(kāi)發(fā)了全低變工藝；為了克服全低變工藝不能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的缺點(diǎn)，九十年代中期又開(kāi)發(fā)了中低低工藝。用重油制造的原料氣中，含有