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正文內(nèi)容

年產(chǎn)6萬噸合成氨工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(編輯修改稿)

2024-08-11 19:34 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 ;二路做 f2 冷激氣調(diào)節(jié)三軸床層溫度;三路做 f0 冷激氣由塔底經(jīng)中心管進(jìn)入塔上部,調(diào)節(jié)一軸床層零米溫度;四路為塔二入主進(jìn)氣由塔下部進(jìn)入下?lián)Q熱器管間再次提溫后和 f0 冷激氣混合,經(jīng)中心管進(jìn)入塔上部一床層反應(yīng)。氣體經(jīng)三軸反應(yīng)后到徑向段反 應(yīng),再被管間的塔二入主進(jìn)氣降溫 ~350℃出塔,進(jìn)入廢鍋回收熱量并副產(chǎn)蒸汽,出廢鍋 ~220℃的氣體進(jìn)熱交管內(nèi)加熱入塔氣體,自身溫度降到約 90℃從熱交頂部導(dǎo)出(與系統(tǒng)近路氣匯合)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 去 2 臺(tái)并聯(lián)的水冷器降溫到約 35~40℃,再進(jìn)入冷交上部換熱器管間降溫,到下部分離,分離下的液氨去中間槽 。分離后的氣體出冷交,少部分氣體去 H2 回收裝置,大部分進(jìn)入氨冷形成循環(huán)。 節(jié) 生產(chǎn)設(shè)備選型說明 生產(chǎn)設(shè)備的選型要符合一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和結(jié)構(gòu)要求。分別從兩個(gè)不同方面進(jìn)行說明。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 所選設(shè)備應(yīng)滿足以下要求: (1)設(shè)備的生產(chǎn)能力與流程設(shè)計(jì)的生產(chǎn)能力相適應(yīng),且具有高效性; (2)設(shè)備的消耗系數(shù)愈低愈好; (3)選取價(jià)格低廉,制造容易,結(jié)構(gòu)簡單的設(shè)備; (4)選管理費(fèi)用低的設(shè)備,以降低產(chǎn)品的成本 設(shè)備結(jié)構(gòu)的要求 設(shè)備在選擇時(shí)也應(yīng)滿足一定的結(jié)構(gòu)要求,在本設(shè)計(jì)中設(shè)備的結(jié)構(gòu)要求如下: (1)設(shè)備強(qiáng)度應(yīng)符合化工設(shè)備規(guī)范要求; (2)設(shè)備防腐性能好,使用年限長; (3)設(shè)備密封性能好; (4)便于操作和檢修; 設(shè)備布置與三廢治理說明 (1)化工設(shè)備布置的一般原則。 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 ① 遵照生產(chǎn)工藝流程的自然順序的原則,確 保工藝流程路線最短; ② 重型設(shè)備或易震動(dòng)設(shè)備布局在地表層; ③ 經(jīng)常聯(lián)系的設(shè)備應(yīng)盡量接近,便于操作; ④ 布局時(shí)應(yīng)創(chuàng)造良好的工作環(huán)境,留給操作人員必要的操作空間和安全距離; ⑤ 設(shè)備應(yīng)盡量對(duì)稱,相同或接近,應(yīng)盡量集中; ⑥ 布置設(shè)備應(yīng)盡量利用工藝特點(diǎn),讓物料自動(dòng)壓送,一般計(jì)量設(shè)備布置在最高層主要設(shè)備及反應(yīng)器等布置在中間層,貯槽設(shè)備在最低層。 (2)三廢治理說明 在生產(chǎn)中 “三廢 ”指廢氣、廢液、廢渣。 廢氣產(chǎn)生后,無毒氣體可以放空,也可以采用回收措施回收有效成,對(duì)于有毒氣體,必須把有毒成分轉(zhuǎn)化為無害氣體放空。廢液一般放 入廢液礦中,回收有用成分后排液。廢渣一般集中放置,統(tǒng)一處理。 第 4 章 合成工序的工藝計(jì)算 節(jié) 物料計(jì)算 計(jì)算依據(jù) (1) 生產(chǎn)能力:冬季小時(shí)產(chǎn)量 10t。夏季小時(shí)產(chǎn)量 9t。 (2) 合成塔觸媒量: 。 (3) 夏季循環(huán)水溫度: 32℃ 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 (4) 新鮮氫氮?dú)饨M成如表 表 新鮮氫氮?dú)饨M成表 組 成 2H 2N 4CH Ar 合計(jì) % 73. 98 100 (5) 合成塔入口氣:3NHy為 %,4CH Ary ?為 % 。 (6) 合成塔出口氣:3NHy為 % (7) 新鮮氣溫度: C?35 。 (8) 合成操作壓力: 31Mpa 。 (9) 水冷卻器的冷卻水溫為 25 ℃ 。 (10) 其他部位的溫度壓力,見流程圖 。 (11) 熱平衡計(jì)算以 0℃ 為基準(zhǔn)。 (12) 操作條件: 表 操作條件 壓力( kg/cm2) 溫度( ℃ ) 合成塔進(jìn)口氣體 310 38. 9 合成塔出口氣體 292 100 水冷器出口氣體 289 36 冷凝塔進(jìn)口氣體 318 44(計(jì)算得) 氨蒸發(fā)器進(jìn)口氣體 315 19 氨蒸發(fā)器出口氣體 313 物料衡算 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 物料衡算是以試差法進(jìn)行幾次試算,假定了合成塔進(jìn)口氣體成分和數(shù)量,進(jìn)行物料平衡,仍有些誤差,此誤差都?xì)w納入了 溶解度內(nèi)。 氨的生成以如下反應(yīng)式進(jìn)行: N2+3H2≒ 2NH3+Q 生成 1t 氨所需的 H N2 氣體體積: ( 1000/7) 2 = 2635Nm3 (1) 1 合成塔的物料平衡: 1t 氨的體積: 1000/17= 設(shè) : 進(jìn)合成塔的氣體量為 V1Nm3 出合成塔的氣體量為 V2Nm3 隨吹出氣出系統(tǒng)的氨損為 Nm3 則 : 113 % 1 3 1 7 5 2 6 5 0 1 5 71 3 1 7 5 2 6 5VV ? ? ? ? ??? ? ? ? 0. 03V1++= V1- (+) V1=12244 Nm3 出塔氣量 V2=12244- - =10900 Nm3 假設(shè)合成塔進(jìn)口氣體成分如下 : 組成 H2 N2 CH4 Ar NH3 合計(jì) % 3 100 Nm3 12244 則出合成塔氣體(也即水冷器入口氣體)氣體成分如下: 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 組成 H2 N2 CH4 Ar NH3 合計(jì) % 54. 8 18. 0 8. 9 2. 6 15. 7 100 Nm3 5979. 3 1967. 1 959. 5 282. 8 1711. 3 10900 (2) 水冷器的物料平衡: 水冷器進(jìn)口的物料即合成塔出口氣體流量 3V =10900 Nm3 ,含% 。水冷器出口氣體流量 為 4V 、溫度為 t=36℃ 、表壓P=289kg/cm2。在此條件下,由拉爾遜 布拉德公式可求出水冷器出口飽和氨含量, ㏒ NH3=+ tP ? 3NHy=% 水冷器中氨的冷凝量 5V 進(jìn)出口的氨平衡: 10900%= 3V + 4V % 進(jìn)出口的物料平衡: 10900= 4V + 5V 兩式聯(lián)立解得: 4V =10153 Nm3 5V =747 Nm3 水 冷器 內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 氨的質(zhì)量流量為 5G =566kg 由水冷器進(jìn)口氣成分推算出水冷器出口氣成分為 組成 H2 N2 CH4 Ar NH3 合計(jì) % 59 19. 3 9. 4 2. 8 9. 5 100 Nm3 5979. 3 1967. 1 959. 5 282. 8 964. 3 10153 溶解 氣: 36℃ 各組分氣體在液氨中的溶解度由表查得如下: H2: 3 3NmTNH ata N2: 3 3NmTNH ata CH4:
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