【正文】 1 。 h，3Nm則一段催化劑層理論用量 = =39。4J塔底排水帶出熱 5Q畢業(yè)設(shè)計說明書42設(shè)排水熱焓為 /HkJg =22022 5Q熱損失 6 = kJ合計 + + =+220224Q56H熱平衡 + + = + +123456Q即 =+22022 =查資料 [2]水的物理性質(zhì)表得出塔水溫 99℃即熱水塔排水溫度為 99℃ 進(jìn)飽和塔水溫核算調(diào)溫水加熱器供熱 671734 kJ水加熱器供熱 1010826水吸收熱 = =?kJ進(jìn)塔熱水的焓 =+= J查資料 [2]附錄八得 =117℃t與所設(shè)的飽和塔熱水進(jìn)口溫度一致。4 kJ= + =39。1kJ塔頂熱水帶入熱 2Q = 98 =?kJ補充水帶入熱 3設(shè)補充水溫度為 61℃，查資料 [2]附錄八水的焓為 = iJ/g = =?kJ合計 + + =出熱氣體帶出熱 4干變換氣 ℃時比熱容 = ，蒸汽焓 =2674PCkmol?J/(℃ )ikJ/g干氣帶出熱 = =65870439。1 J = + =39。3J塔底排水帶出熱 4塔底排水量 += =設(shè)排水熱焓為 H = 4QkJ熱損失 5 =24347 J合計 + + =+21893853Q45熱平衡 + = + +12345即 11030464=2189385+ H =.??kJ畢業(yè)設(shè)計說明書40查資料 [2]附錄八表得出塔水溫 98℃ 熱水塔物料及熱量計算(1)已知條件壓力氣體出塔壓力 MPa溫度氣體入口溫度 107℃氣體出口溫度 ℃物料量入塔干氣體量 kmol入塔蒸汽量 (2)物料計算塔內(nèi)蒸汽冷凝量設(shè)氣體出熱水塔溫度為 ℃，在 ℃時的蒸汽壓 =變換氣帶出蒸汽量： ???kmol塔內(nèi)蒸汽冷凝量 = =塔頂進(jìn)水量設(shè)飽和熱水塔的排污由飽和塔底排出，排污量為總循環(huán)量的 ,則排污量為% = =110?%kmolg塔頂進(jìn)水量為 = =外界向系統(tǒng)補水 = g(3)熱量衡算入熱畢業(yè)設(shè)計說明書41氣體帶入熱 1Q在進(jìn)氣溫度 107℃時干半水煤氣比熱容為 = ，PCkmol?J/(℃ )蒸汽焓 = ikJ/g干氣帶入熱 = 107=39。3 kJ= + =2213732Q39。3QJ出塔蒸汽帶出熱 39。1k水帶入熱 2117℃時水的焓 =畢業(yè)設(shè)計說明書39=22022 =108013402QkcalkJ合計 + =110304641J出熱氣體帶出熱 3Q114℃時干半水煤氣比熱容 = ，蒸汽焓 =?J/(℃ )ikJ/g出塔干氣帶出熱 39。1QJ= + =22912439。1kJ蒸汽帶入熱 39。PC?kmol?J/(℃ ) t（ ） ?t?tkJ熱損失 5Q9983?kJ合計 1952040 ??t熱平衡 12345?所以 =273℃ t=0791208.?即變換氣出主熱交換器時溫度為 273℃ 調(diào)溫水加熱器中變換氣放出的熱量計算溫度入設(shè)備變換氣溫度 273℃出設(shè)備變換氣溫度 185℃進(jìn)出設(shè)備濕變換氣量 kmol變換氣帶入熱 1Q畢業(yè)設(shè)計說明書362155253 (見主換熱器計算)1Q?kJ變換氣帶出熱 2變換氣在 185℃時的比熱容為 ?kmol?J/(℃ ) 185 14387112Q??設(shè)備及管道的熱損失 3設(shè) 448083kJ變換氣放出熱 Q671734123?kJ 水加熱器中低變氣放出熱量計算物料量及溫度進(jìn)出水加熱器的低變氣量 同低變爐出口氣量進(jìn)水加熱器低變氣溫度 232℃出水加熱器低變氣溫度 107℃ 熱量計算入熱低變氣帶入熱 1Q濕低變氣在 232℃時的比熱容為 ?kmol?J/(℃ ) 232 18797161??出熱低變氣帶出熱 2Q低變氣在 107℃時的比熱容為 ?kmol?J/(℃ ) 107 8364092??畢業(yè)設(shè)計說明書37設(shè)熱損失 3Q32481?kJ低變氣放出熱量187971683640932481=1010826123Q? kJ 飽和熱水塔物料及熱量計算 飽和塔物料及熱量計算(1)已知條件 溫度進(jìn)塔半水煤氣溫度 35℃出塔半水煤氣溫度 114℃進(jìn)塔熱水溫度 117℃壓力進(jìn)飽和塔氣體壓力 （絕）MPa物料量進(jìn)塔干半水煤氣氣量 3800 =進(jìn)塔半水煤氣中蒸汽量 半水煤氣中蒸汽分壓為 %=? ==..?表 入塔濕半水煤氣組成組分 CO CO2 H2 O2 N2 CH4 H2O 合計% 100Nm3 1026 418 1520 kmol 出塔干半水煤氣量 同入塔干半水煤氣量 3800 3Nm(2)物料計算畢業(yè)設(shè)計說明書38設(shè)入塔水量 22022 =出塔濕氣量取飽和塔出口氣中蒸汽的飽和度為 93 ，114℃時的飽和蒸汽壓為%=出飽和塔煤氣中帶出的蒸汽量=.=.5kmol5?表 出塔濕氣組成組分 CO CO2 H2 O2 N2 CH4 H2O 合計% 100Nm3 1026 418 1520 kmol (3)熱量衡算 入熱氣體帶入熱 39。 半水煤氣換熱器 物料量 進(jìn)出設(shè)備變換氣量 kmol 進(jìn)出設(shè)備半水煤氣量 設(shè)備內(nèi)物料無變化 進(jìn)設(shè)備變換氣溫度 395℃ 出設(shè)備變換氣溫度 365℃ 出設(shè)備半水煤氣溫度 300℃進(jìn)設(shè)備半水煤氣溫度 ℃t熱量衡算畢業(yè)設(shè)計說明書32 入熱變換氣代入熱 1Q3131993 （見中間換熱器過熱段計算）?kJ半水煤氣帶入熱 2設(shè)半水煤氣進(jìn)口溫度 260℃，氣體在 260℃時查資料 [1]，圖（461）～（468）并計算得平均比熱容為 =Ckmol?J/(℃ )（ ） ??t?tkJ合計 3131993 +=?t出熱設(shè)備出口變換氣帶出熱 3Q設(shè)出設(shè)備的變換氣溫度為 365℃時查資料 [1]圖（461）～（468）并計算氣體平均比熱容 =PCkmol?J/(℃ ) 365 28800793??kJ半水煤氣帶出熱 4Q300℃時氣體平均比熱容 ?/(℃ ) 300 =??kJ熱損失 5Q kJ合計 5074050 345+=J熱平衡 12345所以 ℃t?07192606.??入設(shè)備半水煤氣溫度為 260℃畢業(yè)設(shè)計說明書33 主熱交換器物料及熱量橫算 已知條件物料量進(jìn)出設(shè)備半水煤氣量（濕） kmol進(jìn)出設(shè)備變換氣量（濕） 設(shè)備內(nèi)物料無變化 溫度進(jìn)設(shè)備變換氣溫度 362℃出設(shè)備變換氣溫度 ℃t出設(shè)備半水煤氣溫度 260℃ 進(jìn)設(shè)備半水煤氣溫度計算出飽和塔氣體補充過熱蒸汽后物料量與變換爐一段氣量組成相同蒸汽混合前飽和塔出口干氣熱量 1Q114℃時干半水煤氣比熱容為 =Ckmol?J/(℃ ) 114 =??過熱蒸汽熱量 2Q （絕） 370℃時過熱蒸汽的焓 =ikJ/g ???半水煤氣中蒸汽的熱量 3Q114℃時蒸汽的焓 2699s=ikJ/g 18 2699 16228823???kJ合計 3594947123+=QJ蒸汽混合后設(shè)干半水煤氣與蒸汽混合后溫度為 140℃，干半水煤氣在 140℃時的比熱容為畢業(yè)設(shè)計說明書34?kmol?J/(℃ )干半水煤氣 152℃時的熱量 4Q（ ） =Q?t?tkJ蒸汽 152℃時的熱量 5混合蒸汽中蒸汽分壓為 （絕） ，蒸汽在 150℃及 （絕）時MPa MPa的焓為（資料 [2]附錄九） =ikJ/g（ ） 18 ???kJ熱損失 6=kJ合計 2856082 +Q?t熱平衡 123456=+Q所以 ℃???即入熱交換器混合氣的溫度為 140℃。 中間換熱器物料及熱量計算 蒸汽過熱段物料量入設(shè)備的變換氣量 同變換爐一段出口氣量出設(shè)備的變換氣量 同變換爐一段出口氣量進(jìn)出設(shè)備的蒸汽量 ??kmol?kg其中， 為飽和塔帶出的蒸汽量（見飽和塔計算） ， 為中變爐內(nèi)噴水量，物料在設(shè)備內(nèi)無變化。 畢業(yè)設(shè)計說明書30 飽和塔出口半水煤氣溫度設(shè)出熱水塔的熱水經(jīng)過水加熱器及調(diào)溫水加熱器后溫升 18℃，則入飽和塔熱水溫度為： 99 18 117℃?，F(xiàn)設(shè)飽和溫度為 101℃，由資料 [1]，式（465）進(jìn)行驗算：11+=+()psspssCtXitiXt干變換氣的平均分子量 ??????=1kg/mol變換氣從 0～107℃的平均比熱容 = = （計算PCkJ/(mol?℃ ） .7kJ/(g?℃ ）同上）變換氣中的濕含量（干氣）===???氣體在 101℃時查資料 [2]附錄八飽和蒸汽壓 101℃時變換氣的飽和濕含量 ===(??干 氣 )蒸汽在 101℃及 107℃的焓分別為 及 資料 [1]式（465）等號左邊 101 504+=pssCtXi???資料 [1]式（465）等號右邊 11().?????（ ）?等號左右兩邊相差不大，可不再假設(shè)試算，絕熱飽和溫度可認(rèn)為是 101℃。(見附錄 3) 飽和熱水塔出口溫度的估算 水加熱器出口變換氣溫度計算設(shè)出水加熱器氣體壓力 (絕)，氣體中水蒸汽分壓MPa= = (絕)2HOP%查資料 [2]附錄八蒸汽性質(zhì)表得露點溫度 =100℃，設(shè)水加熱器出口溫度為 107℃，t即入熱水塔變換氣溫度為 107℃。2PCO%H=??查資料 [1]，表（426 ）得 = 的平衡溫度為 255℃平衡溫距為 255－232=23℃計算結(jié)果基本符合要求，故不重復(fù)計算。PK3．熱量衡算(1) 反應(yīng)放熱CO1Q在 335℃至 360℃時的平均溫度 ℃下的反應(yīng)熱，由資料 [1]，圖（421）查得 3904/HkJmol???Q1=39040= 畢業(yè)設(shè)計說明書24(2)氣體溫升吸熱 2Q濕變換氣在平均溫度 ℃下的平均比熱容 = ，PCkmol?J/(℃ )設(shè)氣體溫升為 ，則t?Q2=Δt= kJ(3)熱損失 =608663kJ熱平衡 123Q?? C????(4)二段催化劑出口變換氣溫度=335+27=362℃t(5)二段催化劑床層平衡曲線計算入二段催化劑汽／氣為 =??根據(jù)入二段催化劑床層氣體組成由資料 [1]，式 (433)計算出各溫度下 的平衡變CO換率表 平衡變換率CO，t℃280 300 320 340 360 380 400 420 440pK 根據(jù)表中數(shù)據(jù)作平衡曲線（見附錄 2）(6)最適宜溫度曲線計算與一段催化劑最適宜溫度相同的算法，算出二段催化劑最適宜溫度曲線列于下表畢業(yè)設(shè)計說明書25表 最適宜溫度用以上數(shù)據(jù)作圖即得最適宜溫度曲線（見附錄 2）(7) CO 出中變爐的總變換率二段床層出口氣體溫度 362℃，去平衡溫距 34℃,則 t=362+34=396℃查表（）得 ??())????求解得 =%pX出變換爐的 CO %%3CO???符合 CO% ~7 的要求。CO=%CO 的總變換率為 ()0%?????則 3380(.)?變CO 變換總量為 3754.%?最終變換氣中 CO 量為 . ?? 總蒸汽比（汽/氣）的計算設(shè)低溫變換爐出口變換氣溫度為 230℃，平衡溫距取 24℃，平衡溫度為