【正文】 ℃)雷諾系數(shù)的計(jì)算：R。 ℃）) Cpm=∑YiCp=++++3=(kmol℃) 根據(jù)公式得： ???3Miyim? =(ms 根據(jù)公式得： μm = ??iiMy? =h℃/WRsi=104m2℃)殼側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)計(jì)算殼側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)的計(jì)算公式如下： )(()(???????外流體通過管間最大截面積： )1(00tdhDA? h——兩擋板間的距離， m D——換熱器的外殼內(nèi)徑，m t——相鄰兩管的中心距， m)1(00tdA?? =1() = m2流體流速： 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 smAvus/??當(dāng)量直徑： ).25()4( 202?????雷諾準(zhǔn)數(shù)： ?????ud普蘭特?cái)?shù)： 530?????Cp殼程中水被加熱，取 .??????w?則殼程傳熱系數(shù)為： )(()(??????外 = . 3?? = W/(m2/(1257).(43603582smkg??π =（ m2℃)M 平 =四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33Cp=(kg℃)熱容的計(jì)算：轉(zhuǎn)化氣在 137℃據(jù)[6]CO, H2, H2O, CO2, N2 ,CH4 的 Cp 為：表 49 137℃時(shí)的比熱容 組分 CO H2 CO2 H2O H2S含量 % Cp(kJ/（kmols導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算：查[7]得在 137℃時(shí)，各氣體的導(dǎo)熱系數(shù)值如下： 表 48 137℃時(shí)各氣體的導(dǎo)熱系數(shù) 組分 CO2 CO H2 H2S H2O含量 % ?m(W/(m℃) 傳熱面積：S=Q/(Ktm) =106/（150 ）m 2= 設(shè)富裕傳熱面積為：10% S 實(shí) == 據(jù)[6],得： 公稱直徑：1000mm 公稱面積： 管長：9000mm 管子總數(shù)：1267管程數(shù)：1 殼程數(shù)：1 管子：Ф192 管子排列方式：正三角形3. 管內(nèi)給熱系數(shù)的計(jì)算公式如下：傳熱系數(shù)的計(jì)算：a 內(nèi) = d? Re= m?G?Pr= C ?m = ??iiMy?粘度的計(jì)算： 查[7]在 137℃ 時(shí)，各氣體的 u 值如下：表 47 137℃時(shí)各氣體的粘度組分 CO2 CO H2 H2S H2O四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32含量% μ/mPa℃)變換氣組成為：表 46 變換氣組成組分 CO CO2 H2 H2S H2O% M 平 =四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 312. 傳熱面積計(jì)算以水吸熱來計(jì)算從前面主換熱器的計(jì)算中可知道水吸熱為:Q 116Q109則實(shí)際傳熱量為:Q=Q 116－ Q109=106kJ/h 127℃ ← 147℃ ↓△t 1 ↓△t 2 109℃ → 116℃△t 1 =18℃ △ t2=31℃ 平均溫差： tm=（△t 2－△t 1）/ln（△t 2/△t 1） =℃ 取 K=150kJ/(m2s,Cp=(kgΦ50 鮑爾環(huán)推薦的等板高度(H、 E、T、P)為 700～750mm，考慮到飽和塔直徑較大，氣液分布不如小塔或試驗(yàn)條件，取等板高度 ?！?　　　　113℃時(shí)蒸汽壓和蒸汽的焓分別為 PH2O＝，i＝I2＝ tMPOH????pm2Ci18干?。?kgJ/???????。竭M(jìn)水溫度 t1＝108℃ｄ．塔板數(shù)的計(jì)算　　　利用平衡曲線和操作線，并在平衡線及操作線間作梯級(jí)，由此得飽和塔的理論塔板數(shù)為 1 塊。oCPPH2O(MPa)OH2?干MPXOH182???I(kJ/kg)四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29) )105 110 115 120 （ｂ）操作線計(jì)算　　　進(jìn)塔氣體的焓　147℃進(jìn)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=33288kg/h四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29WG=(13871+9257)kg/h=23128kg/hrL=((108+109)/2=108℃) 操作狀態(tài)下出塔氣體體積 rG=(+)(273+147)/273 =7097 m3/hrG=23128/7097= 水的粘度 水在 108℃，u L= mPa四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 變換氣組成：表 44 變換氣組成組分 CO CO2 H2 H2S H2O% 操作壓力 進(jìn)塔變換氣溫度 147℃ 出塔變換氣溫度 127℃ 進(jìn)塔水的溫度 108℃ 出塔水的溫度 109℃ 進(jìn)塔干氣的平均分子量為 進(jìn)塔變換氣量 =23128 kg/h 進(jìn)塔水量為 32468kg/h 出塔水量為 (32468+18)kg/h=33288 kg/h 由于熱水塔進(jìn)口溫度最高，濕含量最大，計(jì)算塔徑時(shí)以進(jìn)口條件進(jìn)行計(jì)算。Φ50 鮑爾環(huán)推薦的等板高度(H、 E、T、P)為 700～750mm，考慮到飽和塔直徑較大，氣液分布不如小塔或試驗(yàn)條件，取等板高度 ?！?　　　　113℃時(shí)蒸汽壓和蒸汽的焓分別為 PH2O＝，i=I2＝ tMPOH????pm2Ci18干?。?kgJ/. ?????? ??　=進(jìn)水溫度 t1＝116℃ｄ．塔板數(shù)的計(jì)算　　　利用平衡曲線和操作線，并在平衡線及操作線間作梯級(jí)，由此得飽和塔的理論塔板數(shù)為 2 塊。℃)PPH2O(MPa)OH2?干MPXOH182???I(kJ/kg)105 110 115 120 （ｂ）操作線計(jì)算　　　進(jìn)塔氣體的焓　35℃進(jìn)塔氣體的焓為 (kgs 50 瓷矩鞍環(huán) K=216 N=1000/= 則 2/1??????LGrW=2/??????? = 由[5]查得△P= 15mmH 2O/m 填料時(shí) .02LGOurgKN=四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 .???OW WO2=WO= m/s 塔徑計(jì)算 氣體流量 V= 所以，D= = = ?π圓整后取塔徑為 。要求填料阻力（即 15mmH2O/m 填料） 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 橫坐標(biāo)為 2/1??????LGrW 縱坐標(biāo)為 2LOugKN式中 WL——液體流量，kg/h WG——?dú)怏w流量，kg/h rL——液體密度， kg/m3 rG——?dú)怏w密度， kg/m3 WO——空塔速度，m/s g——重力加速度，m/s 2 uL——液體粘度，mPa所以該塔是一個(gè)直徑為 1800mm，壁厚為 10mm 的 20R 制成 塔型：填料塔，采用 50 瓷矩鞍環(huán)。（2） 、確定參數(shù) ,180,??由[4]查得： MPat95][??由[4]查得： .=φ（采用雙面焊對(duì)接接頭，100%無損傷檢測(cè)）C2=1mm（3）計(jì)算厚度由[4]查得： mPDiSCt 38..][2?????由[4]得： Sd9?根據(jù) Sd=,查[4] 得：C 1= ??四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23圓整后取 mSn10?，復(fù)驗(yàn) mSn60.%16??，該塔體可以用厚度為 10mm 的 20R 鋼板制造。中變爐工藝計(jì)算總匯（1） 、催化劑體積為 ,床層直徑均為 ，填料高度為 。 床層阻力降由 ΔP= .???對(duì)于 B302Q 催化劑外形尺寸為 Φ=3～5mm 取其平均值 4mm，即 dp= E=+ D?=+ =氣體的密度為：ρ=m/v其中，m=(28+2+18+44+34) 103kg =ρ=m/v=校正溫度、壓力對(duì)密度的影響： ρ`=ρP`/PT/T` =800/273/525 kg/m3= kg/m3G 為氣體質(zhì)量流量：G= =(m2其宏觀動(dòng)力學(xué)方程為：r= =1822exp ????????HCOcoyyRT(1 )OHCy2四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 變形得： ?????????OHcoHcoOcoyydd 1)RT431( 進(jìn)出口的溫度與濕基含量滿足如下方程：443=+B606=+B解得 T=+V 總 的計(jì)算（按無物料損失進(jìn)行理論計(jì)算） 因年產(chǎn)量為 100kt/a,生產(chǎn)時(shí)間為 330 天，所以每小時(shí)產(chǎn)量為：100000/(33024)= 又，N 2+3H2=2NH3 由反應(yīng)關(guān)系有，V(H 2)= 3??Nm3/h由前面的計(jì)算結(jié)果可知： 每進(jìn) 100Nm3 的原料氣，出變換爐的 H2的量為： Nm 3所以，V 總 =對(duì) CO 含量變化分區(qū)間即可求得催化劑用量 W?！? 29.43 干氣百分含量% 30.2 11 0四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 表 39 出飽和熱水塔的原料氣組成組分 CO CO2 H2 H2S O2 H2O 合計(jì)Nm3 11 % 100變換爐進(jìn)口氣體組成：表 310 變換爐進(jìn)口氣體組成組分 CO CO2 H2 H2S O2 H2O 合計(jì)Nm3 11 % 100變換爐出口氣體組成：表 311 變換爐出口氣體組成組分 CO CO2 H2 H2S H2O 合計(jì)Nm3 % 100廢熱鍋爐，第二換熱器的進(jìn)出口變換氣組成與變換爐出口組成相同。則混合后的溫度為：148℃?！? = kJ/(kmol℃) = kJ/(kmol℃)Q1=(31725)kJ/h =106 kJ/h 317℃的水蒸汽帶入熱 Q2 為： Q2=(31725)kJ=106kJ/hQ317=Q1+Q2=107 kJ/h25℃的水帶入的熱 Q25 為：Q25=0100℃的水蒸汽帶出的熱 Q100 為：（m 為水的流量） Q100=m(10025)+m kJ/h由熱平衡有，