【正文】 ℃)M 平 1=Cp=(kgs導熱系數(shù)的計算：查[7]在 159℃ 時，各氣體的導熱系數(shù)值如下： 表 413 159℃時各氣體的導熱系數(shù) 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 38 組分 CO2 CO H2 H2S H2O O2含量 % ?m(W/(m℃/W總傳熱系數(shù)核算(忽略管壁熱阻)以管外表面計的總傳熱系數(shù)為： K0= iisodR0011??內外 ?? 所以：K 0= ????=(m.℃) 傳熱面積計算 以水的吸熱來計算 Q=106kJ/hΔtm’= 12lnt?? =而 P=(t2－t 1)/(T1－t 1)=(116－109)/(147－109)=R=(T1－T 2)/(t2－t 1)=(147－127)/(116 －109)= 查得：ψ Δt=Δtm=ψΔtΔtm’==℃?zhèn)鳠崦娣e：F 0= tKQ??=設富裕度為 20%，實際需換熱面積為F 實 ==列管長度計算取換熱管的中徑計算換熱面積列管長度 L= =).(853??π考慮管板、擋板所占長度及定管尺長，實取 L=9m四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 37 由物料和熱量計算結果可知：物料：進出設備的原料氣的量： 3/h進出設備的變換氣的量： Nm 3/h溫度：原料氣進設備的溫度：148℃原料氣出設備的溫度：170℃變換氣進設備的溫度： 333℃變換氣出設備的溫度： 317℃原料氣組成為：表 410 原料氣組成組分 CO CO2 H2 H2S H2O O2% M 平 1=變換氣組成為：表 411 變換氣組成組分 CO CO2 H2 H2S H2O% M 平 2=傳熱面積計算以變換氣放熱來計算則實際傳熱量為:Q=Q 333－ Q317=105kJ/h 148℃ ← 170℃ ↓△t 1 ↓△t 2 317℃ → 333℃△t 1 =169℃ △t 2=163℃四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 37 平均溫差： tm=（△t 2－△t 1）/ln （△ t2/△t 1） =℃ 取 K=200kJ/(m2s）Re= udG?=(103)=25976 Pr= mC??= ? =則：a 內 = d?= (25976)()=(m2℃）) Cpm=∑YiCp=++++3=(kmols 根據(jù)公式得： μm = ??iiMy? =℃),λ=(m 2ｅ．填料高度計算?。ǎ幔├碚摪瀹斄扛叨取∮捎诰匕碍h(huán)是一種新型填料，對于塔板當量高度還未見到合適的計算公式，根據(jù)資料推薦的意見，矩鞍形填料的高度可粗略取為相應條件下拉西環(huán)和鮑爾環(huán)高度的中值。s 50 瓷矩鞍環(huán) K=216 N=1000/= 則 2/1??????LGrW=2/??????? = 由查[5]得△P= 15mmH 2O/m 填料時 .02LGOurgKN= ???WWO2=WO= m/s 塔徑計算 氣體流量 V=7097/3600= 3/s 所以，D= = =，圓整后取 D= ?π （a）平衡曲線計算 由 I=Cpmt+Xi 計算出 105～120℃時飽和蒸汽的焓，并列于下表表 45 I 與 X 之間的關系溫度/oC蒸汽熱焓kJ/kg飽和蒸汽壓PH2O(MPa干氣比熱容kJ/(kg （b）填料總高度 H=2= 由前面計算知 2/1??????LGrW=2/???????= 實際空塔速度 W 實 = = =?π 2LuKN??????rgG實= ?=查[3]得△P`=1mmH 2O/m 填料總阻力降△P=13=3mm H2O= 塔型：填料塔，采用 50 瓷矩鞍環(huán)。℃)　　　　35℃時蒸汽壓和蒸汽的焓分別為 PH2O=,i=2559kJ/kgI1＝ tMPOH????pm2Ci18干?。?kgJ/ ?????? ???。匠鏊疁?t2=108℃四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 26　出塔氣體的焓　113℃出塔氣體的焓為 (kgs K——填料因子，m 1 N——液體校正系數(shù)，即水的密度與液體密度之比， N=r 水 /rL 各數(shù)據(jù)如下：WL=35000kg/hWG=(+18)kg/h=rL= kg/m3((116+108)/2=112℃) 操作狀態(tài)下出塔氣體體積流量為： V=(+)(273+113)/273 = m3/h所以，r G= 水的粘度 水在 116℃，u L= mPa（4） 、校核由[4]查得： )Di(Pσ90≤2+=式中： MPaT .???Se=SnC=10(+1)=由[4]查得： as24?，則：T )0(1.??Ts P????，所以水壓試驗強度足夠。h)?π四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 22 催化劑床層高度 L 為：L= ?π =所以，床層阻力降 ΔP 為：ΔP= .??? = . ?? kgf/m2 = kgf/m2 =滿足要求。第一換熱氣器進口變換氣組成：表 312 第一換熱氣器進口變換氣組成組分 CO CO2 H2 H2S H2O 合計Nm3 % 100第一換熱器出口變換氣組成：表 313 第一換熱器出口變換氣組成組分 CO CO2 H2 H2S H2O 合計四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 18 Nm3 % 100 熱量匯總表以 25℃為計算基準: 表 314 變換爐催化劑床層熱量平衡表反應放熱/kJ 氣體吸熱 /kJ 熱量損失 /kJ 表 315 飽和塔熱量平衡表 帶入熱/kJ 帶出熱/kJ 熱損失 /kJ原料氣 105 106 －－－－－－－－水 107 107 －－－－－－－－水蒸氣 －－－－－－－－ 105 －－－－－－－－熱損失 －－－－－－－－ －－－－－－－－ 46036合計 107 107 －－－－－－－－ 表 316 熱水塔熱量平衡表 帶入熱/kJ 帶出熱/kJ 熱損失 /kJ變換干氣 106 106 －－－－－－－－水 107 107 －－－－－－－－水蒸氣 106 106 －－－－－－－－熱損失 －－－－－－－－ －－－－－－－－ 33480合計 107 107 －－－－－－－－ 表 317 第一換熱器熱量平衡表帶入熱 /kJ 帶出熱 /kJ 熱損失 /kJ四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 19 變換氣 106 106 ――――――――――水 107 107 ――――――――――合計 107 107 －－－－－－－－表 318 廢熱鍋爐熱量平衡表帶入熱/kJ 帶出熱/kJ 熱損失 /kJ轉換氣 107 106 －－－－－－－－水 0 106 －－－－－－－－合計 107 107 －－－－－－－－表 319 第二換熱器熱量平衡表帶入熱/kJ 帶出熱/kJ 熱損失/kJ原料氣 106 106 ―――――――――變換器 107 107 ――――――――－合計 107 107 －－－－－－－－ 催化劑用量計算 [2]選用 B302Q 耐硫變換催化劑?！?Q1=(17025)kJ/h =106 kJ/hQ2=(17025)kJ/h =106 kJ/hQ170=Q1+Q2=106kJ/h設入口原料氣帶入的熱 Qx 為：由熱量衡算有，Q170Qx= Q333 Q317得，Q x=106kJ/h出飽和塔的氣體帶入的熱為：10 6kJ/h所以，補充蒸汽帶入熱為：()10 6KJ=106kJ/h 補充蒸汽量為：()Nm 3= Nm3/h所以補充蒸汽的規(guī)格為：202℃， 的過熱蒸汽。℃) 29.8944.3028.8036.6935.32干氣百分含量% 030.7664.2130 Cpm=(+++)kJ/(kmol℃)四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 13Q5=(12725)kJ/h =106 kJ/h 127℃的水蒸汽帶入熱 Q2 為： Q6=(12725)kJ=106kJ/h熱損失 Q7 為：Q 7=%Q=33480 kJ/h出熱水塔熱水帶出熱 Q8 為：Q 8=35000()由熱平衡 Q= Q5+ Q6+ Q7+ Q8 得，H= kJ/h查[3]得，t=109℃已知溫度 水入口溫度 109℃ 水出口溫度 116℃ 變換氣出口溫度 147℃物料量 入換熱器干氣量 入換熱器的水量 35000kg/h109℃的水帶入的熱 Q109 為：Q109=35000(10925)kJ/h=107 kJ/h 116℃的水帶出的熱 Q116 為：Q116=35000(11625)kJ/h=107 kJ/h 147℃的變換氣帶出的熱 Q147 為：（由上計算可知）Q147=106 kJ/h由熱平衡有，Q x Q147= Q116 Q109得，Q x=106kJ/h由計算可得，入第一換熱器的原料氣溫度為：169℃已知溫度四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 14 水入口溫度 25℃ 水蒸汽出口溫度 100℃ 變換氣入口溫度 317℃變換氣出口溫度 169℃物料量入廢熱鍋爐的變換氣量 169℃的變換氣帶出的熱 Q169 為：（由上計算可知）Q169=106kJ/h317℃的變換氣帶入的熱 Q317 為：317℃變換氣的比熱容為：表 35 317℃變換氣的比熱容組分 COCO2H2 H2SH2OCp/KJ/(Kmol℃) = kJ/(kmol℃) 29.2665 46干氣百分含量% 30.211 0Cpm=(++++)kJ/(kmol 帶入相關數(shù)據(jù)有,E 2= kJ/kmol最適宜溫度計算列于下表中： 表 28 最適宜溫度與平衡轉換率之間關系Xp T/K 428 449 468 488 507 527t/℃ 155 176 196 215 234 254Xp T/K 546 566 585 604 627t/℃ 273 293 312 331 354四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 2 變換工段物料及熱量衡算9 操作線計算 由中變催化劑