【正文】 ......................31 ............................................................................................................................................................32 溫度 ..........................................................................................................................................................................................................32 壓力 ..........................................................................................................................................................................................................33 H2O／ CO ................................................................................................................................................................................................33 第三章 工藝計算 ............................................................................................................... .....................................................34 ...........................................................................................................................................................................35 計算基準(zhǔn)及已知條件 ...........................................................................................................................................................35 全工段物料及變換 率計算 ..............................................................................................................................................35 1變換爐一段計算 ......................................................................................................................... 37 1變換爐二段計算 ..................................................................................................................................................................42 2變換爐計算 ...............................................................................................................................................................................49 增濕器物料及熱量衡算 ...................................................................................................................................................52 ...................................................................................................................................................................................................57 主換熱器 .............................................................................................................................................................................................57 次換熱器 ...........................................................................................................................................................................................59 催化劑計算 ....................................................................................................................................................................................62 第四章 非工藝部分 ............................................................................................................................................................72 ............................................................................................................................................................72 廢水 ..........................................................................................................................................................................................................72 廢氣 ........................................................................................................................................................................................................72 廢渣 ........................................................................................................................................................................................................73 噪聲 ..........................................................................................................................................................................................................73 ...................................................................................................................................................................................73 參考文 獻(xiàn) ……… .…. … ........................................................................................................................................................................74 附錄 ……………………………………………………………………………………………………………………………………… .75 年產(chǎn) 10萬噸合成氨工程項目變換工序工藝設(shè)計（論文） III 年產(chǎn) 10 萬噸合成氨工程項目工藝設(shè)計 （重點工序：變換工序， CO 進(jìn)口含量： %） 摘要 合成氨生產(chǎn)工序主要有原料氣的制取、原料氣的凈化和氨合成，原料氣的凈化又分為原料氣的脫硫、 CO 變換、脫碳和精制。 全低變工藝優(yōu)點： ① 催化劑的起始活性溫度低； ② 變換爐系統(tǒng)處于較低的溫度范圍內(nèi)操作，降低了入爐蒸汽量，使全低變流程蒸汽消耗降低。鑒于我國能源結(jié)構(gòu)、儲量、供應(yīng)和消耗情況，加之廠所處位置西南地區(qū)煤礦豐富，所以本合成氨廠選用煤為原料，采用貴州六盤水市鐘山區(qū)大灣鎮(zhèn)無煙煤。 建廠位置選擇 廠址 : 貴州省六盤水市鐘山區(qū)巖口。以煤或煤焦為原料，以氧氣（空氣、富氧或純氧）、水蒸氣或氫氣等作氣化劑，在高溫條件下通過化學(xué)反應(yīng)將煤或煤焦中的可燃部分轉(zhuǎn)化為氣體燃料的過程。分為常壓與加壓兩種。氣化劑可以從底部或頂部進(jìn)入爐內(nèi)，生成氣相應(yīng)地從頂部或底部引出。 以下是魯奇爐的一些特點： ① 魯奇碎煤氣化技術(shù)對煤種和煤質(zhì)的要求較高，只能使用弱黏結(jié)煙煤和褐煤，灰熔點 (氧化氣氛 )大于 1500℃ 。選擇理由： UGI 爐的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于操作 ，操作費用低， 一般不需用氧氣作氣化劑， 加之 固定床間歇式氣化工藝的優(yōu)點是氣化劑由下而上與原料煤逆流接觸，有利于換熱， 熱效率較 高 。煤氣制造各階段的流程如下： 1）吹風(fēng) 自空氣鼓風(fēng)機(jī)送來的空氣 (壓力 ～ 米水柱 )，經(jīng)過安全閥、吹風(fēng)閥自爐底送入，由爐頂出來后，經(jīng)除塵器 2入燃燒室 3 底部，并在燃燒室內(nèi)和自二次空氣閥送來的二次空氣燃燒，使燃燒室溫度升高。此空氣加壓后 (2． 1 米左右水柱 )，經(jīng)空氣總閥、上吹空氣閥在上吹蒸汽管中與水蒸汽混合后入爐。常見脫硫方法：（ 1）栲膠法 ( TV 法 )： TV 法是我國特有的脫硫技術(shù) ， 是目前國內(nèi)使用 廠家最多的脫硫方 年產(chǎn) 10萬噸合成氨工程項目變換工序工藝設(shè)計（論文） 9 法之一 ， 主要分堿性栲膠脫硫 (以栲膠和偏釩酸鈉作催化劑 )和氨法栲膠 (以氨代替堿 ) 2 種。 栲膠脫硫的原理： Na2CO3堿液中添加有五氧化二釩，氧化栲膠的脫硫液與半水煤氣在填料塔內(nèi)逆流接觸，脫去硫化氫。 脫碳的方法很多，大部分是溶劑吸收法。 ① 低溫甲醇法 年產(chǎn) 10萬噸合成氨工程項目變換工序工藝設(shè)計（論文） 11 低溫甲醇法對二氧化碳凈化度高，二氧化碳在甲醇中的溶解度較高，溶液循環(huán)量小，能耗低，吸收劑本身不起泡，不腐蝕設(shè)備；但是低溫操作條件對設(shè)備材質(zhì)要求高，為了回收冷量，換熱設(shè)備會增多，因此流程會較復(fù)雜，而且甲醇有毒，對廢水需要進(jìn)行 處理。而濕法脫碳工藝中如果一旦操作不慎，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的跑液、帶液、堵管、起泡等生產(chǎn)故障，給生產(chǎn)帶來很大的損失和麻煩 。為了防止過量的一氧化碳和二氧化碳對氨合成催化劑的毒 害，在將原料氣送往合成系統(tǒng)以前，必須對其作最后的凈化處理，通常將此過程稱之為原料氣的 “ 精制 ” 。通常與設(shè)有空氣分離