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正文內(nèi)容

年產(chǎn)12萬(wàn)噸合成氨變換段工藝設(shè)計(jì)(參考版)

2025-06-28 06:39本頁(yè)面
  

【正文】 熱容的單位為kJ/()計(jì)算結(jié)果:組分COH2CO2H2ON2CH4ArCpCpm=∑Yi*Cp=()=(kmol*℃)∑M=∑YiMi=Cp=(kg*℃)雷諾系數(shù)的計(jì)算 G=P00 Re=G*d/u=(*3600*)/ =Pr=(u*Cm)/=(*)/ =則:a內(nèi)==()()=(mh℃)=(mh℃)殼側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)的計(jì)算公式如下:a外= (do) (de) (doGu/u) (Cmu/)1/3 (u/uw)在本設(shè)計(jì)中由于溫度對(duì)氣體粘度變化影響不大,故校正項(xiàng)(u/uw) 。B303Q型觸媒外型尺寸為¢98毫米球體則: dp=103所以: E=+103247。L——觸媒床高度,米。r ——?dú)怏w在操作狀態(tài)下的重度, 公斤/米3。f ——摩擦系數(shù),。17)247。V=KPABCD。=(2)中變爐第一段催化床層的阻力降:第一段催化床層變換氣的平均溫度:℃第一段催化床層變換氣的壓力:1800kp第一段催化床層變換氣的平均分子量:M=∑YiMi=第一段催化床層變換氣的重度:r= =氣體重度流量(濕)G:G= = kg/m3 *h第一段催化床層的高度:L= =第一段催化劑床層阻力降: △P = =(3) 中變爐第二段催化床層的阻力降:第二段催化床層變換氣的平均溫度385℃第二段催化床層變換氣的平均分子量:M=∑YiMi=第二段催化床層變換氣的重度:r= =氣體重度流量(濕)GG= = kg/m3 *h第二段催化床層的高度:L= =第二段催化劑床層阻力降: △P = =中變爐催化劑的總阻降: △P總=+ = 所以計(jì)算得中變爐催化劑的總阻降符合要求,.22低變爐的計(jì)算.觸媒用量的計(jì)算 Vr=T0*V0 式中 Vr ——觸媒體積,M3(標(biāo))T0 ——標(biāo)準(zhǔn)接觸時(shí)間,h* m3 / M3(標(biāo))V0——通過(guò)觸媒的氣體體積,M3(標(biāo))/h標(biāo)準(zhǔn)接觸時(shí)間的計(jì)算公式如下:式中:W=Kp1。E=+ dp/ DtDt——觸媒層直徑,米。dp——顆粒直徑,米。G——?dú)怏w重量流速,公斤/(米3*小時(shí))。(2)=(標(biāo))/h出第一段床層變換氣中CO%=%進(jìn)第一段床層的變換氣濕組分:組 分CO2COH2N2ArCH4H2O合計(jì)含量%100M3(標(biāo))kmoln=%%=%℃時(shí),Kp=則: W==U=(+)+(+)=V=3632=q===所以: V01 =T0*V0 == M3 備用系數(shù)取:所以:V0 1== M3 第二段床層觸媒用量已知條件:第二段床層變換氣進(jìn)口溫度為:380℃,第二段床層變換氣出口溫度為:390℃平均溫度為:(380℃+390℃)/2=385℃由《3000噸型合成氨廠工藝和設(shè)備計(jì)算》得到在385℃時(shí)反應(yīng)速度常數(shù)k1=8150, 加壓時(shí)取校正系數(shù):,則:k1=8150*=22820進(jìn)中變爐二段床層的組分:組 分CO2COH2N2CH4ArH2O合計(jì)含量%100M3(標(biāo))Kmol出中變爐二段床層的CO組分:%n=%%=%在385℃時(shí)反應(yīng)平衡常數(shù)Kp=則: W==U=(+)+(+)=V==0. 099q== =所以: V02=T0*V0 == 備用系數(shù)?。核裕篤02 == M3中溫變換爐觸媒用量:V= V01+V02=+= QCS01型觸媒堆重度: 觸媒直徑的計(jì)算(1)計(jì)算觸媒直徑的公式:催化劑床層阻力降:△P=△P——?dú)怏w通過(guò)觸媒床的壓力降。q=Kp——反應(yīng)平衡常數(shù);k1——反應(yīng)速度常數(shù);n——變換的CO的量,分子分率;其中A、B、C、D分別代表CO、COCO2及H2的起始濃度.第一段床層觸媒用量計(jì)算基準(zhǔn):已知條件:第一段床層變換氣進(jìn)口溫度為:370℃,第一段床層變換氣出口溫度為:425℃平均溫度為:(370℃+425℃)/2=℃℃時(shí)反應(yīng)速度常數(shù)k1=9300,加壓時(shí)取校正系數(shù):,則:k1=9300=26040進(jìn)第一段床層變換氣中N2%=%則:V0=(13890247。U=Kp(A+B)+(C+D)。熱容的單位為kJ/(kmol.℃)物質(zhì)COH2H2OCO2N2A30b/103c/105CH4可用公式Cp=a+b+cT2+dT3來(lái)計(jì)算熱容:物質(zhì)ABcdCH4計(jì)算結(jié)果:組分COH2CO2H2ON2CH4CpCpm=∑Yi*Cp=(kmol.℃)Q3=*523*=水的帶出熱Q4:水在100℃時(shí)Cp= kJ/(kmol.℃)Q4=X**(30+273)=*X熱損失Q5:根據(jù)熱量平衡:*(Q1+Q2)=Q3+Q4X=第五節(jié) 調(diào)溫水加熱器的物料與熱量計(jì)算:入設(shè)備的變換氣溫度:250℃出設(shè)備的變換氣溫度:180℃進(jìn)設(shè)備的濕變換氣的量:變換氣帶入的熱量:Q1= 變換氣帶出的熱:Q2變換氣在180℃時(shí)T=453K時(shí)根據(jù)《物理化學(xué)》知CO, H2, H2O, CO2, N2 ,Cp=a+b+CT2來(lái)計(jì)算熱容。溫度:變換氣進(jìn)設(shè)備的溫度:390℃變換氣出設(shè)備的溫度:250℃水進(jìn)設(shè)備的溫度: 20℃水出設(shè)備的溫度: 100℃:(1) 入熱: 變換氣帶入熱:Q1 變換氣在390℃時(shí)根據(jù)《物理化學(xué)》知CO, H2, H2O, CO2, N2 ,可用公式:Cp=a+b+CT2來(lái)計(jì)算熱容。熱容的單位為kJ/(kmol.℃)物質(zhì)COH2H2OCO2N2A30b/103c/105計(jì)算結(jié)果:組分COH2CO2H2ON2CH4ArCpCpm=∑Yi*Cp=(kmol.℃)Q3=**(370+273)=水的帶出熱Q4:水在370℃,T=643K時(shí)的熱容為:Cp= kJ/(kmol.℃)Q4=X**(370+273)=熱損失Q5:Q5=*(Q1+ Q2)熱量平衡:*(Q1+ Q2)= Q3+ Q4 (+)=+ X=:要使H2O/CO=: ()247。:(1) 入熱:水的帶入熱Q1水在20℃時(shí) Cp= kJ/(kmol.℃)Q1=X*(20+273)* =轉(zhuǎn)化氣的帶入熱Q2:轉(zhuǎn)化氣在920℃時(shí)T=1193K根據(jù)《物理化學(xué)》知CO, H2, H2O, CO2, N2 ,可用公式:Cp=a+b+CT2來(lái)計(jì)算熱容。熱容的單位為kJ/() 物質(zhì)COH2H2OCO2N2ArA30b/103c/105
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