【正文】 學過程。 ③ 減少環(huán)境污染，加大環(huán)境力度。作為生產(chǎn)氨的原料氣 CO 和 H2 合成氣，可進行綜合利用，以聯(lián)產(chǎn)甲醇及羰基合成甲酸、醋酸等一系列碳化工產(chǎn) 品。小型合成氨廠采用低壓法和中壓法兩種。 本設計由兩部分構(gòu)成分別是設計說明書和四張圖紙。 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院 畢業(yè)設計論文 5 第 1 章 總 論 節(jié) 設計依據(jù)與指導思想 設計依據(jù) 本設計以北京化工大 學下達的畢業(yè)設計任務書作為設計的依據(jù)，見畢業(yè)設計任務書。 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院 畢業(yè)設計論文 6 節(jié) 設計范圍與技術(shù)要求 設計范圍 本設計是中小型合成氨廠氨合成工段的工藝設計，其中主要合成工藝設計和主要設備設計。 該流程具有以下特征 1. 氨合成反應熱未充分予以回收，利用副產(chǎn)蒸汽。本設計選用 A 2110? 型催化劑，在反應溫度范圍內(nèi)活性大，易還原。 技術(shù)經(jīng)濟指標 所選設備應滿足以下要求： (1)設備的生產(chǎn)能力與流程設計的生產(chǎn)能力相適應，且具有高效性； (2)設備的消耗系數(shù)愈低愈好； (3)選取價格低廉，制造容易，結(jié)構(gòu)簡單的設備； (4)選管理費用低的設備，以降低產(chǎn)品的成本 設備結(jié)構(gòu)的要求 設備在選擇時也應滿足一定的結(jié)構(gòu)要求，在本設計中設備的結(jié)構(gòu)要求如下： (1)設備強度應符合化工設備規(guī)范要求； (2)設備防腐性能好，使用年限長； (3)設備密封性能好； (4)便于操作和檢修； 設備布置與三廢治理說明 (1)化工設備布置的一般原則。 (2) 合成塔觸媒量： 。 氨的生成以如下反應式進行： N2+3H2≒ 2NH3+Q 生成 1t 氨所需的 H N2 氣體體積： （ 1000/7） 2 ＝ 2635Nm3 (1) 1 合成塔的物料平衡： 1t 氨的體積： 1000/17＝ 設 ： 進合成塔的氣體量為 V1Nm3 出合成塔的氣體量為 V2Nm3 隨吹出氣出系統(tǒng)的氨損為 Nm3 則 ： 113 % 1 3 1 7 5 2 6 5 0 1 5 71 3 1 7 5 2 6 5VV ? ? ? ? ??? ? ? ? 0． 03V1++= V1－ (+) V1=12244 Nm3 出塔氣量 V2=12244－ － =10900 Nm3 假設合成塔進口氣體成分如下 : 組成 H2 N2 CH4 Ar NH3 合計 % 3 100 Nm3 12244 則出合成塔氣體（也即水冷器入口氣體）氣體成分如下： 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院 畢業(yè)設計論文 14 組成 H2 N2 CH4 Ar NH3 合計 % 54． 8 18． 0 8． 9 2． 6 15． 7 100 Nm3 5979． 3 1967． 1 959． 5 282． 8 1711． 3 10900 (2) 水冷器的物料平衡： 水冷器進口的物料即合成塔出口氣體流量 3V =10900 Nm3 ，含% 。 1= 9V + 8V 兩式聯(lián)立解方程得 : 8V = Nm3 9V = Nm3 冷凝塔出口氣的組成和量： 組成 H2 N2 CH4 Ar NH3 合計 % 63． 5 21 7． 6 2． 2 5． 7 100 Nm3/TNH3 8003． 4 2642． 49 962． 11 283． 3 ⑤ 氨蒸發(fā)器的物料平衡： 進口氣成分和數(shù)量同冷凝塔出口氣 8V ， 出口氣量為 10V 氨的冷凝量 11V = 8V － V冷 － V溶 =12244 Nm3 組成 組成 Nm3 % H2 8003． 4－ = N2 － = CH4 － = Ar － = NH3 － = 3 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院 畢業(yè)設計論文 19 合計 100 熱量衡算 水冷器的熱平衡 (1)進入水冷器的熱量： 氣體帶入的熱 1Q = 0~100Cp 100= 100 =446000kcal 氨的冷凝熱 2Q = 747 1 7 2 6 7 .3 8 1 5 2 0 0 02 2 .4 ? ? ? kcal (2)出水冷器的熱量： 氣體帶出的熱 3Q = 10153 8 .2 5 3 6 1 3 4 5 0 02 2 .4 ? ? ?kcal 液氨帶出的熱 4Q = 747 1 7 4 0 .8 7 2 3 2 0 02 2 .4 ? ? ?kcal 冷卻水帶走的熱 Q總 = 1Q + 2Q － 3Q － 4Q =440300 kcal 冷卻水溫度從 32℃ 升到 39℃ 冷卻水用量 G=tQCp?= 4403001000 =63t/h 氨分離器的熱平衡 已知：氣體溫度 36℃ ，含氨 %，液氨 36℃ ，放空氣量 Nm3 (1)進入氨分離器的熱 1Q =134500 出氨分離器的熱 2Q 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院 畢業(yè)設計論文 20 放空氣帶走熱 2Q = 2 7 8 .4 8 .2 5 3 6 3 7 0 02 2 .4 ? ? ?kcal 因為 溫度不變，即液氨帶入熱量與帶 出的 熱量相同 所以去循環(huán)機氣體的熱 Q總 = 1Q － 2Q =130800kcal 循環(huán)機出口帶出的熱 已知：循環(huán)機進口氣量 =10130.－ 278.= 進口壓力為 2852kgcm 出口壓力為 3202kgcm (1)循環(huán)機絕熱指數(shù)的計算： 3002kgcm 40℃ 下的數(shù)據(jù)： 組 分 H2 N2 CH4 Ar NH3 Ki 循環(huán)氣成分 組成 H2 N2 CH4 Ar NH3 合計 % 59 19． 3 9． 4 2． 8 9． 5 100 混合氣體的絕熱指數(shù) 111iixKK???? 0 . 5 9 0 . 1 9 3 0 . 0 9 5 0 . 0 9 4 0 . 0 2 81 . 4 5 0 8 1 1 . 3 8 9 1 1 . 0 3 0 6 1 1 . 2 5 1 1 . 6 7 1? ? ? ? ?? ? ? ? ? = 解得 K= 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院 畢業(yè)設計論文