【正文】 可以解決我國化工行業(yè)對環(huán)境的污染問題， 并回收尾氣中的有效資源，實現(xiàn)資源的高效利用，有利于環(huán)境的保護和資源的節(jié)約。 ??????vr (kJ/kmol) 26 再沸器的熱負荷 9 3 9 3 4 9 2 )11 0 4 2 (39。 ℃ ） ； t1， t2──分別為冷凝介質(zhì)進出冷凝器的溫度 ， ℃ 。 表 的液泛線數(shù)據(jù) )/( 3 smVLS )/( 3 smVVS 3m /s 3 ⑤ ④ 2 ② 操作線 B ① A 操作點 ③ 0 ( 210? /s) 圖 塔板負荷性能圖 25 將以上 ① ， ② ， ③ ， ④ ， ⑤ 條線標繪在同一 VSLS VV ? 直角坐標系中，塔板的負荷性能圖如圖 所示 。根據(jù)降液管液 泛的條件，得以下降液管液泛情況下的關系： dfWWd hhhhH ?????? 0 WTd HHH ??39。 液相下限線關系式 23 對于平直堰，其堰上液頭高度 Wh0 必須大于 ，取 ?Wh m，即可確定液相流量的下限線 )( 3230 ??? ?WLhW lVEh 取 E=，代人 ?Wl ， 求得 ?LhV (m3/h) 則 6 0 01 3 ????LSV(m3/s) 可見該線為垂直軸的直線 VSV ， 該線記為 ② 。0 ??? Vu ?(m/s) 穩(wěn)定系數(shù) ~ 39。3 5 8 5 8 dWT HhH ????? ，故不會發(fā)生降液管液泛 。 )(2DS bbDx ???= (+)=(m) r=CbD?2= =(m) 有效傳質(zhì)區(qū)面積 )](s in[2 1222 rxrxrxA a ???? （ 338） =2[ ) 2 (s 2 1222 ??? ]=(m2) 開孔所占面積 2200 ????? dnA ? (m2) 采用 等邊三角形錯排方式，其孔心距 t 用下式計算 t = 1 2 3 8 1 0 7 9 0 0 00 ???? dAAa(m) （ 339） 根據(jù)估算提供孔心距進行布孔，并按實際可能的情況進行調(diào)整來確定浮閥的實際個數(shù)n， t 取 100mm，則 實際安排浮閥個數(shù) n=94 個，并重新計算塔板的參數(shù) ： 閥孔氣速 4 2200 ????? dnVu VS? (m/s) （ 340） 動能因子 62 ???? VuF ? （ 341） 20 塔板開孔率 20 ?????TAA? （ 342） 塔板流動性能的校核 液沫夾帶量校核 為控制液沫夾帶量 ev 過大，應使泛點 F1～ ， 浮閥塔板泛點率由下式計算 bFLLSVLVVSAKCZVVF1??? ??? 或 TFVLsAKCVF ????? （ 343） 式中，由塔板上氣液密度 ρV及塔板間距 HT查圖泛點負荷因數(shù)得系數(shù) CF=， 根據(jù)表，本物系 K 值可選取 1。 由以上數(shù)據(jù)確定堰長 ??? DlDl WW=(m) （ 330） 堰上方液頭高度 Wh0 = 310?? E(WLlhV )32 （ 331） 因為 LV 不大 ， E 可近似取為 1( LV 的單位為 m3/s)。 圖 Smith 關聯(lián)圖 全塔的平均溫度為 ℃ ， 在 ℃ 時液體表面張力 [29]： 氨? (mN/m)=(mN/m) 水? (mN/m)=(mN/m) 平均 液體表面張力經(jīng)計算 當 t=℃ 時 ， 氨x = )( )1( ???? ????? ? ba ba xx ?? ???=(mN/m) （ 320） 根據(jù)公式校正得 ： C=C20 [( 20? ) ]=[( ) ]= （ 321） 液泛氣速 ： 17 vvLC ? ??? ??max = ? =(m/s) （ 322） 取設計泛點率為 。 取 人 孔兩板之間的距離 39。 s) 全塔效率 ( ????? ）（）LE ?? （ 316） 其中 ?? 對于浮閥塔，總板效率相對值在 到 之間，本設計取 。 全塔平均溫度 Ctttt WFDm ? ??????? 在溫度 mt 下查液體黏度共線圖的 [26] ?氨? m 0 0 ??? ??LML ?(m3/s) VV = 39。 =17+=(kg/kmol) 塔底溫度 tm‘ =195℃ ， 查得 [25]ρA=， ρB = (kg/m3) 39。 =V=L+D= 12 由于提餾段操作線方程為： y=39。 F=D+W （ 31） F xF =D xD+W xW （ 32） D=WDWF xx xxF ?? )( = 0 0 )0 0 2 (2 5 ? ?= kmol/h W=FD== kmol/h 揮發(fā)組分回收率 %100???? FDxF xD? = %1 0 02 2 5 1 ??? =% （ 33） 相對揮發(fā)度 α的計算 把氨 水系統(tǒng)視為理想溶液。另一部分用泵輸送至液氨球罐內(nèi)。由氮元素的氧化態(tài) 吉布斯自由能圖和 N2分子的結構均可以看出，單質(zhì) N2不活潑，只有在高溫高壓并有催化劑存在的條件下，氮氣可以和氫氣反應生成氨。在生 產(chǎn)中，通常采用黑色鋼瓶盛放氮氣。 (2) 化學性質(zhì) [19]： 氫氣常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，在點燃或加熱的條件下能多跟許多物質(zhì)發(fā)生化學反應。在 252℃ ， 變成無色液體 ， 259℃ 時變?yōu)檠┗罟腆w。如氫氣被鈀或鉑等金屬吸附后具有較強的活性（特別是被鈀吸附）。因為氫氣難溶于水，所以可以用 排水集氣法 收集氫氣。若在水溶液中反應，離子方程式為： 6 8NH3+3Cl2 = N2+6NH4Cl(黃綠色褪去，產(chǎn)生白煙 ) 反應實質(zhì)： 2NH3+3Cl2 = N2+6HCl NH3+HCl = NH4Cl 總反應式： 8NH3+3Cl2 = N2+6NH4Cl 4NH3+3O2=2N2+6H2O 4NH3+5O2=4NO+6H2O（氨氣的催化氧化 ） 的反應 NH3+C=HCN+H2↑(劇毒 氰化氫 ) 取代反應 的一種形式是氨分子中的氫被其他原子或基團所取代，生成一系列氨的衍生物。H 2O 氨水在中學化學實驗中三應用 ： ① 用蘸有濃氨水的 玻璃棒檢驗 HCl 等氣體的存在 。因此，氮肥的供應還得繼續(xù)依靠合成氨的生產(chǎn)。因此迫切需要從理論上深入分析，以便找出突破的途徑。它是用化學還原劑或其他還原方法輸送電子給被絡合的 N2，來拆開 N2中的 N— N 鍵； (3)加氫過程。從各種底物結合物活化和還原加氫試驗來看，含雙鉬核的活性中心較為合理 [14]。 合成氨生產(chǎn)的發(fā)展前景 目前，化學模擬生物固氮的重要研究課題之一，是固氮酶活性中心結構的研究 [13]。 常壓氣化路線 常壓氣化一般以無煙塊煤或焦炭為原料，用空氣或富氧空氣氣化，經(jīng)常壓脫硫、低壓段壓縮、變換脫 CO 凈化、高壓段壓縮去氨合成。提出了煤基合成氨工藝的選擇原則，以煤為原料制氨的總體流程選擇 ,大體上可分為水煤漿氣化工藝路線及常壓氣化路線 [10]。 近幾年來，我國引進了一批年產(chǎn) 30 萬噸氮肥的大型化肥廠設備 [9]。合成氨反應式如下： N2+3H2≒ 2NH3(該反應為可逆反應 ,等號上反應條件為 :“高溫 高壓” ,下為 :“催化劑” ) 合成氨的主要原料可分為固體原料、液體原料和氣體原料。 合成氨的化學反應 德國化學家哈伯 (， 18681934)從 1902 年開始研究由氮氣和氫氣直接合成氨。 合成氨主要用于制造氮肥和復合肥料。氨回收裝置是為了適應氨合成工序的工藝需要，回收利用有效成分， 實現(xiàn)零排放等要求特設的配套裝置。 此外，液氨本身就是一種高效氮素肥料，可以直接施用，一些國家已大量使用液氨 [2]。 氨是基本化工產(chǎn)品之一，用途很廣。 關鍵詞 ：氨回收 物料衡算 熱量衡算 工藝設計 II The Design and Study of 990t/a Ammonia Recover Unit of The Rectifying Column Abstract： Ammonia is one of the basic chemical products, uses is very wide. Ammonia recovery unit is in order to meet the needs of ammonia synthesis process technology, recycling use of effective ponents, to achieve zero emission for AD hoc supporting device. Therefore, this article designed mainly with annual output of 990 tons of ammonia rectification column’s production goal, for the distillation tower of material balance, heat balance, then according to the material balance of ammonia recovery feed rate of rectification column, the top and bottom shoes to carry on the material balance, the ammonia recovery distillation tower is high in theory for size calculation ,selection and the check. According to the laws of thermodynamics, the heat balance for some equipment, the calculation and selection of equipment theory, make the equipment meet the design requirements, meet the need of process conditions. Feed position:17%。 因此， 本文設計主要以年產(chǎn) 990噸 氨 為 精餾塔的 生產(chǎn)目標， 對 精餾塔 進行物料衡算，熱量衡 算，然后根據(jù)物料平衡對氨回收精餾塔進料量、塔頂、塔底出料量進行物料衡算，對氨回收精餾塔的塔高理論上進行了尺寸計算及選擇，并且 對精餾塔 進行了校核。 990t/a 氨回收裝置精餾塔的設計與研究 The Design and Study of 990t/a Ammonia Recover Unit of The Rectifying Column 目 錄 摘要 ............................................................................................................................................