【正文】 8 設(shè)備布置與三廢治理說明 8 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 第 4 章 合成工序的工藝計(jì)算 9 物料計(jì)算 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。三 張圖紙分別是：，一張工藝 流程圖，一張?jiān)O(shè)備平面布置圖 ，一張合成塔設(shè)備圖 。 原料動(dòng)力消耗定額和消耗量 原料動(dòng)力消耗定額和消耗量 如表 表 原料動(dòng)力消耗定額和消耗量表 名稱 規(guī)格 / 3Nm/h 消耗定額 / 3Nm/h 消耗量 / 3Nm/h 備注 新鮮氣 2H :％ 300 天 /年 節(jié) 原理說明 生產(chǎn)原理說明 氨合成反應(yīng)的基本原理 氨合成反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 3 2H + 2N ≒ 2 3NH +Q 由反應(yīng)式可以看出以下特點(diǎn) ⑴ 氨合成反應(yīng)是可逆反應(yīng) 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 ⑵ 這是一個(gè)放熱反應(yīng) ⑶ 由三個(gè)分子的氫和一個(gè)分子的氮（共四個(gè)氣體分子）合成得到二個(gè)分子的氨。一路為系統(tǒng)近路去熱交二次出口，另一路約 30%循環(huán)氣由合成塔上部進(jìn) 入塔內(nèi)件與外筒環(huán)隙下行，升高溫度，并降塔壁溫度，由塔底出來，溫度 ~90℃。 (6) 合成塔出口氣：3NHy為 % (7) 新鮮氣溫度： C?35 。 2977=2635＋ 2＋ ＋ ＋ x x= Nm3 含氨放空氣量為 6V = ? = Nm3 氨損 %= Nm3 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 溶解 CH4＋ Ar 含量為 +++= Nm3 新鮮氣中的 CH4＋ Ar 含量為 % 由隋性氣體平衡 :2977%=+ y= ? =% 放空氣 成 分 組成 H2 N2 CH4 Ar NH3 合計(jì) % 59 19． 3 9． 4 2． 8 9． 5 100 Nm3 164． 3 53． 51 26． 19 7． 9 26． 5 278． 4 ④ 冷凝塔物料平衡 冷凝塔進(jìn)口氣量 7V =水冷氨分后氣量－放空氣量 +新鮮氣量 =－ +2977= Nm3 冷凝塔進(jìn)口氣成分和數(shù)量： 組成 Nm3 % H2 － += N2 － += CH4 － += Ar － += NH3 － = 合計(jì) 100 冷凝塔出口氣量 8V ： 在 冷凝塔出口氣溫度 t=19℃ ,壓力P=315ata(表 )條件下飽和氨含量由拉爾遜 第 4 章 合成工序的工藝計(jì)算 節(jié) 物料計(jì)算 計(jì)算依據(jù) (1) 生產(chǎn)能力：冬季小時(shí)產(chǎn)量 10t。一般情況下用 ～ 和 ～ mm 的顆粒為宜。 ④ 設(shè)計(jì)的流程必須符合工業(yè)生產(chǎn)的目的和要求，以確保生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。其中合成壓力分別為 15——20Mpa 和 32Mpa。 國(guó)際上對(duì)氨的需求，隨著人口的增長(zhǎng)和對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)的需求和環(huán)境綠化面積的擴(kuò)大而不斷增加。由于氨的合成過程是一個(gè)放熱過程，反應(yīng)后塔壁的溫度會(huì)升高，為保護(hù)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)能量的充分利用，原料氣分主，副兩條線進(jìn)入合成塔，主線氣體從熱交換器換熱后進(jìn)入合成塔，副線氣體直接進(jìn)入合成塔，與主線氣體混和后進(jìn)行反應(yīng)。分別從兩個(gè)不同方面進(jìn)行說明。 (12) 操作條件： 表 操作條件 壓力（ kg/cm2） 溫度（ ℃ ） 合成塔進(jìn)口氣體 310 38． 9 合成塔出口氣體 292 100 水冷器出口氣體 289 36 冷凝塔進(jìn)口氣體 318 44（計(jì)算得