【文章內(nèi)容簡介】 L(19Ar)=L(19)X(19Ar)=﹪= m３ H2 L(19H2)=L(19)X(19H2)=﹪= m３ N2 L(19N2)=L(19)X(19N2)=﹪= m３ 液氨貯槽出口弛放氣(V/L)= V(20)=L(19)== m３ 其中NH3 V(20NH3)=V(20)y(20NH3)=﹪= m３CH4 V(20CH4)=V(20)y(20CH4)=14,46﹪=Ar V(20Ar)=V(20)y(20Ar)=﹪= m３H2 V(20H2)=V(20)y(20H2)=﹪=N2 V(20N2)=V(20)y(20N2)=﹪= m３ 液氨貯槽出口總物料=L(19)+ V(20)=+= m３ 液氨貯槽進口液體： 由物料平衡，入槽總物料=出槽總物料，L(18)=L(19)+V(20)= m３ 入口液體各組分含量計算:L(18i)= L(19i) + V(20i) 其中 NH3 L(18NH3)=+= CH4 L(18CH4)=+= Ar L(18Ar)=+ = m３ H2 L(18H2)= += m３ N2 L(18N2)=+ = 入口液體中組分含量核算,由 m180。(18i)=L(18i)/L(18): 入口液體中氨含量 m180。(18NH3)=100﹪=﹪ 入口液體中甲烷含量 m180。(18CH4)=100﹪=﹪ 入口液體中氬含量 m180。(18Ar)= 100﹪=﹪ 入口液體中氫氣含量 m180。(18H2)= 100﹪=% 入口液體中氮氣含量 m180。(18N2)= 100﹪=% 入口液體中組分含量 m180。(18i)≈ m180。(0i)將整個合成看著一個系統(tǒng)，進入該系統(tǒng)的物料有新鮮補充氣補V補， 離開該系統(tǒng)的物料有放空氣V放，液氨貯槽弛放氣V弛，產(chǎn)品液氨L氨 。(如上頁圖) 由前計算數(shù)據(jù)如下表： 各組分的含量(摩爾分?jǐn)?shù)%)名稱NH3CH4ArH2N2氣量補充氣V補放空氣V放弛放氣液氨入塔氣V入出塔氣 V出 根據(jù)物料平衡和元素組分平衡求V補,V放,V入,V出： 循環(huán)回路中氫平衡： V補yH2補=V放yH2放＋V弛yH2弛+3/2V放yNH3放+3/2V弛yNH3弛+3/2LNH3 (31) 循環(huán)回路中氮平衡: V補yN2補=V放yN2放＋V弛yN2弛+1/2V放yNH3放+1/2V弛yNH3弛+1/2LNH3 (32) 循環(huán)回路中惰性氣體平衡: V補(yCH4放+yAr放)=V弛(yCH4放+yAr放)+V弛(yCH4弛+yAr弛) V補(+)=V放(+)+(+) V補=+ (33) 循環(huán)回路中惰性氣體平衡:V出yNH3V入yNH3入=V放y放+V弛y NH3弛+LNH3 = + (34) 循環(huán)回路中總物料體平衡: V入=V出 + V補 V放 V弛 LNH3= V出 + V補－V放 = V出 + V補－V放 (35) 聯(lián)立(31)(32)(33)(34)(35)各式解得： V放= m３。 V補=。 V出=。 V入= 新鮮補充氣各組分的含量組分N2H2CH4ArNH3總計摩爾分?jǐn)?shù)%0m3/T(NH3)0m3/h0kmol/h27100 入塔物料： V6= m3 NH3 V6NH3=﹪= CH4 V6CH4=﹪= Ar V6Ar=﹪= H2 V6H2=﹪= N2 V6N2=﹪= 合成塔一出，二進物料，熱交換器，冷氣進出物料等于合成塔入塔物料即　 V6=V7=V8= 出塔物料　 V9= NH3 V9NH3=﹪= m3 CH4 V9CH4=﹪= m3 Ar V9Ar=﹪= m3 H2 V9H2=﹪= N2 V9N2=﹪= 合成塔生成氨含量：ΔVNH3=V9NH3V6NH3= == 沸熱鍋爐進出口物料，熱交換器進出口物料等于合成塔出塔物料。 即 V9=V10=V11= 合成塔一次出口各組分的含量組分N2H2CH4ArNH3總計摩爾分?jǐn)?shù)%1138.100m3/T(NH3)m3/hkmol/h 合成塔二次出口各組分的含量組分N2H2CH4ArNH3總計摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/hkmol/h 進器物料：水冷器進氣物料等于熱交換器出口物料，即 V11入= 出器物料：在水冷器中部分氣氨被冷凝；由氨分離器氣液平衡計算得氣液比 (V/L)=,有如下方程:V12出/L12出=(V/L)= (36)V12出+L12出=L11入= (37) 將 V12出=②得: L12出= m3 V12出= m3 出口氣體組分由V12i=V1出y12i得: 其中， NH3 V12NH3=%=CH4 V12CH4=% =Ar V12Ar=% =H2 V12H2=% =N2 V12N2=% =1691,506m3 出口液體各組分由L12i=V9iV12i 其中， NH3 L12NH3= =CH4 L12CH4= =Ar L12Ar= =H2 L12H2= =N2 L12N2= 1691,506= 水冷器出口氣體各組分的含量組分N2H2CH4ArNH3總計摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/h140858.kmol/h組分N2H2CH4ArNH3總計摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/hkmol/h 進器物料：氨分離器進器總物料等于水冷器出口氣液混合物總物料 即　V12=V12出+L12出= + = 出器物料：氣液混合物在器內(nèi)進行分離，分別得到氣體和液體 出器氣體 V13＝V12出＝ m3，出器液體 L16＝L12出＝ m3 氨分離器出口氣體放空V14= m3 其中， NH3 V14NH3=% =CH4 V14CH4=% =Ar V14Ar=% =H2 V14H2=% =N2 V14N2=% = 放空氣各組分的含量組分N2H2CH4ArNH3總計摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/hkmol/h組分N2H2CH4ArNH3總計摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/h138671.kmol/h組分N2H2CH4ArNH3總計摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/hkmol/h 循環(huán)氣量=氨分離器出口氣體物料放空氣量 V15=V13V14= = m3 其中， NH3 V15NH3= % = m3CH4 V15CH4= % = m3H2 V15H2= % = m3N2 V15N2= % = m3補充新鮮氣物料V1= m3 其中， CH4 V1CH4= = m3Ar V1Ar= = m3H2 V1H2= = N2 V1N2= =冷凝塔入塔物料=循環(huán)氣量+補充氣量進器氣體組分含量　　V3i=V15i+V1i NH3 V3NH3= V15NH3= CH4 V3CH4= + = Ar V3Ar= + =H2 V3H2=+=N2 V3N2= + =V3(進器氣體物料)=V15+V1= + = 出器物料(熱氣)： 設(shè)熱氣出口溫度17℃ 查 t=17℃,P= NH3=﹪，計算熱氣出口冷凝液氨時，忽略溶解在液氨中的氣體。取過飽和度10﹪ 故 V4NH3=﹪=﹪(V4=V0+V1，V0指循環(huán)氣里部分氨冷凝后所剩氣體) 設(shè)熱氣出口氨體積為a，則： a /(－+a)= a= m3L4NH3=V15NH3a= = m3冷交換器熱氣出口氣量及組分： 其中 NH3 V4NH3= V15NH3L4NH3= = m3CH4 V4CH4= V15CH4 = m3Ar V4Ar=V15Ar= m3H2 V4H2= V15H2 = m3N2 V4N2= V15N2= m3出口總氣量 V4=V15L4NH3= =出口氣體各組分：NH3 V4NH3／V4= ／100%=%CH4 V4CH4／V4= ／100%=%Ar V4Ar／V4=／100%=%H2 V4H2／V4= ／100%=%N2 V4N2／V4=／100%=%組分N2H2CH4ArNH3總計摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/h199549kmol/h組分N2H2CH4ArNH3總計摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/h65199549kmol/h組分N2H2CH4ArNH3總計摩爾分?jǐn)?shù)%000011m3/T(NH3)0000m3/h0000kmol/h0000組分N2H2CH4ArNH3總計摩爾分?jǐn)?shù)%100m3/T(NH3)m3/h66383199149kmol/h 進器物料：氨冷器進器物料等于冷交換器出器物料 其中， NH3 V4NH3= CH4 V4CH4 =Ar V4Ar= H2 V4H2=N2 V4N2= 進器液體等于冷交換器冷凝液氨量　L4=L4NH3= m3 進器總物料＝V4+L4=+ = 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 m3b/()= 則氨冷器中冷凝液氨量：L′4NH3=V4NH3b== 氨冷器出口總液氨量:L5NH3=L4NH3+L′4NH3=+= 氨冷器出口氣量:V5=V4L′4NH3= = m3 其中， NH3 V5NH3=