【文章內容簡介】 按氨分離器的計算方法，假定一個V/L初值，經過試差，求得計算結果，如下表。現按試差最后的V/L值，具體計算如下。設代入下式。(假定入槽液量)則液氨中各組分的物質的量： 誤差以代入式(3)計算，計算結果如下：計算得 誤差在允許范圍之內，假定值可以認定。液體組成(摩爾分數)：按計算。NH3:其它組分計算結果列入下表(21點，產品液氨組成)組成NH3H2N2CH4Ar合計摩爾分數/%%%%%%馳放氣氣體組成：計算NH3: 其它組分計算結果列入下表(20點，馳放氣組成)組成NH3H2N2CH4Ar合計摩爾分數/%%%%%% 液氨貯槽物料衡算以液氨貯槽出口1t純液氨為基準，折成標準狀況下的氣體體積，以m3為單位計，則其中各組分的體積，按NH3: H2: N2: CH4: yeAr: 液氨貯槽馳放氣體積，按計，則馳放氣體積：NH3: H2: N2: CH4: Ar: 液氨貯槽出口總物料體積： 因此入口總物料也應與出口相等：入口物料各組分體積按計算，結果為：NH3: H2: N2: CH4: Ar: 由計算，計算結果列入下表：組成NH3H2N2CH4Ar合計摩爾分數/%%%%%%結果與基本相同。 合成循環(huán)回路總物料衡算(各個部位物料量)(1)對整個回路做衡算，可求出補充新鮮氣量V1，放空氣量V12，一級合成塔進氣量V3和出氣量V6。合成循環(huán)回路可簡化如下示意圖。補充氣 V補=V1放空氣 V放=V12馳放氣V馳=V20V入=V3產品液氨L21V出=V6合成塔貯槽 合成循環(huán)回路簡圖以1t產品氨為基準，(液氨折成標準狀況下氣體體積)。為方便計算，把前已算得已知數據列入下表：名稱NH3H2N2CH4Ar氣量/m3補充氣10V1放空氣12V12馳放氣20產品液氨21合成塔入口3V3合成塔出口6V6(2)首先列出以下元素平衡和總物料平衡方程(式中液氨忽略溶解物，以100% NH3計)氫平衡：以體積量計算(下同) (1)氮平衡： (2)惰氣平衡： (3)氨平衡：合成塔內生成的氨應等于排出的氨 (4)總物料平衡：合成反應后進出口氣體體積減少了V3 V6 (5)把式(1)與式(2)合并，將已知數據代入式(1)與式(2)式(1)： (1)’式(2)： (2)’式(1)’加式(2)’得： (6)數據代入式(3)得： (3)’將式(3)’與式(6)聯立解得：將已知數據V1和V12的值代入式(4)與式(5)。式(4)： (4)’式(5)： (5)’(4)’與(5)’聯立解得：(3)合成塔進出口物料量(各組分的量)a. 入塔總物料量： 其中各組分的量按照計算。b. 出塔總物料量，其中各組分量按照計算。(4)廢熱鍋爐出口，熱交換器出口和軟水預熱器出口物料，組成未發(fā)生變化與合成出口相同，即(5)水冷卻器和氨分離器物料量a．水冷卻器入口氣即軟水預熱器出口氣V9。水冷卻器出口總物料未發(fā)生變化。由于有部分氨被液化，出口物料實際為氣液混合物。其總量和總組成與入口完全一致。即經氨分離器后，分為氣相和液相兩股物料。即 (Ll7量暫以氣體體積計)按前面氨分器氣液平衡算得氣液比： 和 由以上兩式可以解得L17換算成質量 b. 氨分離器出口氣體組分的體積，按計算。 氨分離器出口液體組分的量，按計算。(6)循環(huán)機入口V13和出口V14：由流程圖上表明進入循環(huán)機之前，有放空氣放出。所以 其中各組分的量按照計算。放空氣中各組分的量：按計算。(7)冷交換器進出口物料a. 進氣量：V2=循環(huán)機出口加上補充氣的量 即b. 補充氣中各組分的量：按計算。c. 冷交換器入口氣體各組分的量：按計算。d. 冷交換器入口氣體組成(2點)：按照計算。其他組分的計算結果如下表(2點)組成NH3H2N2CH4Ar合計摩爾分數e. 冷交換器出口氣體的量V3其中各組分的量按計算。f. 冷交換器出口液氨的量：它是進出口氣體體積之差。其中分組分的量按計算。g. 液氨貯槽物料衡算(均以標準狀況下氣體體積計)進入貯槽的液氨量：貯槽中排除產品液氨的量：(標準狀況)結果與計算基準基本一致。(8)物料衡算結果匯總如下：(以下物料量均在標準狀況下，按1t,NH3計算。)補充新鮮氣(1點) 氨冷器入口氣(2點)合成塔進出口(3,4,5點)合成塔出口(6,7,8,9點)水冷卻器出口(10點)(氣液混合，以氣體計)氨分離器出口氣體(11點)放空氣(12點)循環(huán)壓縮機進出口氣(13,14點)氨冷器進出口(15,16點)(氣液混合)氨分離器液體出口(17點)冷交換器液體出口(18點)兩股液氨合并(19點)馳放氣(20點)產品液氨(21點) (9)各部位的物料組成和數量，分別列表如下。其中把以1t氨為基準的量，(m3/h)和其物質的量(kmol/h)作為能量衡算依據。 合成塔一次入(3點)，一次出(4點)，二次入(5點)組成摩爾分數/%m3/t NH3m3/hkmol/hNH33H2N2CH4Ar∑100 合成塔出口(6點和7,8,9，10點)組成摩爾分數/%m3/t NH3m3/hkmol/hNH3H2N2CH4Ar∑100 氨分離器出口氣(11點)組成摩爾分數/%m3/t NH3m3/hkmol/hNH3H2N2CH4Ar∑100 循環(huán)機入，出口(13,14點)組成摩爾分數/%m3/t NH3m3/hkmol/hNH3H2N2CH4Ar∑100 放空氣(12點)組成摩爾分數/%m3/t NH3m3/hkmol/hNH3H2N2CH4Ar∑100(1點)組成摩爾分數/%m3/t NH3m3/hkmol/hNH30000H2N2CH4Ar∑100 冷交換一入(2點)，一出(15點)，二入(16點)組成摩爾分數/%m3/t NH3m3/hkmol/hNH3H2N2CH4Ar∑100 氨分離器出口液氨(17點)組成摩爾分數/%m3/t NH3m3/hkmol/hNH3H2N2CH4Ar∑100 冷交換器出口液氨(18點)組成摩爾分數/%m3/t NH3m3/hkmol/hNH3H2N2CH4Ar∑10