年產(chǎn)15萬(wàn)噸合成氨合成工段畢業(yè)設(shè)計(jì)1(編輯修改稿)
2024-07-23 04:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4L17NH3== m3出口氣體各組分：NH3 V17NH3／V17= ／％=％CH4 V17CH4／V17= ／ x100％=％Ar V17Ar／V17=／ x100％=％H2 V17H2／V17= ／ x100％=％N2 V17N2／V17= ／ x100％=％：Ⅰ物料計(jì)算：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V1= m3其中， CH4 V1CH4==Ar V1Ar==H2 V1H2= =N2 V1N2= =V18（進(jìn)器氣體物料）=V1+V17=+= m3進(jìn)器氣體組分含量 V18i=V1i+V17i其中， NH3 V18NH3= V17NH3=CH4 V18CH4= +=Ar V18Ar=+=H2 V18H2= +=N2 V18N2= +=各組分百分含量 y18i=V18i/V18NH3 y18NH3= ％=％CH4 y18CH4=％=％Ar y18Ar=％=％H2 y18H2= ％=％3N2 y18N2= ％=％進(jìn)器液體等于冷交換器冷凝液氨量 L18=L18NH3=L17NH3= m3進(jìn)器總物料＝V18=L18=+= m3出器Ⅰ物料：已知出器Ⅰ氣體中氨含量為 ％，設(shè)出器氣體中氨含量為b m3b/()=％ 解得 b= m3則氨冷器Ⅰ中冷凝液氨量：L′18NH3=V18NH3b== m3氨冷器Ⅰ出口總液氨量:L2NH3=L18NH3+L′18NH3=+= m3氨冷器Ⅰ出口氣量:V2=V18b== m3其中， NH3 V2NH3= CH4 V2CH4= V18CH4= Ar V2Ar= V18Ar=H2 V2H2= V18H2= N2 V2N2= V18N2= 各組分百分含量 y2i=V2i/V2NH3 y2NH3=％=％CH4 y2CH4=％=％Ar y2Ar=％=％H2 y2H2=％=％N2 y2N2=％=％出器Ⅰ總物料=V2+L2NH3=+= m3Ⅱ物料計(jì)算：進(jìn)器氣體物料=V2= m3進(jìn)器氣體組分含量 V22i=V2i其中 各組分含量 y22i=y2iNH3 V22NH3=V2NH3= NH3 y22NH3= y2NH3=％CH4 V22CH4 =V2CH4= V18CH4= CH4 y22CH4= y2CH4=％Ar V22Ar =V2Ar= V18Ar= Ar y22Ar= y2Ar=％ H2 V22H2=V2H2= V18H2= H2 y22H2= y2H2=％N2 V22N2=V2N2= V18N2= N2 y22N2= y2N2=％進(jìn)器液體等于氨冷器Ⅰ液氨量= m3進(jìn)器總物料等于出器Ⅰ總物料= m3出器Ⅱ物料：已知出器Ⅱ氣體中氨含量為 ％，設(shè)出器氣體中氨含量為bⅡ m3bⅡ/()= 解得bⅡ = m3則氨冷器Ⅱ中冷凝液氨量：L′22NH3=V′28NH3 bⅡ== m3氨冷器Ⅱ出口總液氨量:LⅡNH3=L8NH3+L′28NH3=+= m3氨冷器Ⅱ出口氣量:VⅡ=V8 bⅡ== m3其中，NH3 VⅡNH3= CH4 VⅡCH4= V22CH4= Ar VⅡAr= V22Ar=H2 VⅡH2= V22H2= N2 VⅡN2= V22N2= 各組分百分含量 yⅡi=VⅡi/VⅡNH3 yⅡNH3=％=％CH4 yⅡCH4=％=％Ar yⅡAr=％=％H2 yⅡH2=％=％N2 yⅡN2=％=％出器Ⅱ總物料=VⅡ+LⅡNH3=+ = m3 冷交換器物料計(jì)算：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VⅡ= m3；液體入口 LNH3= m3由氣液平衡計(jì)算得，以一1Kmol進(jìn)口物料為計(jì)算基準(zhǔn)：即 F=1L+V=F┉┉┉┉┉┉①LxNH3+VyNH3=FmNH3┉┉┉┉┉┉②將yNH3=，xNH3=：V=（xNH3 mNH3）/（xNH3 yNH3）= mNH3/┉┉┉┉┉┉③③式中mNH3可由物料平衡和氨平衡計(jì)算mNH3=V2NH3/V2V′Ⅱ=V1+V′17┉┉┉┉┉┉④V′17=V18V13L15┉┉┉┉┉┉⑤V′ⅡNH3=VⅡNH3+L17NH3+L′22NH3┉┉┉┉┉┉⑥式中V′Ⅱ ———冷交換器入口總物料；V′17———冷交換器熱氣出口總物料V′ⅡNH3 ———冷交換器入口總氨物料將 V8= m3，V13= m3，L15= m3代入上式解得：V17= m3∴V′Ⅱ=+= m3；V′ⅡNH3 =++= m3∴mNH3= V′ⅡNH3/ V′Ⅱ=③得：V=；L=1V=；（L/V）=由（L/V）可求出冷交換器冷凝液體量（L16/V3）=（L/V）=冷凝液體量 L16=== m3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V3== m3其中 NH3 V3NH3= ％=CH4 V3NH3= ％=Ar V3NH3= ％=H2 V3NH3= ％=N2 V3NH3= ％=計(jì)算誤差=（V3V5）/V5 x100％=（）/ x100％=％校核氨分離器液氨百分?jǐn)?shù)氨分離器液氨百分?jǐn)?shù)：G分％=L15x15/(L15+L16x16)X100％=(+) X100％=％冷交換器分離液氨百分?jǐn)?shù)：G冷％=1G分％=％=％計(jì)算誤差=（G′G分）/G′=（％％）/％=％:進(jìn)槽物料：氨分離器入槽液體 L15= m3其中 NH3 L15NH3= =CH4 L15CH4= =Ar L15Ar= =H2 L15H2= =N2 L15N2= =冷交換器入槽液體 L16= m3其中 NH3 L16NH3= =CH4 L16CH4= =Ar L16Ar= =H2 L16H2= =N2 L16N2= =入槽混合物料 L21=L15+L16=+= m3各組分物料含量：L21i=L15i+L16i其中 NH3 L21NH3= +=CH4 L21CH4= +=Ar L21Ar= +=H2 L21H2= +=N2 L21N2= +=百分含量 x21i=L21i/L21其中 NH3 x21NH3= ％=％CH4 x21CH4=％=％Ar x21Ar= ％=％H2 x21H2= ％=％N2 x21N2=％=％出槽物料：液氨貯槽出口弛放氣 V20= m3其中 NH3 V20NH3= CH4 V20NH3= Ar V20NH3= H2 V20NH3= N2 V20NH3= 出口液氨總物料 L19=L21L20== m3其中 NH3 L19NH3= L21NH3V20NH3==CH4 L19CH4= L21CH4V20CH4==Ar L19NH3= L21NH3V20NH3==H2 L19H2= L21H2V20H2==N2 L19N2= L21N2V20N2==各組分百分含量：x19i=L19i/L19其中 NH3 x19NH3= ％=％CH4 x19CH4=％=％Ar x19Ar= ％=％H2 x19H2= ％=％N2 x19N2=％=％液氨產(chǎn)量核算: mNH3=物料計(jì)算匯總表：（2）氨冷器Ⅰ出口（氣體）（3）（4）（5）冷交換器冷氣出口％m3/tNH3m3/hKmol/h％m3/tNH3m3/hKmol/hNH3CH4ArH2N2∑（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/hNH3CH4ArH2N2∑(11)水冷器出口氣體(11)水冷器出口液體％m3/tNH3m3/hKmol/h％m3/tNH3m3/hKmol/hNH3CH4ArH2N2∑（12）氨分離器出口（13）放空氣％m3/tNH3m3/hKmol/h％m3/tNH3m3/hKmol/hNH3CH4ArH2N2∑（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/hNH3CH4ArH2N2∑（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/hNH3CH4ArH2N2∑（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/hNH3100CH4ArH2N2∑（18）氨冷器Ⅰ進(jìn)口液體（22）氨冷器Ⅱ進(jìn)口氣體％m3/tNH3m3/hKmol/h％m3/tNH3m3/hKmol/hNH3100CH4ArH2N2∑（22）氨冷器Ⅱ進(jìn)口液體（19）液氨貯槽出口液體％m3/tNH3m3/hKmol/h％m3/tNH3m3/hKmol/hNH3100CH4ArH2N2∑100（20）弛放氣（21）液氨貯槽進(jìn)口液體％m3/tNH3m3/hKmol/h％m3/tNH3m3/hKmol/hNH3CH4ArH2N2∑（1）補(bǔ)充新鮮氣（2）氨冷器Ⅱ出口氣體％m3/tNH3m3/hKmol/h％m3/tNH3m3/hKmol/hNH3CH4ArH2N2∑（22）氨冷器Ⅰ出口液體（2）氨冷器Ⅱ出口液體％m3/tNH3m3/hKmol/h％m3/tNH3m3/hKmol/hNH3100100CH4ArH2N2∑100100:冷交換器熱量計(jì)算示意圖如下：（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t14=35℃。（2）冷氣進(jìn)口溫度，％
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