【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 據(jù)此可發(fā)現(xiàn)演變規(guī)律，監(jiān)視分析調(diào)節(jié)效果，計(jì)算開(kāi)表數(shù)據(jù)，以此數(shù)據(jù)二維查表控制閥門(mén)輸出能達(dá)到較好的控制效果。 合成塔內(nèi)觸媒層熱點(diǎn)溫度控制。 合成塔各催化劑層熱點(diǎn)溫度的控制，是調(diào)節(jié)未反應(yīng)的冷氣體加入量的方法來(lái)控制各段溫度，由于反應(yīng)溫度比較容易穩(wěn)定，所以一般采用手動(dòng)遙控。 循環(huán)氣和氨冷器出口溫度和液位的控制 為了更好的控制溫度，采用串級(jí)控制方案 .以 溫度回路作為主回路，液位為副回路 .為保證液位，當(dāng)液位超限時(shí)，切斷串級(jí)回路，使回路的串級(jí)狀態(tài)切換為副回路的自動(dòng)狀態(tài) .保證液位在安全值內(nèi)。 新鮮氣氨冷器液氨液位控制 在新鮮氣氨冷器液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，水位測(cè)量值與給定常數(shù)進(jìn)行 PID 運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果調(diào)節(jié)氨冷液位調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，從而維持氨冷液位恒定。 流程簡(jiǎn)述 來(lái)自冷凝塔的氣體在 305 MPa（絕壓）， 30℃下進(jìn)入合成塔上部，經(jīng)塔內(nèi)外筒外隙進(jìn)入下部熱交換器管外與反應(yīng)后出觸媒筐溫度為 475℃的管熱氣體換熱武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 后，經(jīng)集氣管進(jìn)入冷管的內(nèi)、外管間環(huán)隙進(jìn)入集氣盒，沿中心管上升，在 420℃下進(jìn)入觸媒筐。經(jīng)反應(yīng)之氣體在 475℃進(jìn)入上段熱交換器管內(nèi)，與管外冷氣換熱，熱氣被冷卻至 375℃，從一段出口引至塔外中置廢熱鍋爐副產(chǎn) 13 MPa 的蒸汽后，返回合成塔下段熱交換器管內(nèi)，經(jīng)進(jìn)一步冷卻，在 90℃， 295 MPa 下出合成塔。經(jīng)水冷器，氨分離器，分離出大部分的液氨后，進(jìn)入冷交換器，在此新鮮氣經(jīng)油分離器，補(bǔ)充器循環(huán)系統(tǒng)中，然后再經(jīng)氨冷器，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)加壓后重新進(jìn)入合成塔進(jìn)行下一循環(huán)。 圖 1 氨合成系統(tǒng)流程 圖 Figure 1 The flow chart for ammonia synthesis system 新鮮氣 NH3 合成塔 廢熱鍋爐 換熱器 水冷器 氨分離器qi 液氨貯槽槽 冷交換器 循環(huán)機(jī) 油分離器 氨冷器 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第二章 物料衡算 計(jì)算依據(jù) 精煉氣成分計(jì)算 已知補(bǔ)充氣中惰性氣體總量 4CH +Ar =% 又由反應(yīng)2 2 313N + H N H22 ??????，可知 2 ： 2N = ： 1 223 H + N = 1 0 0 % 0 .8 % = 9 9 .2 % 2H =3/4? %=% 2N =1/4? %=% 又由已知補(bǔ)充氣來(lái)自空氣，其中 2N /Ar =% ： % Ar =% 4CH =%%=% (1) 精煉氣成分 2H =% 2N =% 4CH =% Ar =% (2)合成塔入口氨含量 3NH入 =3% 氨凈值 % 合成塔出口氨含量 3NH出 =3%+%=% 合成塔入口惰性氣體含量 4(CH +Ar)入 =15% (3)合成塔操作壓力 (取其進(jìn)口和出口的平均壓力 ) (4)水冷器出口氣體溫度 305K (5)以下各項(xiàng)在計(jì)算中略去不計(jì) 設(shè)備及管道造成的壓力降 。設(shè)備及管道的冷 (熱 )量損失 。冷交換器及氨冷器中溶解在液氨中的氣量。 (6) 年工作日 300 天武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 計(jì)算流程點(diǎn) 圖 氨合成系統(tǒng)帶物料點(diǎn)流程示意圖 Figure The flow chart with material point for Ammonia Synthesis System 1， 2， 3， 4， 5— 精煉氣 6， 7， 8， 9， 10， 11， 12， 14， 17， 18— 合成氣 13— 放空氣 20— 弛放氣 15， 16， 19， 21— 液氨 6 新鮮 氣 8 9 10 7 11 5 13 4 3 14 12 16 16 15 2 17 20 1 3NH 18 21 20 19 合成塔 廢熱鍋爐 換熱器 水冷器 氨分離器qi 液氨貯槽槽 冷交換器 循環(huán)機(jī) 油分離器 氨冷器 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 物料組分計(jì)算 合成塔 入口氣體組成 根據(jù)計(jì)算依據(jù) 入塔氨含量 35,NHy=3% 入塔甲烷含量 45,CHy=15%? (+)=% 入塔氬含量 5,Ary =15%? (+)=% 入塔氫含量 25,Hy=? (100%3%15%)=% 入塔氮含量 25,Ny=1/? (100%3%15%)=% 結(jié)果匯總見(jiàn)表 。 表 入塔氣組分含量 (%) 表 入塔氣組分含量（％） NH3 CH4 Ar H2 N2 小計(jì) 3 100 合成塔出口氣體組成 以 1000kmol 入塔氣 2,5N 作為計(jì)算基準(zhǔn)求出塔氣組分 已知 氨凈值 %。 合成塔出口氨含量 3,NH出 =3%+%=% 由下式計(jì)算合成塔內(nèi)生成的 3NH 3NH = 5N ( 38,NHy 35,NHy )/(1+ 38,NHy )=1000? ()/(1+) = kmol 出塔氣量 2,8N =入塔氣量