【文章內(nèi)容簡介】 解第二氨冷器出口液氨量：N` G,4= N D,4－NG,4= kmol/h總氣量：NG=ND－N`G,4=則各組分在氣相中的組成為：H2 y`G,1=ND,1/NG=%N2 y`G,2=ND,2/NG=%Ar y`G,3=ND,3/NG=%NH3 =%⑵考慮溶解當(dāng)t=℃時k1= m3/m3液氨MPak2= m3/m3液氨MPak2= m3/m3液氨MPa液氨體積：V` G,4= N` G,4液氨溶解各組分的體積為：V`G,1=k1y`G,1V`G,415= m3(標(biāo))/hV`G,2=k2y`G,2V`G,415=(標(biāo))/hV`G,3=k3y`G,3V`G,415= m3(標(biāo))/hN`G,1=V`G,11000/=N`G,2=V`G,21000/= kmol/hN`G,3=V`G,31000/= kmol/h總液相量：N` G= N`G,1+ N`G,2+ N`G,3+ N`G,4=液相組成：xG,1=N`G,1/N`G100%=%xG,2=N`G,2/N`G100%=%x G,3=N`G,3/N`G100%=%x G,4=N`G,4/N`G100%=%則氣相總量：NG= ND－N`G=氣相中各組分的量:NG,1=ND,1－N`G,1= kmol/hVG,1=105m3(標(biāo))/hNG,2=ND,2－N`G,2=VG,2=104m3(標(biāo))/hNG,3=ND,3－N`G,3= kmol/hVG,3=103m3(標(biāo))/hNG,4=ND,3－N`G,3= kmol/hVG,4=104m3(標(biāo))/h氣相組成：yG,1=NG,1/NG=%yG,2=NG,2/NG=%yG,3=NG,3/NG=%yG,4=NG,4/NG=%表6 出第二氨冷器的物料組成出氣組成H2N2ArNH3∑物質(zhì)的量流率kmol/h體積流率m3(標(biāo))/h105104103104105組成（體積%）出液組成液相H2液相N2液相Ar液NH3∑物質(zhì)的量流率kmol/h組成（體積%）第二氨冷器每小時冷下的液氨量kmol/h  分離器物料衡算目的：通過計(jì)算得到分離器出口氣體以及液體組成。分離器出口液相量等于第二氨冷器出口的液相量，即：NS= N`G=其中：NS,1=N`G,1=NS,2=N`G,2= kmol/hNS,3=N`G,3= kmol/hNS,4=N`G,4= kmol/h對分離器和壓縮機(jī)進(jìn)行物料衡算，列方程為：NH=NM%/% ①NA=NM+NJ ②NJ=NG－NH ③已知：NA=；NG=；三式聯(lián)立得：NM= kmol/hNH= kmol/hNJ= kmol/hVM=105m3(標(biāo))/hVH=103m3(標(biāo))/hVJ=105m3(標(biāo))/h放空氣:NH,1=NG,1－NJ,1=－=NH,2=NG,2－NJ,2=－=NH,3=NG,3－NJ,3=－=NH,4=NG,4=－=VH,1=103m3(標(biāo))/hVH,2=103m3(標(biāo))/hVH,3=103m3(標(biāo))/hVH,4=103m3(標(biāo))/hyH,1=NH,1/NH=%yH,2=NH,2/NH=%yH,3=NH,3/NH=%yH,4=NH,4/NH=%循環(huán)氣：NJ,1=NA,1－NM,1=NAyA,1－NMyM,1=%－%= kmol/hNJ,2=NA,2－NM,2=NAyA,2－NMyM,2=%－%= kmol/hNJ,3=NA,3－NM,3= NAyA,3－NMyM,3=%－%= kmol/hNJ,4=NA,4=NAyA,4=%= kmol/hVJ,1=105m3(標(biāo))/hVJ,2=104m3(標(biāo))/hVJ,3=103m3(標(biāo))/hVJ,4=104m3(標(biāo))/hyJ,1=NJ,1/NJ=%yJ,2=NJ,2/NJ=%yJ,3=NJ,3/NJ=%yJ,4=NJ,4/NJ=%表7放空氣氣體組成放空氣氣體H2N2ArNH3∑物質(zhì)的量流率kmol/h體積流率m3(標(biāo))/h103103103103103組成（體積%）表8 循環(huán)氣組成循環(huán)氣體H2N2ArNH3∑物質(zhì)的量流率kmol/h體積流率m3(標(biāo))/h105104103104105組成（體積%） 減壓罐物料衡算目的：通過計(jì)算得到減壓罐出口氣體以及液體組成。由公式： [1]其中：表示減壓罐出口氣中氨的平衡含量； P=； T=+=。解得：=%則減壓罐出口氣氨量：NR,4/[( NS N S,4)+ NR,4]=%解得：N R,4=⑴先忽略溶解減壓罐出口液氨量：N`Q,4=NS,4－NR,4= kmol/h總氣量：NR=NS－N`Q,4=則各組分在氣相中的組成為：H2 y`R,1= NS,1/NR=%N2 y`R,2= NS,2/NR=%Ar y` R,3= NS,3/NR=%NH3 =%⑵考慮溶解當(dāng)t=℃時k1= m3/m3液氨MPak2= m3/m3液氨MPak2= m3/m3液氨MPa液氨體積：V`Q,4=N`Q,4液氨溶解各組分的體積為：V`Q,1=k1y`Q,1V`Q,4=(標(biāo))/hV`Q,2=k2y`Q,2V`Q,4=(標(biāo))/hV`Q,3=k3y`Q,3V`Q,4=(標(biāo))/hN`Q,1=V`Q,11000/=N`Q,2=V`Q,21000/=N`Q,3=V`Q,31000/=總液相量：N`Q= N`Q,1+ N`Q,2+ N`Q,3+ N`Q,4=液相組成：xQ,1=N`Q,1/N`Q100%=%xQ,2=N`Q,2/N`Q100%=%x Q,3=N`Q,3/N`Q100%=%x Q,4=N`Q,4/N`Q100%=%則氣相總量：NR= NS－N`Q=氣相中各組分的量:NR,1=NS,1－N`Q,1=VR,1=(標(biāo))/hNR,2=NS,2－N`Q,2=VR,2=(標(biāo))/hNR,3=NS,3－N`Q,3=VR,3=(標(biāo))/hNR,4=NS,3－N`Q,3=VR,4=(標(biāo))/h氣相組成：yR,1= NR,1/ NR=%yR,2= NR,2/ NR=%yR,3= NR,3/ NR=%yR,4= NR,4/ NR=%表9 弛放氣組成弛放氣H2N2ArNH3∑物質(zhì)的量流率kmol/h體積流率m3(標(biāo))/h組成（體積%）表10 液氨組成液氨H2N2ArNH3∑物質(zhì)的量kmol/h體積m3(標(biāo))/h（液）組成（體積%）目的：通過計(jì)算氣體以及液體組成驗(yàn)證物料衡算是否正確。進(jìn)口：2=出口：R點(diǎn)，2= 2= G點(diǎn)，2= 3=出口總量=＋＋＋=相對誤差=(－)/100%=%kmol/h進(jìn)口：2=出口：R點(diǎn)，2= 2= G點(diǎn)，2= 3=出口總量=＋＋＋=相對誤差=(－)/100%=%kmol/h進(jìn)口：1=出口：R點(diǎn)，1= G點(diǎn)，1=出口總量=＋=相對誤差=(－)/100%=%kmol/h 氨合成工段物料流程圖圖3 氨合成工段物料流程圖 物料衡算結(jié)果總表表11 物料衡算結(jié)果總表項(xiàng)目H2N2ArNH3∑第一合成塔出口氣組成合成率第二合成塔出口氣組成合成率第三合成塔出口氣組成合成率水冷器出口組成氣體（體積%）液體（體積%）液氨量kmol/h第一氨冷器出口組成氣體（體積%）液體（體積%）液氨量kmol/h第二氨冷器出口組成氣體（體積%）液體（體積%）液氨量kmol/h總液氨量kmol/h循環(huán)氣組成（體積%）放空氣組成（體積%）弛放氣組成（體積%）產(chǎn)品液氨物質(zhì)的量kmol/h體積m3(標(biāo))/h（液）組成（體積%）3熱量衡算 本章符號說明（1）Px,i(其中x=A、B、C……，i=4)表示A、B、C……處各種氣體壓力，MPa。（2）yx,i(其中x=A、B、C……，i=4)表示A、B、C……處各種氣體組成,（體積%）。（3）下標(biāo)4分別代表氫（H2）、氮（N2）、氬（Ar）、氨（NH3）。操作溫度： ⑴入“水冷”工藝氣溫度 ℃ ⑵入“廢鍋”飽和水 ℃ ⑶入“I廢” 工藝氣溫度 ℃ ⑷出“III廢” 工藝氣溫度 ℃“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ廢”產(chǎn)汽壓力 13MPa飽和汽“Ⅰ廢”入水量 100t/h“Ⅱ、Ⅲ廢”均副產(chǎn)水汽比為4:1（質(zhì)量比）汽水混合物 熱量衡算過程圖4 合成工段熱量衡算框圖 第一合成塔熱量衡算第一合成塔 A B 目的：通過計(jì)算得到第一合成塔出口的合成氣溫度。進(jìn)口溫度380℃，設(shè)出口溫度為575℃； ℃； 用分壓疊加法計(jì)算混合氣體的平均熱容：yA,1=% yA,2=% yA,3=% yA,4=%各組分分壓PA，1=15%= PA，2=15%=PA，3=15%= PA，4=15%=由《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊》℃時，各組分氣體在分壓下的熱容組分H2N2ArNH3Cp/(kcal/kmol?℃) 平均熱容Cpm=%+%+%+%= kcal/kmol℃在《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)