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

　　

【正文】 = F13 = F14 = F15+F3+F4 = 928+647+183 = 1758 kmolh1 YH2,11 = (2860％ +18360％ )/1758 = ％ 襄樊學院 2021屆學士學位設計 （ 論文 ） 報告紙 25 YO2,11 = (928+183)5％ /1758 = YNH3,11= [647+(928+183)6％ ]/1758 = ％ YN2,11 = (928+183)26％ /1758 = ％ YAr,11 = ％ ％ ％ ％ = ％ 表 411 氣體進合成塔是不同溫度時的 因子 物料 a b103 c107 25 350℃ H2 NH3 N2 O2 ⒈ 從合成塔出來的氣體帶出的熱量 Q31 = ％ +％ +％ +％ = kJ(molK)1 Q31 = ,11t11= 1758(350+) = 39212809 kJh1 ⒉ 由氣 —氣換熱器進入合成塔氣體熱量 Q32 F10 = F9 = F8 = ％ +％ +％ +％ = 26 Q32 = () t10 = ()(+120) = ()10222 = 20760882 kJh1 ⒊ 由冷凝塔直接帶進的熱量 Q33 Q33 = (F8/F7)Q22 =(F8/) = 7275 F8 KJ/h = kJh1 ⒋ 補充氣 F2的熱量 Q34 ℃ = 78％ +21％ = ∴ Q34 = ℃ t 補 = 44(25+)= kJh1 ⒌ H2與 N2合成放出的熱量 Q35 襄樊學院 2021屆學士學位設計 （ 論文 ） 報告紙 26 加壓下氨合成反應熱效應計算式 △ HF = [++106/T3] 103T2+ △ HF ── 氨合成反應熱 kcalkmol1 P ── 壓力 atm T ── 溫度 K 令合成塔的工作壓力為 30 MPa=296 atm,溫度為 500℃ = K, 代入式子可得： △ HF = Kcal/Kmol = 56207 kJkmol1 = kJmol1 3H2 + N2 —→ 2NH 3 kJmol1 2 kmol 56207 kJmol1 647 kmolh1 Q35 Q35 = 56207647 = kJh1 ⒍ 令合成塔的熱損失為 5％，即 Q 損 = 5％ Q 總 [Q32+Q33+Q34+Q35] = Q31 + Q 損 [Q32+Q33+Q34+Q35](15％ ) = Q31 [(2615F8)10222+7275F8++] = 39212809/ 2947F8 = 1722480 F8 = kmolh1 ∴ F9 = F7 F8 = = ≈2031 kmolh1 表 412 合成塔熱量平衡匯總表 收 方 (kJh1) 支 方 (kJh1) 由氣 —氣換熱器進入合成塔氣體熱量 Q32 20760882 從合成塔出來的氣體帶出的熱量 Q31 39212809 由冷凝塔直接帶進的熱量 Q33 10％合成塔的熱損失 補充氣 F2的熱量 Q34 小 計 H2與 N2合成放出的熱量 Q35 小 計 襄樊學院 2021屆學士學位設計 （ 論文 ） 報告紙 27 對廢鍋作熱量衡算 ⒈ 合成塔進廢鍋氣體帶進熱量 Q41 Q41 = Q31 = 39212809 kJh1 ⒉ 從廢鍋帶出氣體的熱量 Q42 令 t12 = 220 ℃ , F12 = F11 = 1758 kmolh1, YH2,12 = ％ YNH3,12 = ％ ,YN2,12 = ％ , YO2,12 = ％ , YAr,12 = ％ 表 413 220℃ 時氣體出廢鍋的 因子 物料 a b103 c107 220℃ H2 NH3 N2 O2 ℃ = ％ +％ +％ + ％ = kJ(kmolK)1 ∴ Q42 = ℃ T12 = 1758(220+) = kJh1 ⒊ 廢熱鍋爐熱負荷 △ Q = Q42Q41= = kJh1 ⒋ 脫氧量計算 設廢鍋加入脫氧水溫度 t=30 ℃ ,壓力 P= MPa,副產(chǎn) MPa 的蒸汽需脫氧水量計算 X 查得脫氧水焓 I1 = kJkg1 蒸汽焓 I2 = kJkg1 由熱平衡 △ Q = X(I2I1) X = △ Q/(I2I1) = () = kgh1 ∴ 廢熱鍋脫 氧水帶入熱量 Q 脫 = XI1 = 襄樊學院 2021屆學士學位設計 （ 論文 ） 報告紙 28 = kJh1 蒸汽帶入熱量 Q 蒸 = = kJh1 表 414 廢熱鍋爐熱量匯總表 收 方 (kJh1) 支 方 (kJh1) 合成塔進廢鍋爐 Q41 39212809 廢鍋爐帶出的熱量 Q42 脫氧水帶入熱量 Q 脫 蒸汽帶出熱量 Q 蒸 小計 小計 對氣 —氣換熱器作熱量衡算 F9 = 2031 kmolh1 ,YH2,9,10 = ％ ,YNH3,9,10 = ％ YN2,9,10 = ％ ， YO2,9,10 = ％ ,YAr,9,10 = ％ 表 415 氣 —氣換熱器中的氣體在不同溫度下的 因子 物料 a b103 c107 25℃ 144℃ H2 NH3 N2 O2 ⒈ 由冷凝塔進氣 —氣換熱器的熱量 Q51 ℃ = ％ +％ +％ + ％ = kJ(kmolK)1 Q51 = ℃ t9 = 2031(+25)= kJh1 ⒉ 由氣 —氣換熱器往合成塔的氣體 帶出熱量 Q52 F10 = F9 = 2031 kmolh1 Q52 = Q32 = 20760882 kJh1 ⒊ 由廢鍋進氣 —氣換熱器 帶進的熱量 Q53 Q53 = Q42 = kJh1 ⒋ 由氣 —氣換熱器出來所 帶熱量 Q54 由熱平衡 Q 得 Q51+Q53 = Q52+Q54 襄樊學院 2021屆學士學位設計 （ 論文 ） 報告紙 29 Q54 = Q51+Q53Q52 = + = ∵ F13 = 1758 kmolh1 ∴ 設 t13 = 144℃ ,即 417K 時，查表計算 ℃ ℃ = ％ +％ +％ +％ = 由 Q54 = t13 = Q54/()= (1758)= = ℃ 這與假設 144℃ 基本一致，符合條件。 ⒌ 氣 —氣換熱器的熱負荷 △ Q = Q53Q54 = Q52Q51= = kJh1 表 416 氣 —氣換熱器熱量匯總表 收方 (kJh1) 支方 (kJh1) 由冷凝塔進氣 —氣換熱器熱量 Q51 由氣 —氣換熱器往合成塔帶出熱量 Q52 20760882 由廢鍋進氣 —氣換熱器熱量 Q53 由氣 —氣換熱器出來所帶熱量 Q54 小 計 小 計 對水冷器作熱量衡算 令水冷器出口氣體溫度為 35℃ ,氣體先冷卻到 35℃ 后，氨再冷卻 ⒈ 由氣 —氣換熱器往水冷器所帶熱量 Q61 Q61 = Q54 = kJh1 ⒉ 氨冷凝熱 Q 冷 查《小氮肥工藝設計手冊》表 101 得 35℃ 時氨冷凝熱 I= kJkg1 Q 冷 = F4MINH3 = 64717 = kJh1 ⒊ 熱氣體帶出熱量 Q62 F14 = F3+F15 = 183+928 = 1111 kmolh1 YH2,14 = 60％ , YNH3,14 = 6％ , YN2,14 = 26％ ,YO2,14 = 5％ ,YAr,14 = 3％ 襄樊學院 2021屆學士學位設計 （ 論文 ） 報告紙 30 表 417 35℃ 下水冷器中出口氣體的 因子 物料 a b103 c107 35℃ H2 NH3 N2 O2 = 60％ +6％ +26％ +5％ = kJ(kmolK)1 Q62 = = 1111(+35) = 9829002 kmolh1 ⒋ 液氨帶出熱量 Q63 查 35℃ 液氨比熱容 Cpl= kJkg1 Q 液 = 6471735 = kJh1 ⒌ 水冷器熱負荷 △ Q △ Q = Q61+Q 冷 Q62Q 液 = + = kJh1 ⒍ 冷卻水量計算 令冷卻水上進口溫度為 ta=15 ℃ ，冷卻水出口溫度為 tb=65 ℃ ，取冷卻水比熱容 Cpl= kJ/kg,令冷卻水流量為 W，則 △ Q = WCpl(tbta)1000 由 W = △ Q/[1000Cp(tbta)]= [1000(6515)] =120 m3 冷卻水進口帶進熱量 Q 進 = 120100015 = 7524000 kJh1 冷卻水出口帶出熱量 Q 出 = 120100065 = 32604000 kJh1 襄樊學院 2021屆學士學位設計 （ 論文 ） 報告紙 31 表 418 水冷器熱量平衡匯總表 收方 (kJh1) 支方 (kJh1) 氣 —氣換器 → 水冷器帶入熱量 Q61 熱氣體帶出熱量 Q62 9829002 氨冷凝熱 Q 冷 冷卻水進口帶進熱 Q 進 7524000 冷卻水出口帶出熱量 Q 出 32604000 小 結(jié) 小 結(jié) 對氨分離器作熱量衡量 氨分離器進出口溫度沒有發(fā)生變化，由氣體熱量平衡 ⒈ 由水冷器 → 分離器帶進熱量 Q71 Q71 = Q62 = 9829002 kJh1 ⒉ 由分離器帶出往去氫回收車間的熱量 Q72 Q72 = = 183(+35) = kJh1 ⒊ 由分離器 → 循環(huán)機帶出熱量 Q73 Q73 = = 928(+35)= kJh1 ⒋ 氨分離器液氨帶入熱量 Q74等于液氨帶出熱量 Q75 Q74 = Q75 = Q63 = kJh1 表 419 氨分離器熱量平衡匯總表 收 方 (kJh1) 支 方 (kJh1) 由水冷器 → 分離器帶進熱量 Q71 9829002 由分離器帶出往去氫回收車間的熱量 Q72 氨分離器液氨帶入熱量 Q74 由分離器 → 循環(huán)機帶出熱量 Q73 小 計 KJ/h 液氨帶出熱量 Q75 小 計 循環(huán)機熱量衡算 ⒈ 循環(huán)機出口氣體溫度計算，由《小氮肥廠工藝設計手冊》附表 111 查得循環(huán)氣中各組分的絕熱指數(shù)如下 襄樊學院 2021屆學士學位設計 （ 論文 ） 報告紙 32 表 420 絕熱指數(shù) 物料 NH3 Ar H2 N2 O2 K1 根據(jù)公式 1/(K1) = ∑Yλi/(Ki1) = ()+()+()+() +()= K = (K1)/K =