【導(dǎo)讀】藥、冶金等方面，在國民經(jīng)濟中具有十分重要的意義。氨裝置有40多套，氨年產(chǎn)量居世界第一。本設(shè)計共分三個部分。在文獻(xiàn)綜述中對氨的。和發(fā)展作了詳細(xì)的敘述；幾種節(jié)能型合成氨工藝介紹。包括生產(chǎn)方案的確定、生產(chǎn)流程的確定、生產(chǎn)方法的確定、工藝。參數(shù)的確定、能量回收及利用方案的確定。物料衡算、熱量衡算以及設(shè)備的工藝計算。由于設(shè)計者水平有限，設(shè)計中難免有疏漏之處，希望讀者批評指。usedinagriculture,industry，nationaldefense，medicine，metallurgyetc．It

　　

【正文】 2 AAAA yyyyC ???????? 將相關(guān)數(shù)據(jù)代入上式，整理得： 39。 4 9 MGA ??? TMA 39。 ?? GMA 39。 ??? AAG ???? )( ??? BAB 解得： A= G= T= C= B= M/= 新鮮氣總 量為 2820 33 /tNHNm 每小時生產(chǎn)氨： htN H / 3??? 生產(chǎn)每噸氨需要原料氣： 33 / tN HNm??? 沒小時需要的原料氣量： hK mo l / ??? 甲烷氣損失為總量的 %，每小時實際需要的原料氣為： hK m o l /)( ??? ⑹計算結(jié)果列表 表 333 消耗定額計算結(jié)果表 項目 33 /tNHNm 3/tNHKmol 3/tNHKg hNm/3 hKmol/ hKg/ 原料氣 水蒸氣 工藝空氣 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 返氫氣 廢氣 脫除氣體 總計 脫硫罐 V5物料衡算 ⑴ 脫硫罐物流圖 圖 脫硫罐計算示意圖 DBA ?? iDiBiA yDyByA , ????? 脫硫后的氣體量為： hK mo l / ?? , iBiAiD yyy ???? ⑵計算結(jié)果列表 表 334 脫硫罐計算結(jié)果表 組分 2N mol% 2H mol% 4CH mol% Ar mol% CO mol% 2CO mol% 62HC mol% 83HC mol% 104HCn? mol% iDy, 一段爐 H1的物料衡算 ⑴一段爐 H1物流圖 圖 一段轉(zhuǎn)化爐計算示意圖 ⑵計算條件 第三章 工藝計算 25 ①各物料流表 表 335 物流 A 原料氣組成表 組分 hNm/3 hKmol/ hKg/ %干y %濕y 2N 2H 4CH 2CO 62HC 83HC 104HC 合計 表 336 物流 B 返氫氣的組成表 組分 hNm/3 hKmol/ hKg/ %干y %濕y 2N 2H Ar 合計 表 337 物流 D 脫硫后氣體組成表 組分 hNm/3 hKmol/ hKg/ %干y %濕y 2N 2H 4CH Ar 2CO 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 62HC 83HC 104HC 合計 EDC ?? 表 338 物流 E 進(jìn)入一段爐氣體組成表 組分 hKmol/ %干y %濕y 2N 2H 4CH Ar 2CO 62HC 83HC 104HC OH2 干氣 合計 ②一段爐原料氣的總碳數(shù) ? ???????? hK m olC / 水碳比 = ?C工藝蒸汽= = 假設(shè)甲烷水蒸氣轉(zhuǎn)化過程中不析碳 ③一段轉(zhuǎn)化爐出口溫度為 695℃ ，此溫度下變換反應(yīng) 2224 HCOOHCH ??? 達(dá)到平第三章 工藝計算 27 衡，甲烷水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng) 224 3 HCOOHCH ??? 平衡溫距 16??T ℃ 。 ⑶計算基準(zhǔn)：以每小時進(jìn)氣量為基準(zhǔn) ⑷設(shè)計變量 ①一段轉(zhuǎn)化爐出口甲烷含量為 %（干基）。 ②一段轉(zhuǎn)化爐入口壓力 ，壓差 MPaP ?? 。 ⑸數(shù)學(xué)模型 ① C平衡： ?? ?出入 ）（ C)( C 2 ??? 干Vnn COCO① ② 2H 平衡： ? ?? 出入 ）（（ 22 H)H 7 5 55 8 7 22 ??? 干Vnn OHH② ③ 2O 平衡： ? ?? 出入 ）（（ 22 O)O 22 ??? OHCOCO nnn③ ④干氣： 6 2 9 9 3 22 ????? 干干 VnnnV OHCOCO④ 由 ① 、 ② 、 ③ 、 ④ 聯(lián)立求解得： .414792 ?? 干VnH 干Vn OH 5 8 7 3 2 3 42 ?? 干Vn CO 1 7 4 7 3 2 7 9 ?? ?? 干Vn CO ?Nn ?Arn 干VnCH ? 查手冊：當(dāng) t=694℃ 時， ?COKp 當(dāng) t=696℃ 時， ?COKp 由內(nèi)插法求解得：當(dāng) t=695℃ 時， ?COKp 79 .414 3388 (222 ???? ??????? ）（）（ ）（）干干干干Vpp ppKpOHCOHCOCO 整理得： 2 ??? 干干 解得： hm o l / ?干 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 hKm oln N /2 1 6 ? hKmo ln Ar /4 1 2 ? hK m oln H / ? hK m oln CH / ? hK m oln CO /? hK m oln CO / ? hK m o ln OH /2 3 5 0 1 92 ? hK m o lnVn OH / ??? 干總 22332424 ?????????OHCHHCOCH pp ppKp 查手冊：當(dāng) t=678℃ 時， 4 ?CHKp 當(dāng) t=680℃ 時， 4 ?CHKp 由內(nèi)插法： )( )678680()(678 ?? ?????t℃ 平衡溫距： 7 96 9 5 ???? T ℃ 誤差： ?? ℃ ℃ 設(shè)計合理。 二段轉(zhuǎn)化爐 R1 的物料衡算 ⑴二段轉(zhuǎn)化爐物流圖 圖 二段轉(zhuǎn)化爐物料衡算計算示意圖 ⑵計算條件 HGF ?? 表 339 物流 F 二段轉(zhuǎn)化爐 入口氣體組成表 組分 hNm/3 hKmol/ hKg/ %干y %濕y 第三章 工藝計算 29 2N 2H 4CH Ar CO 2CO 干氣 OH2 濕氣 表 3310 物流 G 二段爐入口工藝空氣組成表 組分 hNm/3 hKmol/ hKg/ %干y %濕y 2N Ar 2CO 2O 合計 ⑶計算基準(zhǔn)：以每小時進(jìn)氣量為基準(zhǔn) ⑷設(shè)計變量： ① 設(shè)轉(zhuǎn)化過程中不析碳 ② 二段轉(zhuǎn)化爐出口甲烷含量為 %（干基），出口壓力為 ，壓差 △ P= ③設(shè)二段轉(zhuǎn)化爐出口溫度為 876℃ ，平衡溫距 △ T=7℃ ⑸數(shù)學(xué)模型 ① C平衡： ?? ?出入 ）（ C)( C 0 2 7 4 4 60 1 6 2 ??? 干Vnn COCO① 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 ② 2H 平 衡： ? ?? 出入 ）（（ 22 H)H 3 3 7 5 50 3 22 ??? 干Vnn OHH② ③ 2O 平衡： ? ?? 出入 ）（（ 22 O)O 22 ??? OHCOCO nnn③ ④干氣： 22 ????? 干干 VnnnV OHCOCO④ 由①、②、③、④聯(lián)立求解得： 3 5 1 4 .5 8 9 42 ?? 干Vn H 干Vn OH 0 3 2 2 0 2 7 02 ?? 干Vn CO 2 3 5 ?? ?? 干Vn CO ?Nn ?Arn 干VnCH ? 查手冊：當(dāng) t=876℃時， ?COKp 79 28 27 35 35 14 . 58 94V44 8904 (222 ???? ??????? ）（）（ ）（）干干干干Vpp ppKpOHCOHCOCO 整理得： 3 1 9 5 0 9 2 ??? 干干 解得： hm o l / ?干 hK m o ln N / ? hKm oln Ar /6 1 6 ? hK m oln H / ? hK m oln CH / ? hK m oln CO /? hK m oln CO / ? hK m o ln OH /3 9 9 0 4 42 ? hK m o lnVn OH / 0 0 3 92 ??? 干總 7 2 9 9 4 0 0 3 93 9 9 0 4 44 1 4 4 8 00 1 5 22332424 ?????????OHCHHCOCH pp ppKp 查手冊：當(dāng) t=868℃ 時， 4 ?CHKp 當(dāng) t=870℃ 時， 4 ?CHKp 第三章 工藝計算 31 由內(nèi)插法： )( )868870()(868 ?? ?????t℃ 平衡溫距： ???? T ℃ 誤差： ?? ℃ ℃ 設(shè)計合理。 計算結(jié)果列表 表 3311 物流 H 二段轉(zhuǎn)化爐出口氣體組成表 組分 hNm/3 hKmol/ hKg/ %干y %濕y 2N 2H 4CH Ar CO 2CO 干氣 OH2 濕氣 高溫變換爐 R2 的物料衡算 ⑴高溫變換爐物流圖 圖 高溫變換爐計算示意圖 ⑵計算條件： )( gbarpH ? 壓差 )( gbarpHI ?? 沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 )( gbarp I ?? ⑶計算基準(zhǔn)：以每小時進(jìn)氣量為基準(zhǔn) ⑷設(shè)計變量： ① %.53(, ?干）COIy △ T=19℃，高變爐出口溫度 443℃ ② 222 HCOOHCO ??? ⑸數(shù)學(xué)模型 由), , COICOHH COICOI nnN ny ??? （干可得： hKm oly ynNnCOICOICOHHCOI / )(1 )(,, ?? ???? ??? 干 hK m olnnnn COICOHHHHI /)()( , 22 ??????? hK m o lnnnn COICOHCOHCI /)()( ,0, 22 ??????? hK m olnnnn COICOHOHHOHI /5 0 4 5 2 1)1 1 9 1 5 (3 9 9 0 4 4)( , 22 ???????hK m o lnn CHHCHI /4 1 4 1 544 , ?? hK m o lnn NHNI /9 4 4 0 4 122 , ?? hK m o lnn ArHArI /, ?? ⑹計算結(jié)果列表 表 3312 物流 I 高溫變換爐出口氣體組成表 組分 hNm/3 hKmol/ hKg/ %干y %濕y 2N 2H 4CH Ar CO 2CO 第三章 工藝計算 33 干氣 OH2 濕氣 222, ???????OHICOIHICOICO PP PPKp 查手冊：當(dāng) t=462℃時， ?COKp 當(dāng) t=464℃時， ?COKp 有內(nèi)插法可得： )( )()462464(464 ?? ?????t℃ 溫距 4 6 2 ???? T ℃ 誤差： =℃ ℃ 設(shè)計合理。 低溫變換爐 R3 物料衡算 ⑴低溫變換爐設(shè)計計算物流圖 圖 低溫變換爐計算示意圖 ⑵計算基準(zhǔn)：以每小時進(jìn)氣量為基準(zhǔn) ⑶計算條件： ① )( gbarpJ ?