年產(chǎn)12萬噸合成氨變換段工藝設(shè)計-資料下載頁
2025-06-25 06:39本頁面
【正文】 =%%=%在385℃時反應(yīng)平衡常數(shù)Kp=則： W==U=(+)+(+)=V==0. 099q== =所以： V02=T0*V0 == 備用系數(shù)?。核裕篤02 == M3中溫變換爐觸媒用量:V= V01+V02=+= QCS01型觸媒堆重度: 觸媒直徑的計算（1）計算觸媒直徑的公式:催化劑床層阻力降:△P=△P——氣體通過觸媒床的壓力降。f ——摩擦系數(shù),。G——氣體重量流速,公斤/(米3*小時)。r ——氣體在操作狀態(tài)下的重度, 公斤/米3。dp——顆粒直徑,米。L——觸媒床高度,米。E=+ dp/ DtDt——觸媒層直徑,米。QCS01型觸媒外型尺寸為￠: dp=103所以: E=+103247。=（2）中變爐第一段催化床層的阻力降:第一段催化床層變換氣的平均溫度：℃第一段催化床層變換氣的壓力:1800kp第一段催化床層變換氣的平均分子量：M=∑YiMi=第一段催化床層變換氣的重度：r= =氣體重度流量(濕)G：G= = kg/m3 *h第一段催化床層的高度:L= =第一段催化劑床層阻力降: △P = =（3） 中變爐第二段催化床層的阻力降:第二段催化床層變換氣的平均溫度385℃第二段催化床層變換氣的平均分子量:M=∑YiMi=第二段催化床層變換氣的重度:r= =氣體重度流量(濕)GG= = kg/m3 *h第二段催化床層的高度:L= =第二段催化劑床層阻力降: △P = =中變爐催化劑的總阻降： △P總=+ = 所以計算得中變爐催化劑的總阻降符合要求，.22低變爐的計算．觸媒用量的計算 Vr=T0*V0 式中 Vr ——觸媒體積，M3(標(biāo))T0 ——標(biāo)準(zhǔn)接觸時間，h* m3 / M3(標(biāo))V0——通過觸媒的氣體體積，M3(標(biāo))/h標(biāo)準(zhǔn)接觸時間的計算公式如下：式中：W=Kp1。U=Kp(A+B)+(C+D)。V=KPABCD。q=Kp——反應(yīng)平衡常數(shù)；k1——反應(yīng)速度常數(shù)；n——變換的CO的量，分子分率；其中A、B、C、D分別代表CO、COCO2及H2的起始濃度．床層觸媒用量計算基準(zhǔn)：已知條件：床層變換氣進口溫度為：180℃，第一段床層變換氣出口溫度為：200℃平均溫度為：（180℃+200℃）/2=190℃190℃時反應(yīng)速度常數(shù)k1=4125，加壓時取校正系數(shù)：，則：k1=4125*=11550進第一段床層變換氣中N2%=%則：V0=（13890247。17）247。（2）=(標(biāo))/h出低變爐變換氣中CO%=%進低變爐的變換氣濕組分：組 分CO2COH2N2CH4H2OAr合計含量％100M3(標(biāo))1955Kmoln=%%=%在190℃時，Kp=則： W==U=(+)+(+)=V==q===所以： V01 =T0*V0 == M3 備用系數(shù)?。核裕篤0 1== M3 觸媒直徑的計算（1）計算觸媒直徑的公式:催化劑床層阻力降:△P=△P——氣體通過觸媒床的壓力降。f ——摩擦系數(shù),。G——氣體重量流速,公斤/(米3*小時)。r ——氣體在操作狀態(tài)下的重度, 公斤/米3。dp——顆粒直徑,米。L——觸媒床高度,米。E=+ dp/ DtDt——觸媒層直徑,米。B303Q型觸媒外型尺寸為￠98毫米球體則: dp=103所以: E=+103247。=（2）低變爐催化床層的阻力降:催化床層變換氣的平均溫度：190℃催化床層變換氣的壓力:1800kp催化床層變換氣的平均分子量：M=∑YiMi=催化床層變換氣的重度：r= =氣體重度流量(濕)G：G= = kg/m3 *h催化床層的高度:L= =催化劑床層阻力降: △P = =已知條件：水進主換熱器的溫度：20℃水出主換熱器的溫度：100℃變換氣進主換熱器的溫度：390℃變換氣進主換熱器的溫度：250℃以水的吸熱來計算從前面主換熱器的計算中可知水吸熱為：Q4Q2則實際轉(zhuǎn)熱量為：Q= (Q4Q2)*=平均溫差： tm===℃取K=250 kJ/(m2*h*℃)傳熱面積：S=Q/(K*tm)=設(shè)富裕傳熱面積為：30%S實=*=選擇固定管板式換熱器：公稱直徑：600 mm ,公稱面積： M2,管子總數(shù)：232，管長：管程數(shù)：2，殼程數(shù)：1，管子：￠25，管子排列方式：三角形管板直徑的計算公式：D=(n/)n——管數(shù)——管板填充系數(shù)，t——管子中心距，所以D= =管板直徑選用￠，設(shè)備外徑為￠管內(nèi)給熱系數(shù)的計算公式如下：a內(nèi)=Re=G*d/uPr=u*Cm/u=粘度的計算：查《化工原理》在320℃時，各氣體的u值如下：組分CO2COH2CH4N2H2OAru(mp*s)根據(jù)公式得： =*s=(m*h)導(dǎo)熱系數(shù)的計算：查《化工原理》在320℃時，各氣體的導(dǎo)熱系數(shù)值如下：組分CO2COH2CH4N2H2OAr根據(jù)公式得： =(h*℃)熱容的計算：變換氣在320℃時根據(jù)《物理化學(xué)教程》知CO, H2, H2O, CO2, N2 ，可用公式： Cp=a+b+。 熱容的單位為kJ/（）計算結(jié)果：組分COH2CO2H2ON2CH4ArCpCpm=∑Yi*Cp=（）=（kmol*℃）∑M=∑YiMi=Cp=(kg*℃)雷諾系數(shù)的計算 G=P00 Re=G*d/u=(*3600*)/ =Pr=(u*Cm)/=(*)/ =則：a內(nèi)==（）（）=(mh℃)=(mh℃)殼側(cè)對流傳熱系數(shù)的計算公式如下：a外= (do) (de) (doGu/u) (Cmu/)1/3 (u/uw)在本設(shè)計中由于溫度對氣體粘度變化影響不大，故校正項(u/uw) 。水的物性數(shù)據(jù)水的溫度為：（20+100）/2=60℃導(dǎo)熱系數(shù)： =(mh℃)熱容：Cm=(kg℃)粘度 u= 取de=所以殼側(cè)對流傳熱系數(shù)為：a外=*(/do)*(de)*(do*Gu/u)*(Cm*u/)1/3 =6423kcal/(m2*h*℃)管程，由《小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計手冊》可知總傳熱系數(shù)的計算公式為：K= 則： K= kcal/(m2*h*℃) =(m2*h*℃)以水的吸熱來計算從前面主換熱器的計算中可知水吸熱為：Q4Q2則實際轉(zhuǎn)熱量為：Q= (Q4Q2)*=平均溫差： tm= =℃℃?zhèn)鳠崦娣e：S=Q/(K*tm)= 安全系數(shù)：
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