年產(chǎn)6萬(wàn)噸合成氨工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 9 計(jì)算依據(jù) 9 物料計(jì)算 11 能量衡算 17 水冷器能量衡算 17 氨分離器能量計(jì)算 17 循環(huán)機(jī)出口能量計(jì)算 18 油過(guò)濾器能量衡算 19 冷 凝塔熱量計(jì)算 19 氨蒸發(fā)器熱量計(jì)算 20 廢熱回收器能量計(jì)算 23 設(shè)備計(jì)算和選用 23 廢熱回收器工藝計(jì)算 23 水冷器的工藝計(jì)算 29 冷凝塔的工藝計(jì)算 33 氨蒸發(fā)器工藝計(jì)算 38 參考文獻(xiàn) 42 結(jié)束語(yǔ) 43 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 前 言 合成氨工業(yè)是基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè)之一，其產(chǎn)量居各種化工產(chǎn)品的首位。 (2) 氨合成工段的設(shè)計(jì)原則 ① 以節(jié)能為中心，采用有效地的節(jié)能措施，提高余熱的回收利用率，降低各項(xiàng)消耗，通過(guò)合成氨蒸汽自給提高經(jīng)濟(jì)效益。因此，氨合成反應(yīng)是分子數(shù)減少的過(guò)程，也就是體積縮小的過(guò)程。 4. 新鮮氣和循環(huán)氣中油，水分及雜質(zhì)可通過(guò)氨冷卻器降溫，從油分離器中除去。塔底出來(lái)的氣一部分為 f3 冷激氣進(jìn)入徑向混合器調(diào)節(jié)徑向段溫度，另一部分塔底出來(lái)的氣與第三路 70%的循環(huán)氣匯合，與熱交管內(nèi)的熱氣進(jìn)行熱交換，提高溫度 ~178℃從熱交下部導(dǎo)出并分為四路：一路做 f1 冷激氣調(diào)節(jié)二軸床層溫度；二路做 f2 冷激氣調(diào)節(jié)三軸床層溫度；三路做 f0 冷激氣由塔底經(jīng)中心管進(jìn)入塔上部，調(diào)節(jié)一軸床層零米溫度；四路為塔二入主進(jìn)氣由塔下部進(jìn)入下?lián)Q熱器管間再次提溫后和 f0 冷激氣混合，經(jīng)中心管進(jìn)入塔上部一床層反應(yīng)。 廢氣產(chǎn)生后，無(wú)毒氣體可以放空，也可以采用回收措施回收有效成，對(duì)于有毒氣體，必須把有毒成分轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體放空。 (8) 合成操作壓力： 31Mpa 。布拉德公式可求出水冷器出口飽和氨含量， ㏒ NH3=+ tP ? 3NHy=% 水冷器中氨的冷凝量 5V 進(jìn)出口的氨平衡： 10900%= 3V + 4V % 進(jìn)出口的物料平衡： 10900= 4V + 5V 兩式聯(lián)立解得： 4V =10153 Nm3 5V =747 Nm3 水 冷器 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 氨的質(zhì)量流量為 5G =566kg 由水冷器進(jìn)口氣成分推算出水冷器出口氣成分為 組成 H2 N2 CH4 Ar NH3 合計(jì) % 59 19． 3 9． 4 2． 8 9． 5 100 Nm3 5979． 3 1967． 1 959． 5 282． 8 964． 3 10153 溶解 氣： 36℃ 各組分氣體在液氨中的溶解度由表查得如下： H2： 3 3NmTNH ata N2： 3 3NmTNH ata CH4： 3 3NmTNH ata Ar： 3 3NmTNH ata 在水冷器液氨中溶解的氣體量為： H2： Nm3 N2： Nm3 CH4： Nm3 Ar： Nm3 合計(jì)： Nm3 氨分離器后氣體的組分與數(shù)量 組成 H2 N2 CH4 Ar NH3 合計(jì) % 59 19． 3 9． 4 2． 8 9． 5 100 Nm3 282． 0 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 (3)冷凝塔的物料平衡： ① 設(shè)冷凝塔分離的液氨中液解的氣體量也計(jì)入氨蒸發(fā)器中。 放空氣量為 x（不含氨），循環(huán)氣中 CH4＋ Ar 含量為 y。 (10) 其他部位的溫度壓力，見流程圖 。廢渣一般集中放置，統(tǒng)一處理。分離后的氣體出冷交，少部分氣體去 H2 回收裝置，大部分進(jìn)入氨冷形成循環(huán)。 小型合成塔催化劑容積利用系數(shù)高，空速大，若采用小顆粒催化劑將使阻力增大。 氨合成的機(jī)理 有固體觸媒存在下，氣體之間的反應(yīng)可按次序分為七個(gè)步驟 a. 氫和氮的絕大部分，自外表向催化劑的毛細(xì)口內(nèi)部擴(kuò)散，到達(dá)內(nèi)表面； b. 氫和氮（個(gè)別或同時(shí)）被催化劑表面（主要是內(nèi)表面 ）的活性吸附； c. 吸附后的氣體，反應(yīng)氣體混合物氫和氮從氣象主體擴(kuò)散到鐵催化劑的外表； d. 在表面上起化學(xué)反應(yīng)，生成一系列中間化合物后，形成吸附態(tài)的氨； e. 氨從催化劑表面上的脫吸； f. 脫吸后的氨從毛細(xì)孔組織內(nèi)部向外表面擴(kuò)散； g. 氨從催化劑表面擴(kuò)散到氣體主體； 以上七步中， a 和 g 為擴(kuò)散過(guò)程， b 和 f 是內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程， c， d， e總稱化動(dòng)力
研究報(bào)告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1