【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ? ? 表 42 出塔氣體組分含量（％） NH3 Ar H2 N2 小計(jì) ③ 合成率： 33NH6 6 N H 62N 100%N (1 y )Ary????合 成 率 =［ 1()］ x100％ =％ （ 2） 氨分離器氣液平衡計(jì)算 設(shè) 氨分離器進(jìn)口氣液混合物 F，進(jìn)口物料組分 m（ i）；分離 氣相 組分 y（ i），氣量 V；分離液相組分 x（ i），液量 L；其中進(jìn)口物料組分 m（ i）等于合成塔出口氣體組分，根據(jù)氣液平衡原理，以 1Kmol進(jìn)口物料為計(jì)算基準(zhǔn)，即 F=1Kmol。 由氣液平衡原理： F m ( i) V y ( i) L x ( i) m ( i)? ? ? （ 1） y(i)K(i)=x(i) （ 2） K（ i） 組分 i平衡常 數(shù) 將（ 2）式代入（ 1）式得： 年產(chǎn) 20萬(wàn)噸合 成氨工廠工藝設(shè)計(jì) 13 m( i) V( )K (i) 1L x (i) L?? m ( i)L x( i)= L ( i )V1+( ) K ( i )L ? （ 3） L L(i)?? （ 4） 液體組分 Lix(i)=L（ ） （ 5） 1V F L L? ? ? ? （ 6） 氣體組分 ( ) ( ) ( )() V i m i L iyi VV??? （ 7） 已知分離器入口混合物組分 m(i) 表 43 入口混合物組分 3NHm Arm 2Hm 2Nm 小計(jì) 查 t=20℃ ,P= 表 44 平衡常數(shù) KNH3 KAr KH2 KN2 設(shè) ( ) ? 代入 (3)式中計(jì)算各組分溶解液量 3330 . 2 1 0 . 1 8 1 4 31 0 . 0 3 5 4 . 51 ( )NHNH NHmL K m o lV KL? ? ???? 0 .1 8 8 8 8 0 .0 0 0 2 11 2 0 0 4 .51 ( )ArArArmL Km o lVKL? ? ???? 2220 . 4 1 6 4 8 0 . 0 0 0 3 91 2 4 0 4 . 51 ( )HH HmL K m o lV KL? ? ???? 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 2220 . 1 8 4 6 4 0 . 0 0 0 1 51 2 7 0 4 . 51 ( )NN NmL K m o lV KL? ? ???? 分離液體量 3 2 2NH A r H NL L L L L? ? ? ? =+++ = 分離氣體量 1 1 0 . 1 8 2 1 8 0 . 8 1 7 8 2V L K m o l? ? ? ? ? 計(jì)算氣液比 39。 ( ) ( ) ? ? ? 39。VV( ) ( ) 4 .5 0 0 4 .4 8 9LL 1 0 0 % 0 .2 4 4 %V4 .5 0 0()L? ?? ? ? ?誤 差 假定正確。 分離液體組分含量 液體中氨含量 33 0 . 1 8 1 4 3 1 0 0 % 9 9 . 5 8 8 %0 . 1 8 2 1 8NHNH Lx L? ? ? ? 液體中氬含量 0. 00 02 1 10 0% 0. 11 5%0. 18 21 8ArAr Lx L? ? ? ? 液體中氫含量 22 0 . 0 0 0 3 9 1 0 0 % 0 . 2 1 4 %0 . 1 8 2 1 8HH Lx L? ? ? ? 液體中氮含量 年產(chǎn) 20萬(wàn)噸合 成氨工廠工藝設(shè)計(jì) 15 22 0 . 0 0 0 1 5 1 0 0 % 0 . 0 8 3 %0 . 1 8 2 1 8NN Lx L? ? ? ? 氨分離器出口液體含量（ %） 表 45 氨分離器出口液體含量（ %） NH3 Ar H2 N2 小計(jì) 分離氣體組分含量 ： 氣體氨含量 333 0 . 2 1 0 . 1 8 1 4 3 1 0 0 % 3 . 4 9 3 %0 . 8 1 7 8 2N H N HNH mLy V? ?? ? ? ? 氣體氬含量 0. 18 88 8 0. 00 02 1 10 0% 23 .0 70 %0. 81 78 2A r A rAr mLy V? ?? ? ? ? 氣體氫含量 222 0 . 4 1 6 4 8 0 . 0 0 0 3 9 1 0 0 % 5 0 . 8 7 8 %0 . 8 1 7 8 2HHH mLy V? ?? ? ? ? 氣體氮含量 222 0 . 1 8 4 6 4 0 . 0 0 0 1 5 1 0 0 % 2 2 . 5 5 9 %0 . 8 1 7 8 2NNN mLy V? ?? ? ? ? 氨分離器出口氣體含量（ %） 表 46 氨分離器出口氣體含量（ %） NH3 Ar H2 N2 小計(jì) （ 3） 液氨儲(chǔ)罐氣液平衡計(jì)算 液氨儲(chǔ)罐入口液體含量（ %） 表 47 液氨儲(chǔ)罐入口液體含量（ %） 3NHm Arm 2Hm 2Nm 小計(jì) 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 查得 t=17℃ P= 表 48 平衡常數(shù) KNH3 KAr KH2 KN2 540 575 620 根據(jù)氣液平衡原理 以液氨儲(chǔ)罐入口 1Kmol液氨為計(jì)算基準(zhǔn) 設(shè) ( ) ? 代入上式得 3330 . 9 9 5 8 8 0 . 9 9 0 8 41 0 . 0 0 8 5 0 . 5 9 81 ( )NHNH NHmL K m o lV KL? ? ???? 0 .0 0 1 1 5 0 .0 0 0 2 11 0 .0 0 8 5 5 4 01 ( )ArArArmL Km o lVKL? ? ???? 2220 . 0 0 0 2 1 4 0 . 0 0 0 3 61 0 . 0 0 8 5 5 7 51 ( )HH HmL K m o lV KL? ? ???? 2220 . 0 0 0 8 3 0 . 0 0 0 1 31 0 . 0 0 8 5 6 2 01 ( )NN NmL K m o lV KL? ? ???? 出口液體總量 3 2 2NH A r H NL L L L L? ? ? ? =+++ = 放出氣體總量 m(i)L(i)= V1+ ( )K (i)L年產(chǎn) 20萬(wàn)噸合 成氨工廠工藝設(shè)計(jì) 17 1 1 0 . 9 9 1 5 4 0 . 0 0 8 4 6V L K m o l? ? ? ? ? 計(jì)算氣液比 39。 ( ) ( ) ? ? ? 39。VV( ) ( ) 0 . 0 0 8 5 0 . 0 0 8 5 3LL 1 0 0 % 0 . 3 5 3 %V0 . 0 0 8 5()L? ?? ? ? ?誤 差 液氨儲(chǔ)罐出口液體含量（ %） 表 49 液氨儲(chǔ)罐出口液體 含量（ %） NH3 Ar H2 N2 小計(jì) 放出氣體組分含量由式 iii MLy V??計(jì)算 液氨儲(chǔ)罐出口氣體含量（ %） 410 液氨儲(chǔ)罐出口氣體含量（ %） NH3 Ar H2 N2 小計(jì) （ 4） 液氨儲(chǔ)罐物料計(jì)算 以液氨儲(chǔ)罐出口一噸液氨為基準(zhǔn)折標(biāo) 3米 計(jì)算 液氨儲(chǔ)罐出口液體量 319 10 00 22 .4L 13 18 .5 83 m ( )0 .9 99 29 17???? 標(biāo) 其中 : 3NH 33 31 9 1 9 1 9 1 3 1 8 . 5 8 3 9 9 . 9 2 9 % 1 3 1 7 . 6 4 7m ( )N H N HL L x? ? ? ? 標(biāo) Ar 31 9 1 9 1 9 1 3 1 8 .5 8 3 0 .0 2 1 % 0 .2 7 7 m ( )A r A rL L x? ? ? ? 標(biāo) 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 2H 22 31 9 1 9 1 9 1 3 1 8 . 5 8 3 0 . 0 3 7 % 0 . 4 8 8 m ( )HHL L x? ? ? ? 標(biāo) 2N 22 31 9 1 9 1 9 1 3 1 8 . 5 8 3 0 . 0 1 3 % 0 . 1 7 1 m ( )NNL L x? ? ? ? 標(biāo) 液氨儲(chǔ)罐出口氣體量 ? 31 8 1 90 . 0 0 8 5 0 . 0 0 8 5 1 3 1 8 . 5 8 3 1 1 . 2 0 8 m ( )VL? ? ? ? ? 標(biāo) 其中 : 3NH 33 31 8 1 8 1 8 1 1 . 2 0 8 5 9 . 5 7 4 % 6 . 6 7 7m ( )N H N HV V y? ? ? ? 標(biāo) Ar 31 8 1 8 1 8 1 1 .2 0 8 1 1 .1 1 1 % 1 .2 4 5 m ( )A r A rV V y? ? ? ? 標(biāo) 2H 22 31 8 1 8 1 8 1 1 . 2 0 8 2 1 . 0 4 % 2 . 3 5 8 m ( )HHV V y? ? ? ? 標(biāo) 2N 22 31 8 1 8 1 8 1 1 . 2 0 8 8 . 2 7 5 % 0 . 9 2 8 m ( )NNV V y? ? ? ? 標(biāo) 1 9 1 8LV??液 氨 儲(chǔ) 罐 出 口 總 物 料 =+ = 3m( )標(biāo) 由物料平衡 19 18 17L V L?? 317 13 29 .79 1m ( )L ? 標(biāo) 則進(jìn)口液體組分 3NH 33 31 7 1 7 1 7 1 3 2 9 . 7 9 1 9 9 . 5 8 8 % 1 3 2 4 . 3 1 2 m ( )N H N HL L x? ? ? ? 標(biāo) Ar 31 7 1 7 1 7 1 3 2 9 . 7 9 1 0 . 1 1 5 % 1 . 5 2 9 m ( )A r A rL L x? ? ? ? 標(biāo) 2H 22 31 7 1 7 1 7 1 3 2 9 . 7 9 1 0 . 2 1 4 % 2 . 8 4 6 m ( )HHL L x? ? ? ? 標(biāo) 2N 22 31 7 1 7 1 7 1 3 2 9 . 7 9 1 0 . 0 8 3 % 1 . 1 0 4 m ( )NNL L x? ? ? ? 標(biāo) 年產(chǎn) 20萬(wàn)噸合 成氨工廠工藝設(shè)計(jì) 19 （ 5） 合成系統(tǒng)物料衡算 將整個(gè)合成系統(tǒng)看作一個(gè)系統(tǒng) ,進(jìn)入該系統(tǒng)的物料有新 鮮補(bǔ)充氣體 V補(bǔ) ,離開(kāi)該系統(tǒng)的物料有去深冷凈化裝置的回收氣 V回 ,液氨儲(chǔ)罐弛放氣 V弛 ,產(chǎn)品液氨 L氨 。 由前面計(jì)算數(shù)據(jù)列入下表 表 411 衡算表 名稱 NH3 Ar H2 N2 氣量 3m( )標(biāo) 補(bǔ)充氣 V補(bǔ) 回收氣 V回 弛放氣 液氨 入塔氣 V入 出塔氣 V出 根據(jù)物料平衡和元素組分平衡求 V補(bǔ) ， V回 ， V入 ， V出 。 循環(huán)回路中氫平衡 2 2 3 323322H H NH NHHV y V y V y V y V y L? ? ? ? ?回 回 弛 弛 回 回 弛 弛補(bǔ) 補(bǔ) 氨 （ 1） 循環(huán)回路中氮平衡 2 2 3 321 1 12 2 2N N NH NHNV y V y V y V y V y L? ? ? ? ?回 回 弛 弛 回 回 弛 弛補(bǔ) 補(bǔ) 氨 （ 2） 循環(huán)回路中惰性氣體平衡 rrAAV y V y V y??r 回 回 弛 弛補(bǔ) A 補(bǔ) 0. 00 25 0. 20 11 7 0. 11 11 1V V V??回 弛補(bǔ) 8 0 .4 6 8 4 9 8 .1 2 8VV??回補(bǔ) （ 3） 陜西科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 循環(huán)回路中氨平衡 33 3 3NHN H N H N HV y V y V y V y L? ? ? ?入 入出 出 回 回 弛 弛 氨 0 . 2 1 0 . 0 2 5 0 . 1 5 8 5 5 1 1 . 2 0 8 0 . 5 9 5 7 4 1 3 1 8 . 5 8 3 0 . 9 9929V V V? ? ? ? ? ?入出 回 0 . 2 1 0 . 0 2 5 0 . 1 5 8 5 5 1 3 2 4 . 3 2 4V V V