【導讀】{ "error_code": 17, "error_msg": "Open api daily request limit reached" }

　　

【正文】 47。78 = 式中， ——氣體在 78℃ 恒壓平均摩爾比熱容， kJ/（ kmol℃ ）。 水蒸氣帶出熱： Q6= nCpT= V247。VmC pT =247。18 = 式中， ——氣體在 78℃ 時飽和蒸汽焓， kJ/kg。 熱水帶出熱： 設(shè)熱水溫度為 85℃ ，則熱水帶出熱為： Q7= 熱損取 入 熱的 2%，則 Q 損 =Q 入 =（ +） =+ Q 出 = Q3+ Q4+ Q5+ Q6+ Q7+ Q 損 =++++++ =1495629+ Q 入 =Q 出 +=1495629+ 所以， W= Q 入 =， Q 出 = 忽略計算誤差，上加熱器總能量守恒。 水冷器的熱量衡算 (1) 入熱 Q 入 21 銅液帶入熱： Q1=mcT==kJ 式中， ——銅液在 ℃ 時的平均比熱 容 ， kJ/（ kg℃ ）。 冷卻水帶入熱（冷卻水溫度為 32℃ ） 設(shè)冷卻水用量為 W kg 則冷卻水帶入熱量為： Q2= 式中， ——水在 32℃ 時的焓值（ kJ/kg） 氨 溶解熱： Q3=nQ 溶解熱 =V247。VmQ 溶解熱 =247。35295 = 式中， 35295——20℃ ， 1atm 下氨溶解熱， kJ/kmol。 Q 入 = Q1+ Q2+ Q3 =++ =+ (2) 出熱 Q 出 銅液帶出熱： Q4=mcT=38= 式中， ——銅液在 38℃ 時的平均比熱容， kJ/（ kg℃ ）。 (2) 冷卻水帶出熱： Q5= 式中， ——為 38℃ 時冷卻水的焓值， kJ/kg。 為簡化熱量衡算，水的蒸發(fā)略去不計。 熱損失略去不計。 Q 出 =Q 出 + Q5=+ Q 入 =Q 出 +=+ 計算得， W= 由此， Q 入 =16685983236kJ Q 出 = Q 出 和 Q 出 相差 ，屬于運算中四舍五入造成的誤差。 氨冷器的熱量衡算 (1) 入熱 Q 入 銅液帶入熱： 設(shè)來自水冷器的銅液，補充水為 38℃ ， Q1=+= 式中， ——水在 38℃ 時的焓值（ kJ/kg）。 液氨帶入熱： 22 設(shè)液氨進氨冷器的溫度為 30℃ ，液氮用量為 W kg。 則液氨帶入熱量為： Q2=WI= 式中， ——30℃ 時液氨焓， kJ/kg。 Q 入 = Q1+ Q2= + (2) 出熱 Q 出 銅液帶出熱： Q3=銅洗塔銅液帶入熱 =113568kJ 氣氨帶出熱： 另 設(shè) 氨出口溫度為 5℃ ，則 Q4=WI= 式中， ——氣氨在 5℃ 平衡壓力下的焓值（ kJ/kg）。 冷損失取負荷的 5%，則 Q 損 =（ ） 5%= Q 出 = Q3+ Q4+ Q 損 =113568+ =113568+ Q 入 =Q 出 +=113568+ 得 W= Q 入 =， Q 出 = 忽略計算誤差，氨冷器總能量守恒。 6 主要設(shè)備的計算 12 萬噸 /年 生產(chǎn)能力 hmh /??? 噸 以生產(chǎn) 1 噸氨 銅液 m3/噸 氨 原料氣 3000m3/噸 氨 產(chǎn)量為 12 萬噸 /年的消耗定額 :銅液： VL== WL=ρVL=1183? = 原料氣： VV =3000=45454 m3/h WV=nM=45454247。? = 銅洗塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計 確定銅洗塔塔徑及相關(guān)參數(shù) 進料 出料 23 物質(zhì) ρ （ kg/m179。） M （ kg/mol） V (m179。) m (kg) 物質(zhì) ρ （ kg/m179。） M （ kg/mol） V (m179。) m (kg) 原料氣 45454 精練氣 43983 17047 銅液 1183 \ 8 銅液 1183 \ 56136 (1) 求取泛點氣速和操作氣速 ρV=M 平均 / =247。=179。 ρL=1183 kg/m179。 WV=WL= kg/h 則 (WL/WV)(ρV/ρL)=()() = 采用填料： 5050 聚丙烯 (塑料 )鮑爾環(huán)。 查得，填料因子為 φ=130/m 由 E—ckert 通用關(guān)聯(lián)圖知， (umax2φψ/g) (ρV/ρL)= 其中液體密度校正系數(shù) ψ=ρ 水 /ρL=247。1183=(查得 10℃ 時 ρ 水 =179。) 所選銅液粘度 μ=s 則 (umax2130247。) (247。1183)= 得泛點氣速 umax=取 u== m/s 塔徑： shTP TVPV S /??? ???? D= us4πV = 1 .0 5 93 .1 4 4 7 3 ?? = 則圓整后取 D= 核算操作氣速 Ω=πD2/4= u=24iVsD?=Vs? = = 核算徑比 24 101650800/ ???dD （鮑爾環(huán)的徑比要求） 校核噴淋密度 取最小潤濕速率為： 3W m in 0 .0 8 m / m hL ??（ ） （ ） 23t /ma ? at=100m178。/m179。 所以 L 噴， min=（ MWR） ta =100=8 m3/（ m2/h） L 噴 = ??V=＞ 8 m3/（ m2/h） 經(jīng)以上校核可知，填料塔直徑選用 D= 合理。 采用傳質(zhì)單元數(shù)法計算填料層高度的基本公式為 OGOG NHZ ?? 10 C? ， 下， CO 在銅氨液中的擴散系數(shù) smD L / 29??? CO 在空氣中擴散系數(shù) smD G / 26??? 氣體質(zhì)量通量為 : )/( 02 4018 89 8. 3 2 hmkgU G ??? 液體質(zhì)量通量為 : )/(1 0 7 0 3 05 0 2 3 7 7 2 . 0 8 2 hmkgWU LL ????? 脫吸因數(shù) : hk m olG / 210 1 772 ?? hk m olL / 2931 898 ?? 21 29 ???? LmGS 氣相總傳質(zhì)單元數(shù)為： ] ) [ ( 1])1ln [ (1 1102221???? ??????????????Smxy mxySSN OG 氣相總傳質(zhì)單元高度采用修正的恩田關(guān)聯(lián)式計算： )()()(2 3 RTDaDaU GtGG GGt GG ??? ? ??? 25 312132 )()()(LLLLLLwLL gDa U ??? ??? ??????? ? ??? ??? wGG aa ??? ??? wLL aa 其中 })()()()( x p {1 tLLLLtLLtLLctw aUgaUa Uaa ?????? ???????? ? 式中 ??LG UU 、 氣體、液體的質(zhì)量通量， kg/(m2h)； ??LG ?? 、 氣體、液體的黏度， kg/(mh)[1Pas=3600 kg/(mh)]； ??LG ?? 、 氣體、液體的密度， kg/m3； ??LG DD 、 溶質(zhì)在氣體、液體中的擴散系數(shù)， m2/s； ??R 通用氣體常數(shù)， (m3kPa)/(kmolK)； ??T 系統(tǒng)溫度， K； ??ta 填料的總比表面積， m2/m3； ??wa 填料的濕潤比表面積， m2/m3； ??g 重力加速度， ? 108 m/h； ??L? 液體的表面張力， kg/h2(1dyn/cm=12960 kg/h2)； ??C? 填料材質(zhì)的臨界表面張力， kg/h2(1dyn/cm=12960 kg/h2)； ??? 填料形狀系數(shù)。 查表聚丙烯臨界表面張力值為 33 dyn/cm； 鮑爾環(huán)的填料形狀系數(shù)為 。 })()()()( x p {1 tLLLLtLLtLLctw aUgaUa Uaa ?????? ???????? ? 查表知， 2/42 76 8 0/33 hkgcmdy nc ??? 所以，}) 107030() () 107030()518400427680( x p{12822???????????????twaa 氣膜吸收系數(shù)由下式計算： 26 )/()()()37616()()()(2631631k pahmk m olRTDaDaU GtGGGGtGG????????????????????????液膜吸收系數(shù)由下式計算： )1183()()10 70 30()()()(31821932312132?????????????????????LLLLLLwLLgDaU?????? 查表得： ?? 則haak p ahmk m o laawLLwGG 1)/(?????????????????????? ??Fuu hak p ahmk m o laLG 1])([)/(])([?????????????????? 則 )/(1111113 k pahmk m olaHaaKLGG????????????? mPa VaKVHGGOG 67650 45 454 ???????????? 由 mNHZ OGOG ????? 液體沿填料層下流時，有逐漸向塔壁方向集中的趨勢，形成壁流效應。壁流效應造成填料層氣液分布不均勻，使傳質(zhì)效率降低。因此，設(shè)計中每隔一定的填料高度，需要設(shè)置液體再分布裝置，即將填料層分段。 根據(jù)塑料鮑爾環(huán)填料的分段要求，可將填料層分為 2 段設(shè)置，每段分 7m，兩段之間再設(shè)置一個液體再分布器。 27 塔附屬高度 塔上部空間高度可取 （ ），液體再分布器的空間高度 （ ），塔底液停留時間按 2min 考慮，則塔釜也所占的空間高度 H1 為： mVH 0 3 6 00/ ?????? 底部空間高度可取 ， 所以塔的附屬總高度 H 為： H0 =+1+=[1115] 銅洗塔設(shè)備計算小結(jié) 表 61 銅洗塔計算一覽表 銅洗塔類型：聚丙烯鮑爾環(huán)吸收填料塔 混合氣處理量： 45454 m179。/h 物料名稱 銅氨液 原料氣 操作壓力（ MPa） 操作溫度（ ℃ ） 10 流量（ kg/h） 塔徑（ mm） 800 填料層高度 m 7 設(shè)備布置和成本估算 設(shè)備的布置原則 車 間設(shè)備布置是按照加工件的工藝流程擺放加工中心并根據(jù)生產(chǎn)流程情況及各種有關(guān)因素，把各種工藝設(shè)備在一定的區(qū)域內(nèi)進行排列。 精制工段車間平面布置必須適合全廠總平面布置的要求，必須從生產(chǎn)需要出發(fā)，最大限度地滿足生產(chǎn)以及設(shè)備維修的要求。既要符合流程、滿足生產(chǎn)、便于管理、便于運輸、利于設(shè)備安裝和維修，又要全面妥善地解決防火、防爆、防毒、防腐、衛(wèi)生等方面的問題，符合國家的各項有關(guān)規(guī)定。廠房的設(shè)計需要根據(jù)工藝流程的要求，投資，用地的條件等多種因素，進行綜合的比較后才能最后決定。 本工段設(shè)計設(shè)備布置規(guī)劃 本工段中設(shè)備 較多且銅洗塔為高大設(shè)備，采取露天框架結(jié)構(gòu)的布置原則，所有設(shè)備整齊、緊湊地布置在框架，分別是銅洗塔、再生器、回流塔、水冷器、氨冷氣、上加熱器、下加熱器等。每個設(shè)備邊上都要設(shè)置防護裝置以及緊急事故撤離通道，以確保工作人員的安全。生產(chǎn)區(qū)域應設(shè)置風向標，此工段需設(shè)置人工緊急停車設(shè)施。 成本估算 28 表 71 成本估算 序號 名稱 規(guī)格 材質(zhì) 數(shù)量 價格 /萬元 1 銅洗塔 φ80018700 16MnR 1 40 2 再生器 φ300012021 鋼 1 20 3 回流塔 φ16009300 鋼 1 20 4 水冷器 φ8002500 鋼 1 10 5 氨冷器 φ8002500 鋼 1 10 7 還原器 φ8002500 鋼 1 10 8 空氣壓縮機 鋼 1 10 9 銅液分離器 鋼 1 10 10 其他設(shè)備 30 8 高壓銅泵 34m179。/h 鋼 2 30 9 水電 10 10 土建 流動資金 總計 10 10 220 8 安全措施與環(huán)境保護 安全生產(chǎn)的特點及重要性 合成氨安全生 產(chǎn)過程中具有的特性 合成氨工業(yè)中易燃、易爆、易中毒的物質(zhì)較多，生產(chǎn)中的煤氣、氨氣等與氧氣或空氣混合達到一定比例時，遇到火源或足夠高的溫度時就會引起燃燒甚至爆炸。而且在合成氨生產(chǎn)中條件多為高溫高壓，在化學產(chǎn)品的回收過程中，高溫設(shè)備和高壓容器較多，當防護裝置失靈或操作失誤時，都有可能引起嚴重的后果。 合成氨安全生產(chǎn)的重要性 合成氨的生產(chǎn)過程具有很大的危險性，為確保職工的安全與健康，防止各類事故的發(fā)生，保證生產(chǎn)裝置的連續(xù)、正常地運轉(zhuǎn)，不斷提高工廠的經(jīng)濟效益，就必須加強安全生產(chǎn)。 安全生產(chǎn)的 規(guī)章制度 按照 AQ30132021有關(guān)規(guī)定，配置符合國家和行業(yè)安全監(jiān)測部門頒布的安全生產(chǎn)的法律、法規(guī)標準，如《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》、《中華人民共和國消防法》、《中華人民共和國職業(yè)病防治法》、《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》、《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)定》、《生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計總則》、《安全生產(chǎn)四十條禁令》等，各生產(chǎn)部門要結(jié)合自身的生產(chǎn)特點建立安全生產(chǎn)責任制，并認真執(zhí)行。機械設(shè)備檢修時，必須嚴格執(zhí)行各項安全技術(shù)規(guī)程，辦理檢修任務書、許可證、動火證、工作票等手續(xù)。做到器具齊全、安全可靠、文明檢修。 加強防火、防爆、防塵、防毒及危險物品的管理 除了大力開展相關(guān)的教育和培訓外，應該配置先進的勞動保護和安全衛(wèi)生設(shè)施，加強各項檢查和管理。對于三廢污染物的排放，必須符合國家《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》和《三廢排放標準》等29 規(guī)定。 配置安全裝置和加強防護器具的管理 在現(xiàn)代化生產(chǎn)中的安全裝置有溫度、壓力、液面超限的報警、安全連鎖、事故停車、高壓設(shè)備的防爆泄壓、低壓真空的密閉、防止火焰?zhèn)鞑ジ魯唷⑹鹿收彰靼踩枭?、靜電和避雷防護、電氣設(shè)備的過載保護及機械運轉(zhuǎn)的防護裝置等。對于上述安全裝置必須加強維護，保證靈敏好用 。對于個人防護品，也需要妥善保管并會正確使用。 環(huán)境保護 工業(yè)生產(chǎn)中的有害物質(zhì)主要是指化學性物質(zhì)，通常稱為工業(yè)有害物質(zhì)或稱生產(chǎn)性有害物質(zhì)。工業(yè)生產(chǎn)中形成的 “三廢 ”，如果未經(jīng)處理或處理不當就大量排放到環(huán)境中去會造成污染。而環(huán)境污染對人體健康會產(chǎn)生嚴重的后果。因此，在化工生產(chǎn)中