【正文】 則 (5) 氣體粘度μ查《小氮肥廠工藝手冊(cè)》（理化數(shù)據(jù)）圖122,23,25,30,31各組分氣體的粘度表535 氣體粘度表NH3CH4ArH2N211高壓下含氨混合氣體的粘度其中 (6) 換熱器尺寸設(shè)計(jì)設(shè)換熱器面積 ，換熱管則換熱管數(shù) 管間距 取正六邊形排列 層數(shù) 實(shí)取37層六邊形對(duì)角線排管 取板間距，取則設(shè)備直徑實(shí)取換熱器直徑校核管內(nèi)流速 其中實(shí)際傳熱系數(shù)管外當(dāng)量直徑 流道截面積（擋板為圓缺形） ， 其中 取檔板直徑，流道截面積 (7) 計(jì)算雷諾準(zhǔn)數(shù)氣體重量流速 (8)計(jì)算普蘭特準(zhǔn)數(shù) 管內(nèi)給熱系數(shù) 取 與假定面積相符 實(shí)取換熱面積 取, 水冷器設(shè)備工藝計(jì)算：（1）選淋灑式排管冷卻器（2）高壓換熱管 （3）熱負(fù)荷 （4）產(chǎn)量 （5）熱氣體壓力 （6）熱氣入口溫度 （7）熱氣出口溫度 （8）熱氣氣量 （9）冷卻水壓力 （10）冷卻水入口溫度 （11）冷卻水出口溫度 （12）冷卻水量 式中各物性數(shù)據(jù)取之平均溫度 （1）壓縮系數(shù)由廢鍋計(jì)算知 對(duì)比溫度 對(duì)比壓力 查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（理化數(shù)據(jù)）圖14普遍化壓縮系數(shù)圖得 （2）混合氣體平均分子量 （3）氣體熱容 （4）氣體導(dǎo)熱系數(shù) 已知常壓下氣體的導(dǎo)熱系數(shù) 則假對(duì)比參數(shù)查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（理化數(shù)據(jù)）普遍化氣體對(duì)比導(dǎo)熱系數(shù)， (5) 氣體粘度查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（理化數(shù)據(jù)）圖122,23,25,30,31各組分氣體在壓力下的粘度表541 氣體粘度表NH3CH4ArH2N211 Kg/()高壓下含氨混合氣體的粘度 (6) 雷諾準(zhǔn)數(shù)設(shè)取管內(nèi)流速 密度 （7）普蘭特準(zhǔn)數(shù)管內(nèi)給熱系數(shù) 式中 ： 冷卻水量忽略蒸發(fā)水量， 高壓管真管長(zhǎng)度 冷卻管列數(shù) 管外給熱系數(shù) 設(shè)管內(nèi)污垢系數(shù) 設(shè)管外污垢系數(shù) 實(shí)取換熱面積 需排管數(shù) 取20 排實(shí)際傳熱面積 冷排高度 流速核算 氣體實(shí)際體積流量:管內(nèi)流速 氨冷器設(shè)備工藝計(jì)算:（1）選立式氨冷器，熱氣走管程，液蒸發(fā)走殼程（2）高壓換熱管 （3）熱負(fù)荷 （4）產(chǎn)量（5）熱氣體壓力 （6）熱氣入口溫度 （7）熱氣出口溫度 （8）液氨入口溫度 （9）液氨蒸發(fā)溫度 （10）液氨量 式中各物性數(shù)據(jù)取之平均溫度 管內(nèi)汽液混合物（按氣相計(jì)算）表551 氣體百分?jǐn)?shù)表NH3CH4ArH2N2小計(jì)氣量%100 (1) 壓縮系數(shù)Z和體積流量對(duì)比溫度 對(duì)比壓力 查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（理化數(shù)據(jù)）圖14普遍化壓縮系數(shù)圖得 氣體體積流量為（3）混合氣體平均分子量 （4）氣體熱容 查氣體常壓比熱容表552 比熱容表NH3CH4ArH2N2混合氣體常壓比熱容由 ， 查比熱容壓力校正圖（5）氣體導(dǎo)熱系數(shù) 查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（理化數(shù)據(jù)）188表常壓下各組分導(dǎo)熱系數(shù)表553 導(dǎo)熱系數(shù)表NH3CH4ArH2N2由 由， 查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（理化數(shù)據(jù)）普遍化氣體對(duì)比導(dǎo)熱系數(shù) (6) 氣體粘度 查《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（理化數(shù)據(jù)）圖122,23,25,30,31各組分氣體在壓力下的粘度表554 氣體粘度表NH3CH4ArH2N211 Kg/()高壓下含氨混合氣體的粘度 (7)雷諾準(zhǔn)數(shù)設(shè)取管內(nèi)流速 密度 (8) 普蘭特準(zhǔn)數(shù) 管內(nèi)給熱系數(shù) 式中F氨冷器的換熱面積，用試差法計(jì)算設(shè) 設(shè)管內(nèi)污垢系數(shù) 無縫鋼管導(dǎo)熱系數(shù) 總傳熱系數(shù)與假定面積相符合 取管數(shù)根 管長(zhǎng) U型管) 表56 工藝設(shè)備選型匯總表合成塔外殼公稱直徑壓力外殼高度空重容積內(nèi)件內(nèi)件規(guī)格形式公稱直徑型式三軸一徑凈空高觸媒裝填量下部換熱器型式列管式 電加熱器功率塔內(nèi)熱電偶規(guī)格嵌裝式K型測(cè)溫范圍電偶直徑數(shù)量3組共20點(diǎn)廢熱鍋爐型式臥式U型換熱管換熱管數(shù)量根換熱管長(zhǎng)度L=換熱管規(guī)格換熱面積熱交換器型式列管式換熱器換熱管數(shù)量根換熱管長(zhǎng)度換熱管規(guī)格無縫鋼管換熱面積水冷器型式淋灑式排管冷卻器換熱管列數(shù)根直管長(zhǎng)度換熱管規(guī)格換熱面積氨冷器型式立式氨冷器換熱管數(shù)量根換熱管長(zhǎng)度換熱管規(guī)格換熱面積第六章 車間布置車間布置是設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，既要符合工藝要求，又要經(jīng)濟(jì)實(shí)用，合理布局。車間布置直接影響到項(xiàng)目建設(shè)的投資，建設(shè)后的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，設(shè)備維修和安全，以及各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的完成。車間布置是指對(duì)車間各基本工段、輔助工段、生產(chǎn)服務(wù)部門、設(shè)施、設(shè)備、倉(cāng)庫、通道等在空間和平面上的相互位置的統(tǒng)籌安排。車間布置旨在最有效地利用廠房空間，一方面方便于工作操作，避免生產(chǎn)設(shè)備的過度擁擠；另一方面，注意廠房的通風(fēng)和防火防爆，確保安全生產(chǎn)。其具體內(nèi)容包括：、橫跨、高跨、露天跨建筑面積上的安排；；。 本設(shè)計(jì)的車間的平面布置要根據(jù)工廠的生產(chǎn)大綱和車間分工表、生產(chǎn)流程、工藝路線、生產(chǎn)組織形式、機(jī)器設(shè)備和起重運(yùn)輸設(shè)備的種類、型號(hào)、數(shù)量等多方面因素共同確定。好的車間布置應(yīng)最大限度地減少搬運(yùn)路程，讓物料從進(jìn)入車間依次流經(jīng)各個(gè)工位后流出車間。1． 廠房設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用雙層廠房，這樣使廠房利用率較高建設(shè)費(fèi)用也低，廠房設(shè)有配電室，貯存室及控制室。2． 設(shè)備布置設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中的大部分設(shè)備由于沒有特殊要求，因而可露天布置，露天布置設(shè)備有以下優(yōu)點(diǎn)：（1） 可節(jié)約建筑面積，節(jié)省基建投資（2） 可節(jié)約土建工程量，加快基建速度（3） 有利于化工生產(chǎn)的防水，防爆和防毒對(duì)廠房的擴(kuò)建改建具有較大的靈活性。第七章“三廢”治理及綜合利用 “三廢”的產(chǎn)生及污染中國(guó)的工業(yè)污染在環(huán)境污染中占70％。隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，工業(yè)污染的治理越來越引起人勻的廣泛注意。中國(guó)對(duì)工業(yè)污染的治理十分重視，十多年來，國(guó)家在工業(yè)污染治理方面進(jìn)行了大量投資，建設(shè)了大批治理污染的設(shè)施，也怪得了比較明顯的環(huán)境效益。但是，工業(yè)污染的治理遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，到目前為止，工業(yè)污染的治理率還很低，工業(yè)廢水治理率僅20％，工業(yè)廢氣治理率為56％，工業(yè)廢渣治理率為50％。因此，解決工業(yè)“三廢”污染的任務(wù)還相當(dāng)艱巨?；瘜W(xué)工業(yè)排放的廢氣，其中含有的主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、氟化氫、氯氣、氯化氫、碳?xì)浠衔?、各種有機(jī)物和浮游粒子等。這些污染物質(zhì)排入大氣后都會(huì)造成危害。大量的工業(yè)廢氣排入大氣，必然使大氣環(huán)境質(zhì)量下降，危害人類健康和造成經(jīng)濟(jì)損失。這種危害和損失的程度決定于大氣污染的性質(zhì)、濃度和滯留時(shí)間。工業(yè)廢氣造成的危害表現(xiàn)在以下五個(gè)方面，即人體健康危害、居民生活費(fèi)增加、物質(zhì)材料破壞、農(nóng)林水產(chǎn)損失擴(kuò)全球環(huán)境影響。(1)人體健康危害 工業(yè)廢氣污染對(duì)人體健康的危害包括急性和慢性兩方面。急性一般出現(xiàn)在工業(yè)區(qū)及其附近地區(qū)。慢性危害是大氣污染物在直接或間接的長(zhǎng)期作用下對(duì)人體健康造成的危害。這種危害短期表現(xiàn)不明顯，對(duì)人體健康的影響范圍大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，危害較為嚴(yán)重。主要表現(xiàn)為呼吸道疾病、生理機(jī)能障礙，或者眼鼻等粘膜受到刺激而生病，或者因污染急性中毒使惡化而死亡等。據(jù)中國(guó)十個(gè)城市統(tǒng)計(jì)，呼吸道疾病的患病率在工業(yè)重污染地區(qū)為30％～70％，而輕污染區(qū)只有它的一半。(2)居民生活費(fèi)用增加 大氣污染造成的居民生活費(fèi)用增加，包括家庭清掃、洗滌和生活物質(zhì)損壞三方面，據(jù)1985年估算，每年全國(guó)損失達(dá)16億元。(3)物質(zhì)材料破壞 廢氣中的二氧化硫、氮氧化物、各種有機(jī)物等不僅直接腐蝕建筑物、橋梁和機(jī)械設(shè)備，而且衍生的二次污染物光化學(xué)氧化劑、酸雨等污染物能對(duì)這些物質(zhì)材料產(chǎn)生更大的破壞作用。(4)農(nóng)業(yè)森林損失 廢氣中污染物對(duì)農(nóng)業(yè)、森林、水產(chǎn)也造成嚴(yán)重的危害，其中特別是農(nóng)業(yè)和森林受害最大。大氣污染造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、林木衰敗。據(jù)1985年估算，僅二氧化硫和氟化物污染這兩項(xiàng)，全國(guó)每年約損失20億元。(5)全球環(huán)境影響 工業(yè)廢氣中的污染物不僅能污染低層大氣，對(duì)人體健康、農(nóng)業(yè)、森林和物質(zhì)材料造成危害，而且能對(duì)上層大氣產(chǎn)生影響，形成酸雨，破壞臭氧層、升高氣溫等區(qū)域性，全球性重大環(huán)境問題，可能給人類帶來更嚴(yán)重的危害和災(zāi)難。工業(yè)廢水中各種有害物一旦排入水體，將對(duì)水體造成嚴(yán)重的污染，不但破壞水體的生態(tài)平衡，而且危及人身健康和工、農(nóng)、漁業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。其危害表現(xiàn)在以下四個(gè)方面。(1)對(duì)人體健康的危害 廢水污染對(duì)人體健康的危害，一般可分為兩大類。一類是水體受到致病微生物的污染，滋生病毒菌，從而引傳染病的蔓延；另一類是水中含有有毒物質(zhì)引起人的中毒癥狀發(fā)生。目前，第二類污染危害是水污染的主要方面，是人們普遍關(guān)心，急待解決的重要危害。(2)對(duì)環(huán)境衛(wèi)生的影響 工業(yè)廢水基本都含有懸浮物。懸浮物中的有機(jī)物還會(huì)腐敗分解，發(fā)出難聞的氣味，使水體出現(xiàn)渾濁，發(fā)黑發(fā)臭，成為蚊蠅孳生的產(chǎn)所，危害水質(zhì)和周圍環(huán)境。(3)對(duì)建筑材料、金屬制品的嚴(yán)重腐蝕 含酸、含堿工業(yè)廢水能夠引起金屬制品的嚴(yán)重腐蝕。(4)對(duì)農(nóng)林牧副漁業(yè)的危害 廢水污染對(duì)漁業(yè)及農(nóng)業(yè)的影響已十分廣泛，其危害程度已到驚人的地步。廢水污染對(duì)農(nóng)業(yè)設(shè)備和農(nóng)作物的危害是同樣嚴(yán)重的。工業(yè)廢渣對(duì)環(huán)境的污染，主要表現(xiàn)在以下三大方面；(1)對(duì)土壤的污染 由于工業(yè)廢渣是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，它們的存在不僅占用了大量的良田沃土，大量的有素廢渣，在自然界的風(fēng)化作用下，到處流失，對(duì)土壤造成很大的污染。放射性廢渣進(jìn)入土壤后，通過雨水和幫助而進(jìn)入水體，造成污染。 (2)對(duì)水域的污染 工業(yè)廢渣在雨水、冰、雪的作用下，可以很容易地溶入江河湖?；蛲ㄟ^土壤而滲入地下水域里，造成水體的嚴(yán)重污染與破壞。(3)對(duì)大氣的污染 工業(yè)廢渣在堆放過程中，在溫度、水分的作用下，某些有機(jī)物質(zhì)發(fā)生分解，產(chǎn)生有害的氣體，造成對(duì)大氣的污染。同時(shí)，在運(yùn)輸與處理的過程中，產(chǎn)生的有害氣體和粉塵也是十分嚴(yán)重的。 “三廢”治理原則(1)廢氣。鍋爐產(chǎn)生的煙塵可通過加高煙囪高度和采用旋風(fēng)除塵器等干式除塵器辦法來解決。生產(chǎn)過程中的氨氣、硫化氫、甲醛等氣體通過使設(shè)備密封，使用液體石蠟與空氣隔離等措施，防止其溢出，基本做到不超標(biāo)。(2)廢渣。爐渣和煤渣可用于鋪路、作建筑保溫材料(3)噪聲。可用減振器或吸聲罩等辦法來降低噪聲。(4)廢水。國(guó)內(nèi)主要有七種方法來解決：①?gòu)U液提取單細(xì)胞蛋白；②廢液生產(chǎn)飼料酵母；③厭氧好氧二段生物處理；④廢液制造有機(jī)肥料；⑤廢液制造殺菌劑和植物生長(zhǎng)劑；⑥深井曝氣、生物轉(zhuǎn)盤及氧化塘法；⑦加強(qiáng)企業(yè)管理，改進(jìn)工藝，提高水循環(huán)的利用率。結(jié)束語為期四周的課程設(shè)計(jì)告一段落，在小組的共同努力下我們完成了20萬噸級(jí)合成氨合成工段的設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中我們小組分工明確，團(tuán)結(jié)協(xié)作，一起討論、鉆研，最終順利的完成了這次課程設(shè)計(jì)。在本學(xué)期的無機(jī)化工工藝學(xué)學(xué)習(xí)中，我對(duì)于合成氨的整個(gè)工藝的有了一定的了解，但這些了解是有限的。我們所遇到的關(guān)于物料能量及設(shè)備的計(jì)算也僅限于書上的例題和考試資料，它們都是簡(jiǎn)化了的或者局部的計(jì)算，而這次的課程設(shè)計(jì)讓我接觸到完整的物料和能量計(jì)算以及合成塔設(shè)備的計(jì)算。讓我感覺到，光是平時(shí)學(xué)習(xí)的內(nèi)容對(duì)于在工程方面的應(yīng)用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這需要我們平時(shí)自覺的培養(yǎng)自己的自學(xué)能力，設(shè)計(jì)中我學(xué)會(huì)了離開老師進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，參看多本指導(dǎo)書，完善自己的設(shè)計(jì)。通過這次課程設(shè)計(jì)讓我們了解了工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握了化工設(shè)計(jì)的主要程序和方法，增強(qiáng)了分析和解決工程實(shí)際問題的能力。同時(shí)，通過課程設(shè)計(jì)，還使我們樹立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)更尤為重要。最后，我還要感謝何凱老師對(duì)我們小組和我的教導(dǎo)與幫助，感謝同學(xué)們的相互支持，與他們一起對(duì)一些