【正文】 1+）（）]/ [（）（）] =％ ％冷交，％。(0N2)= 100﹪=% 入口液體中組分含量 m180。取過(guò)飽和度10﹪ 故 V17NH3=﹪=﹪設(shè)熱氣出口氨體積為，則： a/( ++a)= a= m3L17NH3=V14NH3a= = m3冷交換器熱氣出口氣量及組分： 其中 NH3 V17NH3= V14NH3L17NH3= = m3CH4 V17CH4= V14CH4 = m3Ar V17Ar=V14Ar= m3H2 V17H2= V14H2 = m3N2 V17N2= V14N2= m3出口總氣量 V17=V14L17NH3= = m3出口氣體各組分：NH3 V17NH3／V17= ／100％=％CH4 V17CH4／V17= ／100％=％Ar V17Ar／V17=／100％=％H2 V17H2／V17= ／100％=％N2 V17N2／V17= ／100％=％ 進(jìn)器物料：氨冷器進(jìn)器物料等于冷交換器出器物料加上補(bǔ)充新鮮氣物料V1= m3 其中， CH4 V1CH4= = m3Ar V1Ar= = m3H2 V1H2= = N2 V1N2= =V18（進(jìn)器氣體物料）=V1+V17= + = 進(jìn)器氣體組分含量　　V18i=V1i+V17i NH3 V18NH3= V17NH3=CH4 V18CH4= + =Ar V18Ar= + =H2 V18H2= += N2 V18N2= + = 各組分百分含量　　y18i=V18i/V18NH3 y18NH3= 100％=％CH4 y18CH4=100％=％Ar y18Ar=100％=％H2 y18H2= 100％=％N2 y18N2= 100％=％ 進(jìn)器液體等于冷交換器冷凝液氨量　L18=L18NH3=L17NH3= m3 進(jìn)器總物料＝V18+L18=+ = m3 出器物料：已知出器氣體中氨含量為 ％，設(shè)出器氣體中氨含量為b m3b/()=％ 解得 b= m3 則氨冷器中冷凝液氨量：L′18NH3=V18NH3b== m3 氨冷器出口總液氨量:L2NH3=L18NH3+L′18NH3=+= 氨冷器出口氣量:V2=V18b= = m3 其中， NH3 V2NH3= CH4 V2CH4= V18CH4= m3 Ar V2Ar= V18Ar= H2 V2H2= V18H2= N2 V2N2= V18N2= 各組分百分含量 y2i=V2i/V2NH3 y2NH3=100％=%CH4 y2CH4=100％=%Ar y2Ar=100％=%H2 y2H2=100％=%N2 y2N2=100％=% 出器總物料=V2+L2NH3=11420787 + = m3 冷交換器物料計(jì)算 進(jìn)口物料：冷交換器進(jìn)口總物料等于氨冷器出口總物料，其中 氣體入口V2= m3；液體入口 L2NH3= m3 由氣液平衡計(jì)算得，以1Kmol進(jìn)口物料為計(jì)算基準(zhǔn)：即 F=1 L+V=F┉┉┉┉┉┉① LxNH3+VyNH3=FmNH3┉┉┉┉┉┉②圖43 冷交換器物料 將yNH3=，xNH3=： 示意圖 V=（xNH3 mNH3）/（xNH3 yNH3）= mNH3/┉┉③ ③式中mNH3可由物料平衡和氨平衡計(jì)算mNH3=V2NH3/V2 V2′=V1+V17′┉┉┉┉┉┉④ V17′=V8V13L15┉┉┉┉┉┉⑤ V2NH3′=V2NH3+L17NH3+L18NH3′┉┉┉┉┉┉⑥ 式中V2′ ———冷交換器入口總物料；V17′———冷交換器熱氣出口總物料 V′2NH3 ———冷交換器入口總氨物料 將 V8= m3，V13= m3，L15= m3代入上式解得：V17= ∴V2′= += m3；V2NH3′=+ + = m3 ∴mNH3= V2NH3′/ V2′=③得：V=；L=1V=；（L/V）= 由（L/V）可求出冷交換器冷凝液體量（L16/V3）=（L/V）= 冷凝液體量 L16=== m3 出器物料：冷交換器（冷氣）出口氣體物料等于進(jìn)口總物料減去冷激液體量V3= = m3其中 NH3 V3NH3= % =CH4 V3CH4= %=Ar V3Ar = % =H2 V3H2= %= N2 V3N2= %= 計(jì)算誤差=（V3V5）/V5 100％=% 校核氨分離器液氨百分?jǐn)?shù) 氨分離器液氨百分?jǐn)?shù)：G分％=L15x15/(L15+L16x16)100％ =( +)100 =％ 冷交換器分離液氨百分?jǐn)?shù)：G冷％=1G分％=％ 計(jì)算誤差=（G′G分）/G′=％ 進(jìn)槽物料：氨分離器入槽液體 L15= m3其中 NH3 L15NH3= =CH4 L15CH4= =Ar L15Ar= =H2 L15H2= = N2 L15N2= = 冷交換器入槽液體 L16= m3其中 NH3 L16NH3= =CH4 L16CH4= =Ar L16Ar= =H2 L16H2= = N2 L16N2= =.482m3 入槽混合物料 L21=L15+L16= + = m3 各組分物料含量：L21i=L15i+L16i其中 NH3 L21NH3= + =CH4 L21CH4= + =Ar L21Ar= + =H2 L21H2= += N2 L21N2= + = 百分含量 x21i=L21i/L21其中 NH3 x21NH3= 100％=％CH4 x21CH4=100％=%Ar x21Ar= 100％=%H2 x21H2= 100％=%N2 x21N2=100％=% 出槽物料：液氨貯槽出口弛放氣 V20= m3其中 NH3 V20NH3= =CH4 V20CH4= =Ar V20Ar= = H2 V20H2== N2 V20N2= = 出口液氨總物料 L19=L21L20= = m3其中 NH3 L19NH3= L21NH3V20NH3= =CH4 L19CH4= L21CH4V20CH4= =Ar L19NH3= L21NH3V20NH3= =H2 L19H2= L21H2V20H2== N2 L19N2= L21N2V20N2= = 各組分百分含量：x19i=L19i/L19其中 NH3 x19NH3= 1320..575/100％=％CH4 x19CH4=100％=％Ar x19Ar= 100％=％H2 x19H2= 100％=％N2 x19N2=100％=％ 液氨產(chǎn)量核算: mNH3=17=≈1000Kg 物料衡算結(jié)果匯總 將以上的計(jì)算結(jié)果匯總與下表：表416 物料計(jì)算匯總表：裝置單位N2H2CH4ArNH3總計(jì)氨冷器出口(氣體)2摩爾分?jǐn)?shù)%1m3/T(NH3)m3/hkmol/h冷交器冷氣出口3\4\5摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/hkmol/h合成塔一次入口5\6\7摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/hkmol/h合成塔二次出口8\9\10摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/hkmol/h水冷器出口(氣體)11摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/hkmol/h水冷器出口(液體)11摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/h8540kmol/h氨分離器出口氣12摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/h53679kmol/h放空氣13摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/hkmol/h冷交換器熱氣進(jìn)口14摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/hkmol/h氨分離器出口液氨15摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/h154kmol/h冷交換器出口液氨16摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/hkmol/h冷交換器熱氣出口(氣體)17摩爾分?jǐn)?shù)%1m3/T(NH3)m3/hkmol/h4225冷交換器熱氣出口(液體)17摩爾分?jǐn)?shù)%000011m3/T(NH3)0000m3/h0000kmol/h0000氨冷器進(jìn)口(氣體)18摩爾分?jǐn)?shù)%20100m3/T(NH3)m3/hkmol/h氨冷器進(jìn)口(液體)18摩爾分?jǐn)?shù)%000011m3/T(NH3)0000m3/h0000kmol/h0000氨冷器出口(液體)2摩爾分?jǐn)?shù)%0001m3/T(NH3)m3/hkmol/h新鮮補(bǔ)充氣⑴摩爾分?jǐn)?shù)%00m3/T(NH3)00m3/h00kmol/h00馳放氣組成20摩爾分?jǐn)?shù)%m3/T(NH3)m3/h875kmol/h液氨貯槽進(jìn)口液體21摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/h177kmol/h產(chǎn)品液氨19摩爾分?jǐn)?shù)%0100m3/T(NH3)m3/hkmol/h  熱量衡算（1） 熱氣進(jìn)口溫度 冷交換器熱氣進(jìn)口溫度等于水冷器氣體出口溫度，由題意知t1=35℃（2） 冷氣進(jìn)口溫度 %，%，設(shè)過(guò)飽和度為10%，則在該冷凝溫度下的平衡氨含量為yNH3=100%=%查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》%時(shí)的冷凝溫度t2=10℃ ，故冷氣進(jìn)口溫度等于10℃（3） 熱氣體帶入熱量 熱氣體在器內(nèi)處與氨飽和區(qū)內(nèi)，計(jì)算氣體比熱容時(shí)先求常壓下氣體比熱容，然后用壓力校正的辦法計(jì)算實(shí)際的氣體比熱容。