年產(chǎn)18萬噸液氨合成工段工藝設(shè)計(參考版)
2024-11-12 17:15本頁面
【正文】 。同時，通過這次的訓(xùn)練，提高了我分 析問題和解決問題的能力及工程設(shè)計的能力 , 使我樹立起設(shè)計一定要符合生產(chǎn)實際的設(shè)計思想和觀點，樹立起實事求是、認(rèn)真負(fù)責(zé)及與他人合作的工作作風(fēng)。 通過這次課程設(shè)計培養(yǎng)了我對計算、繪圖、 編輯設(shè)計文件、使用規(guī)范化手冊等最基本的工作實際能力。 方案設(shè)計的任務(wù)是確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)流程，這個過程可以培養(yǎng)分析比較、歸納和理論聯(lián)系實際的能力。工具書是設(shè)計最好的助手，學(xué)會熟練地查找手冊在這次設(shè)計中也是一個很大的收獲。 設(shè)計開始是做一些準(zhǔn)備工作，按照設(shè)計的要求，查閱與工藝 路線和重點設(shè)備相關(guān)的文獻(xiàn)資料。但是，在設(shè)計的過程中，我也認(rèn)識到了自己存在的不足，比如原有知識儲備、自己在知識的應(yīng)用方面仍然比較欠缺等。 16 第四章 參考文獻(xiàn) ，魏新利主編 . 過程裝備成套技術(shù) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2020 ，張建偉，李桂水主編 . 過程流體機械 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 國柱，史啟才主編 . 化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 . 化工生產(chǎn)流程圖解 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1992 . 化工設(shè)備的選擇與設(shè)計 . 長沙：中南大學(xué)出版社，2020 . 化工單元運行安全技術(shù) . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 ，陳常貴主編 . 化工原理 . 天津：天津大學(xué)出版社， 2020 8 鄭津洋，董其伍，桑芝富主編 . 過程設(shè)備設(shè)計 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 17 第五章 設(shè)計體會與總結(jié) 此次課程設(shè)計既是一個檢 驗所學(xué)知識的一個過程，加深了我對《過程裝備成套技術(shù)》和《過程設(shè)備設(shè)計》這兩門課在實際應(yīng)用過程中的體會，同時也是一個增長知識的過程。 氨分離器 ，工業(yè)上常使用 的氨分離器有多層同心圓筒式，填充套筒式等多種，常用的是多層同心圓筒式氨分離器 ，外筒上有一高壓上蓋，與筒體用螺栓聯(lián)接，筒體內(nèi)焊有一個套筒，內(nèi)件由四層賀筒所組成，圓筒固定在上面的圓板上，圓板安裝在高壓筒體上，圓板的中心有一個氣體出口， 15 圓筒上開有許多長方形的小孔，各層也的位置相互錯開，使氣體流動時不斷改變方向，另外，外筒上還設(shè)有液面計接口。按床層內(nèi)氣體流動方向不同，分為沿中心軸方向流動的軸向氨合成塔和沿半徑方向流動的徑向氨合成塔。 間斷換熱式 主要特征是反應(yīng)和換熱間斷進(jìn)行。從上而下通過催化劑床層，氮氣和氫氣在此反應(yīng)后，出催化劑筐，通過換熱器管程降低溫度，出合成塔。冷卻管形式有單管、雙套管和三套管之分，根據(jù)催化劑床層和冷卻管內(nèi)氣體流動方向的異同，又有逆流式和并流式冷卻管之分。內(nèi)部換熱式 又稱連續(xù)換熱式。為使氨合成反應(yīng)能在接近最佳溫度下進(jìn)行，需要采取措施移走多余的熱量。對于一定的氨含量，氨合成反應(yīng)速度最大時的溫度稱為最佳溫度，此最佳溫度隨著氨含量增大而降低。氨合成催化 14 劑在開車之前必須還原 ,還原需要提供一定的熱量 ,為此中小型氨合成塔內(nèi)部裝有電加熱器，大型氨合成塔則采用塔外設(shè)置開工加熱爐的辦法來解決。為了使進(jìn)氨合成塔的氣體能加熱到反應(yīng)溫度，同時又能冷卻反應(yīng)后氣體，在塔內(nèi)還設(shè)有換熱器。內(nèi)件包括催化劑筐和換熱器兩個主要部分，筐內(nèi)裝鐵催化劑，氨合成反應(yīng)在此進(jìn)行。這樣，外筒只承受高壓，可用低合金高強度鋼制作。現(xiàn)在工業(yè)上氨合成是在壓力 ～ 、溫度 400～ 520℃ 下進(jìn)行的，為防止高壓、高溫下氫氣對鋼材的腐蝕，氨合成塔由耐高壓的封頭、外筒和裝在筒體內(nèi)耐高溫的內(nèi)件組成。 氨 合成塔，是在高壓、高溫下用來使氮氣和氫氣發(fā)生催化反應(yīng)以進(jìn)行氨合成的設(shè)備。 填料塔主要適用于以下條件： 因某些新型填料具有很高的傳質(zhì)效率，在分離程度要求較高的情況下，可采用新型填料以降低塔的高度； 以某些新型填料的持液量較小，壓降小，對于熱敏感的蒸餾性的物料，可以優(yōu)先選用真空下的填料塔； 因為填料塔可 采用非金屬材料，如陶瓷、塑料等，具有腐蝕性的物料，可選用填料塔 在填料塔內(nèi)，氣相主要不以氣泡形式通過液相，可減少發(fā)泡的危險，此外，填料還可以使泡沫破碎。 ，這樣就免去了壓縮后氣體帶油霧和問題。這樣，除了可除去油，水分外，在第二次氨分離更低，更為有利壓縮時，還可以利用冷凝下來的液氮除去二氧化碳等，達(dá)到進(jìn)一步凈化的目的。 ，二次氨分離之間。出氨分離器的氣體，經(jīng)循環(huán)機補償系統(tǒng)壓力損失以后，再進(jìn)入油分離器又開始下一個循環(huán)，進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。從氨冷器出來的帶有液氨的循環(huán)氣，進(jìn)入冷交換器下部的氨分離器分離出液氨后，上升到冷交換器上部熱交換器的管間，被管內(nèi)的氣體加熱到 25~30，分兩路進(jìn)入氨合成塔，一路經(jīng)主閥由塔頂進(jìn)入，另一路經(jīng)副閥由塔底進(jìn)入（調(diào)節(jié)催化層的溫度）。 11 本次設(shè)計選用中置式副產(chǎn)蒸汽的氨合成工藝流程，采用預(yù)熱反應(yīng)前的氫氮混合氣和副產(chǎn)蒸汽的方法回收反應(yīng)熱，塔型選擇見設(shè)備選型部分。除盡可能提高熱回收率 ,多產(chǎn)蒸汽外 , 應(yīng)考慮提高回收熱的位能 , 即提高回收蒸汽的壓力及過熱度。由于近來低溫氨催化劑的出現(xiàn) , 可使合成壓力降低。中壓法技術(shù)比較成熟，經(jīng)濟性比較好，在 15～ 30Pa 的范圍內(nèi)，功耗的差別是不大的，因此世界上采用此法的很多。 氨合成工藝選擇主要考慮合成壓力、合成塔結(jié)構(gòu)型式及熱回收方法。用副產(chǎn)蒸汽及預(yù)熱高壓鍋爐給水方式回收反應(yīng)熱時，生產(chǎn)一噸氨一般可回收 ～ 噸蒸汽。此法的優(yōu)點是減少了塔內(nèi)換器的面積，從而減小了塔的體積，同時熱能回收完全。 (3)預(yù)熱反應(yīng)前的氫氮混合氣和預(yù)熱高壓鍋爐給水。按副產(chǎn)蒸汽鍋爐安裝位置的不同，可分為塔內(nèi)副產(chǎn)蒸汽合成塔 (內(nèi)置式 )和塔外副產(chǎn)蒸汽合成塔 (外置式 )兩類。
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