【正文】 熱量衡算 ：（1）上吹及空氣吹凈產(chǎn)生的氣體顯熱計(jì)算：組分 千克分子量 組分含量（%） 溫度（℃） 比熱（kJ） 物理熱（kJ）CO2 500 = H2 500 = CO 500 = CH4 500 = H2S 500 = N2 500 = O2 500 = 總計(jì)：已知上吹及空氣吹凈產(chǎn)生的氣體占半水煤氣總量的百分?jǐn)?shù)為：50%所以上吹及空氣吹凈產(chǎn)生的氣體顯熱為：=（2）上吹未分解蒸汽的顯熱計(jì)算顯熱Q=W/18（1－η）GT（kJ）Q—上吹未分解蒸汽顯熱，W—蒸汽用量，kgη—蒸汽分解率，%G—半水煤氣千克分子數(shù)T—進(jìn)廢熱鍋爐煤氣的溫度，℃Q=（%）500=（3）上吹未分解蒸汽潛熱計(jì)算潛熱Q=W（1－η）iQ上吹未分解蒸汽潛熱。kJ W蒸汽用量，kg η—蒸汽分解率，% i水蒸氣在此0℃時(shí)熱焓，kJ/kg Q=(1－%）=（4）上吹未分解蒸汽的顯熱和潛熱（kJ）： ＋=已知上吹未分解蒸汽占未分解蒸汽總量的百分比為50%所以為分解蒸汽的顯熱和潛熱為（kJ）：=（5）吹風(fēng)氣的顯熱：組分 千克分子量 組分含量（%） 溫度（℃） 比熱（kJ） 物理熱（kJ） CO 500 = H2 500 = CO2 500 = H2S 500 = N2 500 = O2 500 = CH4 500 = 總計(jì)：(6)求鍋爐進(jìn)水顯熱：Q=X102=Q鍋爐的進(jìn)水顯熱 kJX鍋爐用水量，kgT鍋爐進(jìn)水溫度，℃—進(jìn)水的比熱，kJ/kg?！婵傆?jì)：＋2. 出熱（1）上吹及空氣吹凈氣體經(jīng)廢熱鍋爐后的顯熱：組分 千克分子量 組分含量（%） 溫度（℃） 比熱（kJ） 物理熱（kJ）CO 200 =H2 200 =CO2 200 =H2S 200 =N2 200 =O2 200 =CH4 200 =總計(jì)：（2）上吹未分解蒸汽經(jīng)廢熱鍋爐后顯熱及潛熱，按進(jìn)熱公式計(jì)算如下：（3）顯熱=（1－%）200=潛熱=（1－%）=顯熱＋潛熱=（＋）=（4）吹風(fēng)氣經(jīng)鍋爐后顯熱：組分 千克分子量 組分含量（%） 溫度（℃） 比熱（kJ） 物理熱（kJ）CO 200 =H2 200 =CO2 200 =H2S 200 =N2 200 =O2 200 =CH4 200 =總計(jì)：設(shè)進(jìn)口水量為Xkg 產(chǎn)汽量為Ykg（5）蒸汽帶出熱量為2415YkJ (6) 排污水熱焓為：（X－Y）（℃時(shí)的焓）(7) 熱損失（按入爐的3%計(jì)算）：（＋）3%=＋總計(jì)：＋＋ 熱量平衡和總固體平衡 熱量平衡＋=＋＋ （41）總固體平衡：150X=2000（X－Y） （42）解方程得：X=103kg Y=96kg所以每100千克燃料產(chǎn)蒸汽量為96kg，耗軟水量為103kg。排污水103－96=7kg熱損失：+103= 廢熱鍋爐熱量平衡表項(xiàng)目進(jìn)熱出熱kJ%kJ%上吹及空氣吹凈氣體顯熱上吹未分解蒸汽潛熱及顯熱吹風(fēng)氣顯熱鍋爐進(jìn)水熱量上吹及空氣吹凈氣體經(jīng)鍋爐顯熱上吹未分解蒸汽經(jīng)鍋爐后的顯熱及潛熱吹風(fēng)氣經(jīng)鍋爐后顯熱蒸汽帶出熱量231840排污水熱焓熱損失總計(jì)100100 。接下來(lái)要進(jìn)行設(shè)備計(jì)算。 第四章 設(shè)備計(jì)算在工藝計(jì)算之后，本設(shè)計(jì)對(duì)煤氣爐進(jìn)行了選型，并對(duì)需要的煤氣爐和鼓風(fēng)機(jī)的臺(tái)數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。 煤氣爐指標(biāo)計(jì)算。已知條件：1循環(huán)周期及各階段時(shí)間分配 循環(huán)周期及各階段時(shí)間分配程序吹風(fēng)上吹下吹二次上吹吹凈合計(jì)%26263783100秒1802. 根據(jù)計(jì)算所得：生產(chǎn)量（Nm3）：吹風(fēng)氣產(chǎn)量：半水煤氣產(chǎn)量：加半水煤氣：消耗量：空氣消耗：蒸汽量：3. 每個(gè)循環(huán)平均產(chǎn)氣量：75003/60=375Nm3（1）吹風(fēng)空氣流量（吹凈時(shí)風(fēng)量為吹風(fēng)量的70%左右）375/3600/（＋）=（干）/h（2）水蒸汽流量：上吹（包括二次上吹）：375/3600（＋）=下吹：375/3600/=（2）吹風(fēng)起流量375/3600/=（3）上行煤氣流量375/3600/（＋）=（4）下行煤氣流量375/3600/=關(guān)于上面計(jì)算有以下幾點(diǎn)說(shuō)明：、漏損失。，以上指標(biāo)是平均值。 煤氣臺(tái)數(shù)的確定 已知條件： 每小時(shí)產(chǎn)半水煤氣量（年產(chǎn)25萬(wàn)噸合成氨廠，每噸氨需3300m3的半水煤氣） 由于設(shè)備檢修等原因，全年生產(chǎn)時(shí)間不可能為365天，取300天計(jì)。年產(chǎn)25萬(wàn)噸合成氨需要半水煤氣：2500003300/（30024）=臺(tái)數(shù)的確定（1）爐堂面積F=2/4=/432=（2）生產(chǎn)強(qiáng)度7500/=（3）臺(tái)數(shù)的確定煤氣爐在生產(chǎn)中加入煤和除灰要停車，所以一天的生產(chǎn)時(shí)間取為22小時(shí)，另外，由于氣化爐不能長(zhǎng)期達(dá)到最大產(chǎn)氣量，則：（24）/（750022）=根據(jù)需要，備用2臺(tái)所以本設(shè)計(jì)共有煤氣發(fā)生爐20臺(tái)。 空氣鼓風(fēng)機(jī)的選型及臺(tái)數(shù)確定 采用無(wú)煙煤為原料，根據(jù)實(shí)際情況，故選用D700—14型鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)量42000m3/h。1. 干空氣用量（吹風(fēng)空氣）25℃空氣 相對(duì)濕度80% (干)/h 大氣壓力760mmHg2. 二次空氣用量根據(jù)實(shí)踐二次風(fēng)量可取一次風(fēng)量的15%左右15%=3. 空氣含水蒸汽量25℃空氣 相對(duì)濕度80% 濕含量H=（干空氣）（＋）==（＋）＋=實(shí)際情況下空氣用量（273＋25）/273760/760=空氣損失取18%（泄漏）V=（1－18%）=18在設(shè)備計(jì)算中可以得到本設(shè)計(jì)對(duì)半水煤氣發(fā)生爐需要20臺(tái)，鼓風(fēng)機(jī)需要12臺(tái)。結(jié)論對(duì)于造氣階段來(lái)說(shuō)它是合成氨的龍頭即第一階段，對(duì)于合成氨工藝的重要性是不言而喻的，并且在造氣階段會(huì)產(chǎn)生大部分的污染和消耗大部分的能量，所以說(shuō)對(duì)于合成氨造氣工段研究性是有很大意義的。對(duì)于合成氨造氣有多種的生產(chǎn)方法，例如固定床氣化法、流化床氣化法、氣流床氣化法以及熔浴床氣化，本設(shè)計(jì)采用的是常壓固定床間歇?dú)饣?。常壓固定床間歇?dú)饣?，它最大的?yōu)點(diǎn)是克服了其他造氣方法設(shè)備龐大，耗氧量最多的缺點(diǎn)，但本設(shè)計(jì)也存在不足之處，如由于生產(chǎn)是間歇的，生產(chǎn)強(qiáng)度較低，造氣系統(tǒng)的熱能回收較大等問(wèn)題，總的來(lái)說(shuō)還是利大于弊的。在短期內(nèi)，尤其在像中國(guó)這樣煤炭資源分布較廣泛的國(guó)家，固定床間歇?dú)饣〞?huì)是中小型合成氨廠造氣的主要方法。根據(jù)工藝設(shè)計(jì)打造了一套工藝流程。在工藝計(jì)算中對(duì)煤氣發(fā)生爐（含燃燒室）、吹風(fēng)階段、制氣階段、以及總過(guò)程進(jìn)行了物料衡算和熱量衡算。在本設(shè)計(jì)中對(duì)合成氨造氣工藝流程中的設(shè)備進(jìn)行了選型。最后可得在本設(shè)計(jì)對(duì)半水煤氣發(fā)生爐需要20臺(tái)，鼓風(fēng)機(jī)需要12臺(tái)。參考文獻(xiàn)[1]陳德祥，[M].北京：煤炭工業(yè)出版社， [2]鐘蘊(yùn)英，關(guān)夢(mèng)嬪，崔開仁，[M].江蘇：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，[3]（第六版）[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，[4][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[5]沙興中，[M].華東：華東理工大學(xué)出版社[6]馮振堂,徐麗萍,[J].小氮肥設(shè)計(jì)技術(shù),2006:97102.[7][M]（上冊(cè)）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1995[8][J].煤化工：2004,32(1):1821.[9]（上冊(cè)）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.[10]].北京：化學(xué)工業(yè)出版社出版, [11][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[12][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[13][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[14]（第三版[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[15][M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，[16][J].：1223.[17][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.[18][M].華東：華東理工大學(xué)出版社，2002.[19]（上冊(cè)）[M].北京：高等教育出版社，[20]Ir L O M [J].大氮肥，1995,168:3297.[21]David Gasification and Its Application[M].北京：科學(xué)出版社，2001:132165.[22][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.[23][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000.[24]黃仲九,(第二版)[M].北京：高等教育出版社，附錄 附錄A：年產(chǎn)25萬(wàn)噸合成氨造氣工藝的流程圖 附錄B：