28萬(wàn)噸nh3年氨合成系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-21 18:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （2）將V11出= 代入（2）得：L11出= ，V11出=出口氣體組分由V11出得：其中，NH3 (標(biāo))CH4 （標(biāo)）Ar （標(biāo)）H2 （標(biāo)）N2 （標(biāo)）出口液體各組分由其中， NH3 （標(biāo)）CH4 （標(biāo)）Ar （標(biāo)）H2 （標(biāo)）N2 （標(biāo)）進(jìn)器物料：氨分離器進(jìn)器總物料等于水冷器出口氣液混合物總物料。即V11出+L11出（標(biāo)）出器物料：氣液混合物在器內(nèi)進(jìn)行分離，分別得到氣體和液體。出器氣體V11出，出器液體L11出氨分離器出口氣體放空其中，NH3 CH4 Ar H2 N2 進(jìn)器物料：進(jìn)器物料等于氨分離器出口氣體物料減去放空氣量：（標(biāo)）其中，NH3 CH4 Ar H2 N2 出器物料（熱氣）：設(shè)熱氣出口溫度17℃ 查,氣相平衡氨含量，計(jì)算熱氣出口冷凝液氨時(shí)，忽略溶解在液氨中的氣體。取過(guò)飽和度10﹪故 設(shè)熱氣出口氨體積為a，則： 冷交換器熱氣出口氣量及組分：其中，NH3 （標(biāo)）CH4 Ar H2 N2 出口總氣量出口氣體各組分：NH3 CH4 Ar H2 N2 進(jìn)器物料：氨冷器進(jìn)器物料等于冷交換器出器物料加上補(bǔ)充新鮮氣物料其中，CH4 Ar H2 N2 進(jìn)器氣體組分含量：其中， NH3 CH4 Ar H2 N2 各組分百分含量 NH3 CH4 Ar H2 N2 進(jìn)器液體等于冷交換器冷凝液氨量進(jìn)器總物料出器物料：已知出器氣體中氨含量為 ％，設(shè)出器氣體中氨含量為b m3 解得則氨冷器中冷凝液氨量：氨冷器出口總液氨量：氨冷器出口氣量：其中，NH3 CH4 Ar H2 N2 各組分百分含量 NH3 CH4 Ar H2 N2 出器總物料進(jìn)口物料：冷交換器進(jìn)口總物料等于氨冷器出口總物料其中氣體入口；液體入口由氣液平衡計(jì)算得，以1Kmol進(jìn)口物料為計(jì)算基準(zhǔn)：即F=1 （1） （2）將，代入上式： （3）（3）式中mNH3可由物料平衡和氨平衡計(jì)算 （4） （5） （6）式中 ———冷交換器入口總物料；———冷交換器熱氣出口總物料；———冷交換器入口總氨物料。將，代入上式解得：∴；∴ 代入(3)得：；；。由可求出冷交換器冷凝液體量冷凝液體量出器物料：冷交換器（冷氣）出口氣體物料等于進(jìn)口總物料減去冷激液體量其中，NH3 CH4 Ar H2 N2 計(jì)算誤差=校核氨分離器液氨百分?jǐn)?shù)氨分離器液氨百分?jǐn)?shù)：冷交換器分離液氨百分?jǐn)?shù)：G冷％=1﹣G分％=1﹣％=％計(jì)算誤差=（G′﹣G分）/G′=（％﹣％）/％=﹣％進(jìn)槽物料：氨分離器入槽液體（標(biāo)）其中，NH3 CH4 Ar H2 N2 冷交換器入槽液體L16=其中，NH3 CH4 Ar H2 N2 入槽混合物料：各組分物料含量：其中，NH3 CH4 Ar H2 N2 百分含量其中，NH3 CH4 Ar H2 N2 出槽物料：液氨貯槽出口弛放氣V20= m3其中，NH3 CH4 Ar H2 N2 出口液氨總物料其中，NH3 CH4 Ar H2 N2 各組分百分含量：其中，NH3 CH4 Ar H2 N2 液氨產(chǎn)量核算： 物料計(jì)算匯總表（2）氨冷器出口（氣體）（3）（4）（5）冷交換器冷氣出口％m3/tNH3m3/hkmol/h％m3/tNH3m3/hkmol/hNH3 CH4 Ar H2 N2 ∑ （5）（6）（7）合成塔一次入口（8）（9）（10）合成塔二次出口％m3/tNH3m3/hkmol/h％m3/tNH3m3/hkmol/hNH3 CH4 Ar H2 N2 ∑ (11)水冷器出口氣體(11)水冷器出口液體％m3/tNH3m3/hkmol/h％m3/tNH3m3/hkmol/hNH3 CH4 Ar H2 N2 ∑ （12）氨分離器出口（13）放空氣％m3/tNH3m3/hkmol/h％m3/tNH3m3/hkmol/hNH3 CH4 Ar H2 N2 ∑ （14）冷交換器熱氣進(jìn)口（15）氨分離器出口液氨％m3/tNH3m3/hkmol/h％m3/tNH3m3/hkmol/hNH3 CH4 Ar H2 N2 ∑ （16）冷交換器出口液體（17）冷交換器熱氣出口氣體％m3/tNH3m3/hkmol/h％m3/tNH3m3/hkmol/hNH3 CH4 Ar H2 N2 ∑ （17）冷交換器熱氣出口液體（18）氨冷器Ⅰ進(jìn)口氣體％m3/tNH3m3/hkmol/h％m3/tNH3m3/hkmol/hNH3 CH4 Ar H2 N2 ∑ （18）氨冷器Ⅰ進(jìn)口液體（19）液氨貯槽出口％m3/tNH3m3/hkmol/h％m3/tNH3m3/hkmol/hNH3 CH4 Ar H2 N2 ∑ （20）弛放氣（21）液氨貯槽進(jìn)口液體％m3/tNH3m3/hkmol/h％m3/tNH3m3/hkmol/hNH3 CH4 Ar H2 N2 ∑ （1）補(bǔ)充新鮮氣（2）氨冷器出口氣體％m3/tNH3m3/hkmol/h％m3/tNH3m3/hkmol/hNH3 CH4 Ar H2 N2 ∑ 熱量衡算（1）熱氣進(jìn)口溫度，冷交換器熱氣進(jìn)口溫度等于水冷器體出口溫度，由題意知。（2）冷氣進(jìn)口溫度，％,％，設(shè)過(guò)飽和度為10％,則，該冷凝溫度下的平衡氨含量為： [9]查《小氮肥工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》％時(shí)，冷激溫度t2=10℃,故冷氣進(jìn)口溫度等于10℃。（3）熱氣體帶入熱量，熱氣體在器內(nèi)處于氨飽和區(qū)，計(jì)算氣體比熱容時(shí)先求常壓下氣體比熱容，然后用壓力校正的方法計(jì)算實(shí)際的氣體比熱容：查,時(shí)的各組分比熱容并計(jì)算： 查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表111各組分臨界參數(shù)如下表 各組分臨界參數(shù)組分H2N2CH4ArNH3Ｔc(K)Pc(atm)[9] 查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表1519 [9]熱氣體帶入熱量：(4) 冷氣體帶入熱量：查,時(shí)各組分比熱容并計(jì)算得： ， 查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表1519 熱氣體帶入熱量：(5) 氨冷凝熱：設(shè)熱氣出口溫度17℃，熱氣體在器內(nèi)由35℃冷卻到17℃然后進(jìn)行氨冷凝，查氨冷凝熱液氨冷凝放出熱量，(6) 液氨帶入熱量：查10℃時(shí)液氨比熱容液氨帶入熱量(7) 熱氣體帶出熱量：查t14=17℃,P=： 查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表1519 熱氣體帶入熱量：(8) 熱氣體中液氨帶出熱量：查17℃時(shí)液氨比熱容液氨帶入熱量(9) 冷氣體帶入熱量：(10) 冷氣體帶出熱量： ， 設(shè), 時(shí)的各組分比熱容并計(jì)算得： 查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表1519 冷交換器熱量平衡匯總表收 方熱量（KJ）支 方熱量（KJ）管內(nèi)熱氣體帶入熱量Ｑ14管內(nèi)熱氣體帶出熱量Ｑ17管外冷氣體帶入熱量Ｑ2管內(nèi)液氨帶出熱量Ｑ17L管內(nèi)液氨冷凝熱 Ｑ冷管外液氨帶出熱量Ｑ16管外液氨散熱?。?L管外冷氣帶出熱量Ｑ3小 計(jì) 小 計(jì) (11) 冷交換器熱量負(fù)荷計(jì)算：△Ｑ放＝（管內(nèi)熱氣體帶入熱量+管內(nèi)液氨冷凝熱）（管內(nèi)熱氣體帶出熱量+管內(nèi)液氨帶出熱量）（1）氣體帶入熱量 Q17 由冷交換器熱量計(jì)算得 （2）氣體中液氨帶入熱量 Q17L 由冷交換器熱量計(jì)算得 （3）氨冷器中氣氨冷凝熱查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》在10℃, （4）新鮮氣帶入熱量Qi, 查壓力下各組分氣體比熱容然后用疊加的方法計(jì)算得實(shí)際氣體混合熱容。氨冷器收入總熱量+Q冷（5）氨冷器入口混合物溫度t18計(jì)算由熱平衡設(shè), 時(shí)的各組分比熱容并計(jì)算得： 查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表1519 查20℃時(shí)《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》附圖411液氨的比熱容與假設(shè)一致。混合后氨冷器入口熱氣溫度為20℃（6）氣體帶出熱量（7）氣體中液氨帶出熱量（8）液氨蒸發(fā)吸熱查25℃液氨，15℃液氨，（9）冷凍量計(jì)
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