【正文】 最后再一次感謝所有在設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)。其次，我要感謝幫助過(guò)我的同學(xué)，他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計(jì)商的難題。通過(guò)為期三周的課程設(shè)計(jì)，我們不僅對(duì)工藝學(xué)課程有了更深一步的了解，而且老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和廣博的學(xué)識(shí)也使我們受益匪淺，這必將使我們終身受益，并激勵(lì)我們勇往直前，我要感謝我的老師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題，讓我能把設(shè)計(jì)做得更加完善。最后，非常感謝徐超老師在設(shè)計(jì)中給我我們小組的寶貴意見(jiàn)和指導(dǎo)，也感謝本組成員的全力合作，使得我能順利完成本次設(shè)計(jì)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，我分析問(wèn)題解決問(wèn)題以及工程設(shè)計(jì)能力都得到了鍛煉?？傊@次課程設(shè)計(jì)提升了我的計(jì)算、繪圖、編輯文件、使用規(guī)范化手冊(cè)等的最基本的工作能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我也認(rèn)識(shí)到了自身的不足，原有知識(shí)儲(chǔ)備不足，也不夠牢固，在知識(shí)應(yīng)用方面仍然比較薄弱。這是一個(gè)理論聯(lián)系實(shí)際，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的過(guò)程，鍛煉了自己獨(dú)立工作能力的過(guò)程。各種工具書是設(shè)計(jì)工作者的得力助手，學(xué)會(huì)了熟練查找手冊(cè)在這次設(shè)計(jì)中是一個(gè)很大的收獲，同時(shí)加強(qiáng)了對(duì)資料數(shù)據(jù)篩選和處理的能力。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)如何開(kāi)展一次化工設(shè)計(jì)的程序有了一定的了解。18點(diǎn)： 根據(jù)化肥用高壓無(wú)縫鋼管GB647986，選擇管子規(guī)格為。114點(diǎn)： 根據(jù)化肥用高壓無(wú)縫鋼管GB647986，選擇管子規(guī)格為。10點(diǎn)： 根據(jù)化肥用高壓無(wú)縫鋼管GB647986，選擇管子規(guī)格為。8點(diǎn)： 根據(jù)化肥用高壓無(wú)縫鋼管GB647986，選擇管子規(guī)格為。6點(diǎn)： 根據(jù)化肥用高壓無(wú)縫鋼管GB647986，選擇管子規(guī)格為。4點(diǎn)： 根據(jù)化肥用高壓無(wú)縫鋼管GB647986，選擇管子規(guī)格為。2點(diǎn)： 根據(jù)化肥用高壓無(wú)縫鋼管GB647986，選擇管子規(guī)格為。h1項(xiàng)目熱量/kJ現(xiàn)將各項(xiàng)熱平衡匯總?cè)缦卤?。包括了弛放氣和產(chǎn)品氨的熱量。 (2)放空氣帶出熱Q12，由氨分后與入循環(huán)機(jī)的氣體的熱量之差確定。h1項(xiàng)目熱量/kJ 經(jīng)計(jì)算： (5)液氨帶出熱Q18%，其余為溶解的其他氣體，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，均計(jì)入液氨中。 (1)熱氣體(循環(huán)機(jī)來(lái))帶入熱Q14經(jīng)計(jì)算和查圖，摩爾定壓熱容 ．， 算得(2)新鮮補(bǔ)充氣帶入熱Q1 經(jīng)查圖，摩爾定壓熱容計(jì)算得： (3)氣體(去合成塔)帶出熱Q3 由合成塔熱衡算知 (4)氨的冷凝熱Q液 ℃下。 摩爾定壓熱容與氨分出口的相同計(jì)算得 (3)出口氣帶出熱Ql4 經(jīng)計(jì)算： 則(4)絕熱壓縮提供能(5)絕熱功校核按下述公式計(jì)算壓縮功率： 已知： 查得： 進(jìn)口氣體實(shí)際狀態(tài)的流量應(yīng)為所以 折成每小時(shí)的熱量： 結(jié)果 此誤差不大，可以認(rèn)為計(jì)算是平衡的，實(shí)際壓縮功率應(yīng)為715984/3600= 冷交換器與氨冷器能量衡算現(xiàn)將兩個(gè)設(shè)備作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行能量衡算對(duì)象。己知入口氣體溫度為35 MPa MPa由手冊(cè)查得各組分的絕熱指數(shù)以及進(jìn)氣組成列入下表:組分NH3H2N2CH4Ar摩爾分?jǐn)?shù)絕熱指數(shù)混合氣體的絕熱指數(shù)，按下述公式計(jì)算。h1項(xiàng)目熱量/kJK)由物料衡算知氨分離器，液體排出量每小時(shí)為，算得液體帶出熱： 而溶解氣帶出熱： 總帶出熱： (4)液氨冷凝放出熱由手冊(cè)查得，算得： (5)冷卻水移出熱Q水 (6)需要冷卻水量W 取冷卻水溫度為25℃，升高到35℃。 假定氨分離器無(wú)溫度和熱量變化，忽略熱損失，故與水冷器作為一個(gè)系統(tǒng)計(jì)算，并假定水冷器為套管冷卻囂。h1項(xiàng)目熱量/kJ (1)熱氣體(從熱交器來(lái)氣)帶入熱量 (2)熱氣體(去水冷卻器)帶出熱量 設(shè)定溫度為 2590Q8 115Q980 軟水預(yù)熱器能量平衡示意圖通過(guò)計(jì)算和查圖，求得算得 (3)熱負(fù)荷(可回收的熱量，忽略熱損失) (4)軟水量假定來(lái)水溫度為25℃，預(yù)熱到90℃，則軟水量除供給廢熱鍋爐外，還可送出。h1項(xiàng)目熱量/kJ(1)冷氣體(即合成一次出塔氣)帶入熱量Q7Q8Q4Q5 熱交換器能量平衡示意圖(2)冷氣體(即合成二次入塔氣)帶出熱量(3)熱氣體(即廢熱鍋爐來(lái)氣)帶入熱量(4)熱氣體出口帶出熱量 根據(jù)此值，按顯熱計(jì)算，求得出口溫度為115℃。h1進(jìn)爐熱氣Q634954516出爐熱氣Q724306972軟水帶入熱Q水1634490蒸汽帶出熱Q汽12069084熱損失Q損212950小計(jì)36589006小計(jì)36589006 熱交換器能量衡算 冷、熱氣體的熱量，已有三項(xiàng)由合成塔和廢熱鍋爐的能量衡算確定。(1)入口氣帶入熱Q6 (2)出口氣帶出熱Q7按前速方法求取摩爾定壓熱客Cp，m由 t7=250，p7= MPa求得 Q7= 24306972kJ/h(3)廢熱鍋爐熱負(fù)荷 (4)可副產(chǎn)蒸汽量設(shè)定軟水溫度為90，其焓， MPa(絕)，其焓如考慮2%的熱損失，則由熱平衡，可求得蒸汽量：軟水帶入熱量為1634490kJ/h蒸汽帶出熱量為12069084kJ/h熱損失為 廢熱鍋爐能量平衡匯總表收入項(xiàng)支出項(xiàng)項(xiàng)目熱量/kJ 合成塔能量平衡匯總表收入項(xiàng)支出項(xiàng)項(xiàng)目熱量/KJ按下速公式進(jìn)行核算式中：為進(jìn)出口平均摩爾定壓熱容； ，氨凈值； ,入塔氣量。(利用普遍化熱容差校正圖) (1)合成塔一次入塔氣帶入熱量Q3 根據(jù)合成塔一次入氣③，,求得 )(2)合成塔二次入塔氣帶入熱量Q5由已知t5= 180℃，p5= MPa求得 (3)合成塔一次出塔氣帶出熱量Q4 由已知t4= 50℃，p4= MPa求得 (4)合成塔二次出塔氣帶出熱量Q6由已知t6= 360℃，p6= 30 MPa求得 (5)合成反應(yīng)熱QR反應(yīng)熱數(shù)值，由《小氮肥工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》查圖?。篐R=由物料衡算知，塔內(nèi)反應(yīng)生成氨為 則合成反應(yīng)熱為 熱平衡．減差值為熱損失占總收入熱 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，此數(shù)據(jù)是合理的。Q3Q5Q6Q4QKQ損③⑤⑥④ 合成塔能量平衡示意圖熱平衡式： 式中：Q3，Q4，Q5，Q6均為顯熱，需熱容數(shù)據(jù)。 合成塔能量衡算計(jì)算基準(zhǔn)：以小時(shí)產(chǎn)量(單位為kmol/h)為基準(zhǔn)。從回路中任何一個(gè)設(shè)備開(kāi)始計(jì)算均可。其中把以1t氨為基準(zhǔn)的量，(m3/h)和其物質(zhì)的量(kmol/h)作為能量衡算依據(jù)。(8)物料衡算結(jié)果匯總?cè)缦拢?以下物料量均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，按1t,NH3計(jì)算。其中分組分的量按計(jì)算。其他組分的計(jì)算結(jié)果如下表(2點(diǎn))組成NH3H2N2CH4Ar合計(jì)摩爾分?jǐn)?shù)e. 冷交換器出口氣體的量V3其中各組分的量按計(jì)算。c. 冷交換器入口氣體各組分的量：按計(jì)算。放空氣中各組分的量：按計(jì)算。(6)循環(huán)機(jī)入口V13和出口V14：由流程圖上表明進(jìn)入循環(huán)機(jī)之前，有放空氣放出。即 (Ll7量暫以氣體體積計(jì))按前面氨分器氣液平衡算得氣液比： 和 由以上兩式可以解得L17換算成質(zhì)量 b. 氨分離器出口氣體組分的體積，按計(jì)算。其總量和總組成與入口完全一致。水冷卻器出口總物料未發(fā)生變化。b. 出塔總物料量，其中各組分量按照計(jì)算。為方便計(jì)算，把前已算得已知數(shù)據(jù)列入下表：名稱NH3H2N2CH4Ar氣量/m3補(bǔ)充氣10V1放空氣12V12馳放氣20產(chǎn)品液氨21合成塔入口3V3合成塔出口6V6(2)首先列出以下元素平衡和總物料平衡方程(式中液氨忽略