【正文】 設備一覽表設備名稱設備型號備注數(shù)量飽和熱水塔(T1)Ф20001800020填料塔1中溫變換爐(T2)Ф2400200001712CrMo1低溫變換爐(T3)Ф2400180001716MnR1 換熱器(E2）Ф14006000固定管板式1換熱器(E3)Ф12006000固定管板式1換熱器(E4)Ф12006000固定管板式1換熱器(E5)Ф10006000固定管板式1換熱器(E6)Ф10006000固定管板式1泵（P1）DFLH6532離心式1泵（P2）DFLH6520A離心式1泵（P3）DFLH6520A離心式1泵（P4）DFLH6532離心式1符號說明英文字母意義與符號英文字母意義與符號V罐；容積，m3r重度，kg/m3P泵；壓力，PaL觸媒層高度，mT溫度，℃u流速，m/sE活化能，kJ/kmolK傳熱系數(shù)，kW/(m2.℃)dp顆粒直徑,mf摩擦系數(shù)D塔徑，mS傳熱面積，m2H塔高，m管板填充系數(shù)G物料流量，kmol/h黏度，M摩爾質量，kg/kmol傳熱系數(shù)，n物質的量，kmol有效厚度，mmXp轉化率名義厚度，mmCp熱容，kJ/(kmol.℃)ME地震彎矩，Kp平衡常數(shù)Mw風彎矩，Hmf摩爾反應熱，kJ/kmolp壓力，MPaYa摩爾分率To標準接觸時間，hQ熱量，kJk反應速率常數(shù)H焓值，kJ/kgVr觸媒體積，M3參考文獻[1] 梅安華,(上)[M].北京:化學工藝出版社,.[2] [M].北京:石油化學工業(yè)出版社,.[3] 薛榮書,[M].重慶:重慶大學出版社,.[4] 陳敏恒,叢德滋,(上)[M].北京:化學工業(yè)出版社,.[5] 路秀林,[M].北京:化學工業(yè)出版社,.[6] 張紅兵,郭長生,[M].北京:化學工業(yè)出版社,.[7] 朱有庭,曲文海,[M].北京:化學工業(yè)出版社,.[8] [M].北京:高等教育出版社,.[9] 劉榮杰,衛(wèi)志賢,[M].西安:西北大學出版社,.[10] [J].小氮肥,2006,5:1112.[11] 陳勁松,李曉定,[J].化肥工業(yè),2003,31(1):2631.[12] 劉光啟,馬連湘,(無機卷)[M].北京:化學工業(yè)出版社,.[13] 趙軍,張有忱,[M].:化學工業(yè)出版社,.[14] 陳勁松,[M].北京:化學工業(yè)出版社,.[15] 魏務聰, [J].化工設計通訊,2000,26(1):2628.[16] [J].化肥設計,2007,45(2):3840.[17] 劉力源,[J].小氮肥,2009,1:1617. 致謝本次畢業(yè)設計是在李志洲老師的悉心指導下完成的。以上各計算均滿足強度條件及穩(wěn)定性條件。角，取平臺構建的投影面積，則Dei取下使計算值中的較大者。高度用10m。 Q4=t=則氣體帶入熱量為：2807611+ kJ熱損失Q5。故，因此進中變爐的變換氣濕組分見下表： 進中變爐變換氣濕組成組 分CO2COH2N2O2CH4H2O合計含量％100Nm380124035963kmol假定濕轉化氣為100mol，%，要求變換氣中CO含量為2％，根據(jù)變換反應： ，可得CO的實際變換率公式為： 式中Ya、Ya′分別為原料及變換氣中CO的摩爾分率（濕基）所以： 則反應掉的CO的量為： 則反應后的各組分的量分別為： 計算中變爐出口的平衡常數(shù)得：查文獻[1]可知Kp=10時溫度為405℃，中溫變換的平均溫距為：30℃到50℃中變的平均溫距為405℃－365℃＝40℃所以中變的平均溫距合理，故取的H2O/CO可用。全廠總平面設計的基本原則為：（1）建筑物之間相互配置應符合生產程序的要求，并能保證合理生產作業(yè)線；（2）原材料、半成品、成品的生產作業(yè)線應銜接協(xié)調，流程疏通，避免交叉和往返；（3）廠內一切運輸系統(tǒng)布置應適合貨物運轉的特征，盡可能使貨運路線和人員路線不交叉；（4）適當劃分廠區(qū)，建筑物之間的距離盡量縮小，但必須符合防火和衛(wèi)生技術條件的要求；（5）在保證安全生產的前提下力求縮小廠房戰(zhàn)地面積，廠房布置盡量緊湊，根據(jù)生產的特點和設計擬建的工廠為中小型企業(yè)的情況，將工廠劃分為幾個區(qū)域，并按照區(qū)域進行布置，以保證各區(qū)域之間位置的協(xié)調配合，并符合衛(wèi)生防疫和環(huán)境美化。但是，水蒸氣用量是變換過程中最主要消耗指標，盡量減少其用量對過程的經(jīng)濟性具有重要的意義，蒸汽比例如果過高，將造成催化劑床層阻力增加；CO停留時間縮短，余熱回收設備附和加重等，所以，中（高）變換時適宜的水蒸氣比例一般為：H2O/CO=3～5，經(jīng)反應后，中變氣中H2O/CO可達15以上，不必再添加蒸汽即可滿足低溫變換的要求。變換過程中還包括下列反應式： (1)壓力：壓力對變換反應的平衡幾乎沒有影響。這樣，由于催化劑終態(tài)溫度降低，可以減少蒸汽添加量，達到節(jié)能的效果?，F(xiàn)在約有80%的氨用來制造化學肥料，其余作為生產其他化工產品的原料。目前，變換工段主要采用中變串低變的工藝流程，這是從80年代中期發(fā)展起來的。據(jù)統(tǒng)計，世界每年合成氨產量已達到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產化學肥料，20%作為其它化工產品的原料。 Next according to the parameters to calculate the material and heat balance of the main equipment such as medium temperature shift furnace、low temperature shift furnace and Saturated hot water tower.。合成氨生產經(jīng)過多年的發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展成為一種成熟的化工生產工藝。合成氨，除原料為天然氣、石油、煤炭等一次能源外，整個生產過程還需消耗較多的電力、蒸汽等二次能源，而用量又很大。變換過程需在高溫高壓使用催化劑條件下進行，因此變換工序是合成氨生產的高成本工序,其成本降低對合成氨成本的降低有重要意義。氨的其他工業(yè)用途也十分廣泛，例如，作為制冰、空調、冷藏等系統(tǒng)的制冷劑，在冶金工業(yè)中用來提煉礦石中的銅、鎳等金屬，在醫(yī)藥和生物化學方面生產磺胺類生物、維生素、蛋氨酸和其他氨基酸等。該流程與中變串低變相比，關鍵是增加了第一低變，填補了280～250℃這一中變串低變所沒有的反應溫區(qū)，充分利用了低變催化劑在這一溫區(qū)的高活性。由于干原料氣摩爾數(shù)小于干變換氣的摩爾數(shù)，所以，先壓縮原料氣后再進行變換的能耗，比常壓變換再進行壓縮的能耗底。如允許變換氣中殘余CO體積分數(shù)在3%左右，只采用中變即可。動力區(qū)：包括變電站、鍋爐房等。設平均溫距為35℃，則出中變爐一段催化床層的變換氣溫度為：445℃35℃=415℃（3）中變爐一段催化床層的熱量衡算已知條件：進中變爐一段催化床層的變換氣溫度：330℃出中變爐一段催化床層的變換氣溫度為：415℃可知反應放熱Q：在變化氣中含有CO，H2O，O2，H2 這4種物質會發(fā)生以下2種反應：（1） （2）這2個反應都是放熱反應。r ——氣體在操作狀態(tài)下的重度,。圓筒質量塔體圓筒總高度查文獻[5]得：DN2400，壁厚17mm的橢圓形封頭的質量為281kg，則 裙座質量 錐形裙座尺寸：。 （2）穩(wěn)定性校核 筒體危險截面22處的最大組合軸向壓應力：許用軸向壓應力：取其中較小值按GB150《鋼制壓力容器》組合的規(guī)定，由查文獻[5]得則取因為，故滿足穩(wěn)定性條件。mm M E 11=108 N此次設計使我學會了很多專業(yè)知識，掌握了許多化工軟件的使用方法，提高了我的計算機水平，為以后的學習和工作打下了堅實的基礎。由于本人水平有限，生產實習的經(jīng)驗較少，設計會有不少缺點與不足，熱切期望得到各位老師的批評指正。故選用28個M36地腳螺栓，滿足要求。（B類）脈動影響系數(shù)Vi（B類）振型系數(shù)風壓高度變化系數(shù)fi（B類）（2）有效直徑Dei設籠式扶梯與塔頂管線成90176。 ，則催化床層變換氣的平均溫度：192℃催化床層壓力:1700KPa變換氣的平均分子量：低變催化床層變換氣的重度： 氣體重度流量(濕)G： 低變催化床層的高度: 低變催化劑床層阻力降: 已知條件：變換氣進口溫度：380℃變換氣出口溫度：278℃半水煤氣進口溫度：154℃℃以半水煤氣的吸熱來計算從前面主換熱器的計算中可知半水煤氣吸熱為：則實際轉熱量為： 平均溫差： 取傳熱面積：選擇固定管板式換熱器,半水煤氣走管內，變換氣走管間，查文獻[6]，選取的換熱器主要參數(shù)見下表： 主換熱器的結構尺寸數(shù)據(jù)公稱直徑m公稱壓力MPa管程數(shù)，N管子根數(shù)，n管尺寸，mm管心距，m4252中心排管數(shù)管程流通面積，m2換熱器長度L，m管排列方法換熱面積，m2折流板間距106三角形管板直徑的計算公式：式中：n——管數(shù)——管板填充系數(shù)，t——管子中心距，所以 ，設備外徑為Ф2m管內給熱系數(shù)的計算公式如下：粘度的計算：查文獻[12]℃時，各氣體的值如下： 半水煤氣各組分的黏度組分CO2COH2CH4N2H2OO2/　根據(jù)公式得： 導熱系數(shù)的計算：查文獻[12]℃時，各氣體的導熱系數(shù)值如下： 半水煤氣各組分的傳熱系數(shù)組分CO2COH2CH4N2H2OO2