【導(dǎo)讀】的流程方案和設(shè)備類型，并進(jìn)行簡(jiǎn)要論述。工藝方案的選擇與論證、工藝流程說(shuō)明、專題論述、參考資料等。設(shè)備布置圖、說(shuō)明書整理、答辯。氣在催化劑的作用下多快好省地合成為氨。時(shí)也是能源消耗的大戶，世界上大約有10%的能源用于生產(chǎn)合成氨。料，這部分約占30%的比例,稱之為“工業(yè)氨”。工藝、裝置單系列產(chǎn)量最大化三個(gè)階段。根據(jù)合成氨技術(shù)發(fā)展的情況分析,面進(jìn)行技術(shù)的研究開發(fā)[1]。境更友好將是未來(lái)合成氨裝置的主流發(fā)展方向。以Uhde公司的“雙壓法氨。成工藝的大型化方面發(fā)揮重要的作用。氨合成工藝單元主要以增加氨合成。發(fā)低壓、高活性合成催化劑,實(shí)現(xiàn)“等壓合成”。

　　

【正文】 來(lái)的熱氣體溫度通常在 460℃ 以上，進(jìn)氨合成塔的冷氣體溫度根據(jù)流程的不同，有的為 20～ 30℃, 有的可達(dá) 140℃ 以上。為了使進(jìn)氨合成塔的氣體能加熱到反應(yīng)溫度，同時(shí)又能冷卻反應(yīng)后氣體，在塔內(nèi)還設(shè)有換熱器。換熱器有列管式、螺旋板式和波紋板式，其中以列管式采用最多。氨合成催化 14 劑在開車之前必須還原 ,還原需要提供一定的熱量 ,為此中小型氨合成塔內(nèi)部裝有電加熱器，大型氨合成塔則采用塔外設(shè)置開工加熱爐的辦法來(lái)解決。在給定的鐵催化劑和壓力下，氨合成溫度不同，反應(yīng)速度也不同。對(duì)于一定的氨含量，氨合成反應(yīng)速度最大時(shí)的溫度稱為最佳溫度，此最佳溫度隨著氨含量增大而降低。由于氨合成為放熱反應(yīng)，催化劑床層的溫度將隨著反應(yīng)進(jìn)行而不斷升高。為使氨合成反應(yīng)能在接近最佳溫度下進(jìn)行，需要采取措施移走多余的熱量。工業(yè)上按傳熱方式區(qū)分催化劑筐的類型。內(nèi)部換熱式 又稱連續(xù)換熱式。特點(diǎn)是在催化劑床層中設(shè)置冷卻管，通過(guò)冷卻管進(jìn)行床層內(nèi)冷熱氣 流的間接換熱，以達(dá)到調(diào)節(jié)床層溫度的目的。冷卻管形式有單管、雙套管和三套管之分，根據(jù)催化劑床層和冷卻管內(nèi)氣體流動(dòng)方向的異同，又有逆流式和并流式冷卻管之分。以并流雙套管式氨合成塔為例，氣體從塔頂部進(jìn)入 ,在環(huán)隙中沿塔壁而下 ,經(jīng)換熱器殼程后到分氣盒 ,分散到各雙套管的內(nèi)冷卻管 ,到管頂折至外冷卻管，氣體被預(yù)熱到鐵催化劑的活性溫度（通常為 400℃ 左右），再流經(jīng)設(shè)有電加熱器的中心管。從上而下通過(guò)催化劑床層，氮?dú)夂蜌錃庠诖朔磻?yīng)后，出催化劑筐，通過(guò)換熱器管程降低溫度，出合成塔。為控制催化劑床層溫度不致過(guò)高，有少量氣體從冷氣旁 路管進(jìn)入塔內(nèi)，不經(jīng)換熱器殼程，而直接與已經(jīng)預(yù)熱的氣體混合 。 間斷換熱式 主要特征是反應(yīng)和換熱間斷進(jìn)行。催化劑床層分為若干段，在段間通入的未預(yù)熱的氮?dú)浠旌蠚庥靡灾苯永鋮s，稱為多層直接冷激式氨合成塔。按床層內(nèi)氣體流動(dòng)方向不同，分為沿中心軸方向流動(dòng)的軸向氨合成塔和沿半徑方向流動(dòng)的徑向氨合成塔。它們結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易損部件少，內(nèi)件比較穩(wěn)妥，多被大型氨廠采用。 氨分離器 ，工業(yè)上常使用 的氨分離器有多層同心圓筒式，填充套筒式等多種，常用的是多層同心圓筒式氨分離器 ，外筒上有一高壓上蓋，與筒體用螺栓聯(lián)接，筒體內(nèi)焊有一個(gè)套筒，內(nèi)件由四層賀筒所組成，圓筒固定在上面的圓板上，圓板安裝在高壓筒體上，圓板的中心有一個(gè)氣體出口， 15 圓筒上開有許多長(zhǎng)方形的小孔，各層也的位置相互錯(cuò)開，使氣體流動(dòng)時(shí)不斷改變方向，另外，外筒上還設(shè)有液面計(jì)接口。循環(huán)所由筒體上部側(cè)面進(jìn)入，沿筒體與套筒 間的環(huán)隙向下流動(dòng)，超過(guò)套筒后氣體即從內(nèi)件最外層圓筒上的長(zhǎng)方形也進(jìn)入，順次曲折流經(jīng)第二層第三層，由于氣體流通截面積突然增大，使氣體流速降低，再加上不斷碰撞圓筒，改變方向， 氣體中呈滴狀的液氨因重力作用而下降，于是氣體中所帶的液滴被分離下來(lái)，最后氣體經(jīng)中心圓筒向上，通過(guò)筒體上部循環(huán)氣出口而流出氨分離器，分離下來(lái)的液氨 2 積存在氨分離下部，并自詢問(wèn)液氨排出口排出。 16 第四章 參考文獻(xiàn) ，魏新利主編 . 過(guò)程裝備成套技術(shù) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2020 ，張建偉，李桂水主編 . 過(guò)程流體機(jī)械 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 國(guó)柱，史啟才主編 . 化工單元過(guò)程及設(shè)備課程設(shè)計(jì) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 . 化工生產(chǎn)流程圖解 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1992 . 化工設(shè)備的選擇與設(shè)計(jì) . 長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，2020 . 化工單元運(yùn)行安全技術(shù) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 ，陳常貴主編 . 化工原理 . 天津：天津大學(xué)出版社， 2020 8 鄭津洋，董其伍，桑芝富主編 . 過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 17 第五章 設(shè)計(jì)體會(huì)與總結(jié) 此次課程設(shè)計(jì)既是一個(gè)檢 驗(yàn)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)過(guò)程，加深了我對(duì)《過(guò)程裝備成套技術(shù)》和《過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)》這兩門課在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的體會(huì)，同時(shí)也是一個(gè)增長(zhǎng)知識(shí)的過(guò)程。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，我對(duì)如何開展化工設(shè)計(jì)工作程序有了一定的了解，學(xué)到了很多知識(shí)，進(jìn)步了很多。但是，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我也認(rèn)識(shí)到了自己存在的不足，比如原有知識(shí)儲(chǔ)備、自己在知識(shí)的應(yīng)用方面仍然比較欠缺等。知識(shí)是一個(gè)長(zhǎng)期的不斷積累的過(guò)程，只有積極地學(xué)習(xí)和吸收新的的知識(shí)，與時(shí)俱進(jìn)，不斷地充實(shí)自己，才能成為一名合格的進(jìn)而成為一名優(yōu)秀的化工設(shè)計(jì)者。 設(shè)計(jì)開始是做一些準(zhǔn)備工作，按照設(shè)計(jì)的要求，查閱與工藝 路線和重點(diǎn)設(shè)備相關(guān)的文獻(xiàn)資料。我們主要是以老師給的參考書目為主，同時(shí)也查閱了一些其他的相關(guān)書目。工具書是設(shè)計(jì)最好的助手，學(xué)會(huì)熟練地查找手冊(cè)在這次設(shè)計(jì)中也是一個(gè)很大的收獲。同時(shí)也加強(qiáng)了我對(duì)資料數(shù)據(jù)進(jìn)行刪選和加工處理的能力。 方案設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，這個(gè)過(guò)程可以培養(yǎng)分析比較、歸納和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮的應(yīng)該是安全與環(huán)保的問(wèn)題，其次是化工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，作為化工設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該綜合考慮這些因素，在獲取好的經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上兼顧綠色環(huán)保。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我對(duì)計(jì)算、繪圖、 編輯設(shè)計(jì)文件、使用規(guī)范化手冊(cè)等最基本的工作實(shí)際能力。在此次設(shè)計(jì)中，我不僅學(xué)到了新的知識(shí)，而且也把化工設(shè)計(jì)課中學(xué)到的知識(shí)以及其他相關(guān)課程知識(shí)進(jìn)行了一遍應(yīng)用復(fù)習(xí)和檢驗(yàn)，讓我更加牢固地掌握了各項(xiàng)知識(shí)。同時(shí)，通過(guò)這次的訓(xùn)練，提高了我分 析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力及工程設(shè)計(jì)的能力 , 使我樹立起設(shè)計(jì)一定要符合生產(chǎn)實(shí)際的設(shè)計(jì)思想和觀點(diǎn)，樹立起實(shí)事求是、認(rèn)真負(fù)責(zé)及與他人合作的工作作風(fēng)。最后，非常感謝老師在設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我們的指導(dǎo)和意見(jiàn)，也感謝本組成員的通力合作，使我能順利地完成本次設(shè)計(jì)。