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正文內(nèi)容

1000t/d合成氨工藝低溫甲醇洗工段冷煤氣/合成氣換熱器w501b-wenkub.com

2024-10-23 15:17 本頁面
   

【正文】 壓力容器類別判定 由于殼程的操作壓力為 P1=,管程的操作壓力為 P2=。 由 [21,34],對工藝要求無余差的,則選用比例積分微分( PID)調(diào)節(jié)規(guī)律,如溫度成分, PH 等參數(shù)的控制。 微分調(diào)節(jié) D:微分調(diào)節(jié)的輸出只與偏差的變化速度有關(guān),而與偏差是否存在 無關(guān)。直通單座型。記錄儀,模擬電動調(diào)節(jié)器,可編程數(shù)字調(diào)節(jié)器,分?jǐn)?shù)控制系統(tǒng)及過程控制機使 用。檢測元件采用熱電阻 Cu50,Cu50測量范圍 50~ 150℃。 5℃, 合成氣 的理論進 口流量應(yīng)為 。 SF — 殼程壓強降的結(jié)垢校正系數(shù),無因次,對氣 體取 SF = 1P?? 求?。? 2)1( 21 uNnfFP Boo ????????? ① F — 管子排列方法對壓強降的校正系數(shù),對正三角形排列, F= ② 0f — 殼程流體的摩擦系數(shù),當(dāng) oRe 500 時, ??? oeRf ③ on — 橫過管束中心線的管字?jǐn)?shù),對正三角形排列, 5 ???? nn o 取 on =28 ④ BN — 折流板數(shù) 殼程流通截面積 oA )()( mdnDhA ooo ????????? smsmAwu ooo 7 80 40 8 1 2 14 3 ?????? ? 24 6 98 7 5 ?? ?????? ?oooo ud ? ? 4 1 1 6 9 8 ????? ?of 則 PauNnfFPBoo )110()1(221 ???????????????? ? 2P?? 的求?。? 2)( 22 oB uDhNP ??????? PauD hNP oB )800 )( 222 ????????????? (? 則殼程壓降 : M P aPaNFPPP SSo )( 21 ??????????????? )( 遠(yuǎn)小于 ,滿足要求,合適。 ①Δ 1P 、Δ 2P — 分別為直管及回彎管中因摩擦阻力引起的壓力降 ② tF — 結(jié)垢校正系數(shù),無因次,對Φ 19179。 取 h==320mm 與標(biāo)準(zhǔn) 300mm 相近,則可采用 h=300mm 3)折流板數(shù) BN 1013 0 03 5 0 01 ????? 折流板間距 換熱管長BN 換熱管初選型尺寸: 公稱直徑 公稱壓力 管長 管程數(shù) 殼程數(shù) 管子尺寸 管字?jǐn)?shù) 排列方式 800mm 3500mm Ⅱ Ⅰ Φ 19179。 ④管心距 mmdP ???? ? ⑤隔板中心到離其最近一排管中心距離: mmPz t ???? ,則各管程相鄰管 的管心距為 38mm。 2mm 管子為換熱管,管長為 3500mm。 計算得: )(1 5 8 2 CkgKJC COP ??? 查 [ 7,49 ] CO )( C??摩爾卡 25℃ 50℃ 計算得: )(0 8 2 CkgKJCCOP ??? 查 [ 7,45 ] 2H )( C??摩爾卡 25℃ 50℃ 計算得: )(5 1 2 CkgKJC HP ??? 查 [ 7,61 ] 4CH )( C??摩爾卡 25℃ 50℃ 19 計算得: )(3 7 8 4 CkgKJC CHP ??? 查 [ 7,47 ] 2N )( C??摩爾卡 260k 300k 計算得: )(0 8 0 2 CkgKJC NP ??? 由iPiP CyC ??得其冷煤氣的比熱容: )(8 8 0 CkgKJCP ??? . 熱量衡算 對冷流體: hkgW 12143?合成 hKJCWQ P 3 1 1 3 9 6)( 2 1 4 3t ????????? 合吸 對熱流體: 由 放吸 ? hkgTC QW P )( ??????? 吸冷煤氣 . 換熱器出選型 計算兩流體的平均溫度: 20 因采用逆流方式可以節(jié)省換熱面積,所以采用逆流換熱。 . 粘度μ 氣體粘度與溫度有關(guān),壓強對氣體粘度影響小,工程計算中可忽略。、 ?CO? ㎏ /m179。 %%% ???????? ?i ii??? ㎏ /m179。 1) 、合成氣的組分及其體積含量: 物質(zhì) 2N 2H rA 4CH 體積含量 % % % ≤ 1% 忽略 4CH 合成氣的定性溫度為: ??? )( ℃ 由0 TPPMT?? 可求得合成氣各組分在 T、 P 下的密度。這里取殼程的操作壓力。 11 2. 工藝計算 . 設(shè)計溫度 本次設(shè)計中 合成氣 的最 高 溫度為 27℃, 因次取殼程的設(shè)計溫度為 30℃ 。 (2)熱再生甲醇從低壓側(cè)進到高壓側(cè)。 主要控制指標(biāo) 貧甲醇的溫度 :控制入主洗塔的貧甲醇溫度 50℃控制出主洗塔的凈化氣中 COS + H2S≤ 0. 1ppm CO2≤ 3 %貧甲醇中的水含量 : 1 %貧甲醇中的總硫含量 : 100ppm 熱再生塔回流槽中 : NH3 5gPl 出工段的克勞斯氣體 H2 S 濃度 ≥ 25 %。為了實現(xiàn)甲醇的循環(huán)利用 ,達(dá)到良好的吸收效果 ,必須很好的實現(xiàn)甲醇的再生 ,系統(tǒng)利用甲醇再生的方法有閃蒸、氣提、熱再生。系統(tǒng)配有比例調(diào)節(jié)系統(tǒng) ,使循環(huán)量與氣量成比例 ,得到合格的精制氣。然后甲醇富液進入熱再生塔利用再沸器中產(chǎn)生的蒸汽進行熱再生 ,完全再生后的貧甲醇經(jīng)主循環(huán)流量泵加壓后進入主洗塔。變換氣冷卻段的氨洗滌塔使變換氣中的氨液位保持在甲醇放氣量最小的液位。富甲醇的閃蒸為該過程提供額外的冷卻。在設(shè)計 溫度 ( 50℃ )時 ,甲醇對于 CO2 ,H2 S 和 COS 具有較高的可溶性。 冷凍工段 由于氨合成工段需要通過液氨氣化來產(chǎn)生低溫生產(chǎn)條件,因此冷凍工段的任務(wù)就是把氣態(tài)的氨重新液化。 壓縮工段 壓縮工段的壓縮機為六段壓縮。但即使微量的 CO 和 CO2也能使氨催化劑中毒,因此在去氨合成工序前,必須進一步將 CO 和 CO2脫除。 5 甲醇合成工段 聯(lián)醇是將經(jīng)變換、脫碳后的凈化氣中的 CO: 15%、 CO2< %(其含量可根據(jù)生產(chǎn)所要求的醇氨比調(diào)節(jié))與 氣體中的 H2經(jīng)壓縮機加壓到 15MP 后,依次經(jīng)過洗氨塔、油分、預(yù)熱器、廢熱鍋爐進入合成塔,在催化劑的作用下合成為甲醇,同時起到氣體凈化的作用。氣體中微量二氧化碳被軟水進一步吸收,最后達(dá)到工藝指標(biāo)經(jīng)水分離后,送往精脫硫塔進一步脫硫后,送往壓縮機三段進口。 被吸附劑吸附的雜質(zhì)和少量氫氮氣在減壓和抽真空的狀態(tài)下,將從吸附塔下端釋放出來,這部分氣體稱為解析氣,解析氣分兩步減壓脫附,其中壓力較高的部分在順放階段經(jīng)管道進入氣柜回收,低于常壓的解吸氣經(jīng)阻火器排入大氣。 3 變換氣脫硫和脫碳 經(jīng)變換后,氣體中的有機硫轉(zhuǎn)化為 H2S,需要進行二次脫硫, 使氣體中的硫含量在25mg/m3。脫硫液再生后循環(huán) 2 使用。原料煤間歇送入固定層煤氣發(fā)生爐內(nèi),先鼓入空氣,提高爐溫,然后加入水蒸氣與加氮空氣進行制氣。目前工業(yè)普遍采用直接合成法。工藝計算設(shè)計主要針對設(shè)備的輪廓尺寸筒體計算,通過對熱量負(fù)荷的計算得到換熱器的傳熱面積,排列換熱管管數(shù)和管程,殼程數(shù)目。本說明書在編寫過程中力求簡潔明了,對來源和實踐中的結(jié)構(gòu)和方案在使用中做了詳細(xì)的分析 和校核,對借鑒的理論和公式,方案以及結(jié)論都注明了出處,方便查詢。3500 排列:正三角形 折流板 數(shù)量: 10 缺邊位置: 上 、 下 邊 缺邊高度:( 200mm) 畢業(yè)設(shè)計(論文)主要內(nèi)容: 具體內(nèi)容包括: 1 合成氨生產(chǎn)工藝、低溫甲醇洗工段工藝流程及控制方法設(shè)計; 2 評述所設(shè)計的換熱器在生產(chǎn)中的地位、作用及設(shè)備選型(附工藝流程圖); 3 單體設(shè)備工藝計算及初選設(shè)備輪廓尺寸(如:管徑、管長、管子數(shù)、管殼程數(shù)、殼徑等); 4 設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計; 5 設(shè)備強度計算; 6 編制制造、檢驗、安裝、運輸?shù)燃夹g(shù)條件; 7 繪制設(shè)備總裝配圖及零件圖; 8 編制設(shè)計說明書。℃) 污垢熱阻 R( m2178。 6 畢業(yè)設(shè)計全部工作由設(shè)計者獨立完成。掌握最新化工容器及設(shè)計的全過程。 太 原 理 工 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù) 書 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目 : 1000t/d 合成氨工藝低溫甲醇洗工段 冷煤氣 /合成氣換熱器 ( W501B) 畢業(yè)設(shè)計(論文)要求及原始數(shù)據(jù)(資料): 畢業(yè)設(shè)計的主要目的是培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生綜合運用所學(xué)知識獨立進行過程設(shè)備設(shè)計、控制方案制定及和制造中技術(shù)問題處理的能力。 3 查閱翻譯綜合 分析各種文獻資料,進行設(shè)計方法和設(shè)計方案的可行性研究和論證。 設(shè)計數(shù)據(jù) 物 料 溫度(進口 /出口)℃ 操作壓力 (MPa) 流量 (kg/hr) 合成氣 2/27 12143 冷煤氣 28/37 項目 管程 殼程 物料名稱 冷煤氣 合成氣 操作溫度 (℃) 28/37 2/27 設(shè)計溫度 (℃) 40 30 操作壓力 ( MPa) 設(shè)計壓力 ( MPa) 密度ρ ( kg/m3) 黏度μ ( pa178。℃ /W) ? ? 允許壓降△ p ( KPa) 50 50 傳熱系數(shù) K( W/℃178。 學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計文件(論文): 1 設(shè)計說明書一份。 此設(shè)計過程主要有六個部分:緒論,工藝流程的設(shè)計,工藝計算設(shè)計,機械設(shè)計,強度校核和技術(shù)條件的編制。機械設(shè)計主要針對強度 問題,檢驗所設(shè)計的結(jié)構(gòu)是否滿足要求以及當(dāng)不滿足要求時所采取的措施。反應(yīng)過程中為解決氫氣和氮氣合成轉(zhuǎn)化率低的問題,將氨產(chǎn)品從合成反應(yīng)后的氣體中分離出來,未反應(yīng)氣和新鮮氫氮氣混合重新參與合成反應(yīng)。所制的半水煤氣進入洗滌塔進行除塵降溫,最后送入半水煤氣氣柜。 變換工段 變換工段的主要任務(wù)是將半水煤氣中的 CO 在催化劑的作用下與水蒸氣發(fā)生放熱反應(yīng),生成 CO2和 H2。脫碳的主要任務(wù)是將變換氣中的 CO2脫除,對氣體進行凈化,河南中科化工有限責(zé)任公司采用變壓吸附脫碳工藝。 4 碳化工段 氣體流程 來自變換工段的變換氣,依次由塔底進入碳化主塔、碳化付塔,變換氣中的二氧化碳分別在主塔和付塔內(nèi)與碳化液和濃氨水進行反應(yīng)而被吸收。 液體流程 濃氨水由濃氨水泵從吸氨崗位濃氨水槽打入付塔,一方面溶解塔內(nèi)的結(jié)疤,另一方面 吸收主塔尾氣中的剩余二氧化碳,逐步提高濃氨水的碳化度。醇后氣中 CO< %、 CO2< %。我們公司是采用醋酸銅氨液洗滌法,銅洗后的工藝氣體中的含量將至 25ppm 以下。由于合成氨生產(chǎn)過程中,變換、脫碳、粗醇與氨合成分別在 、 、 15MPa、 27MPa 條件下
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