畢業(yè)論文30萬噸合成氨-文庫吧資料
2025-06-28 12:23本頁面
【正文】 kcal/kmol粗煤氣升溫耗熱：(410330)= kcal/kmol熱損失： = kcal/mol第5．6節(jié) 第二變換爐的熱量衡算以1kmol濕煤氣為基準(zhǔn)：CO變換量為：= kmol/molCO變換反應(yīng)熱為：= kcal/kmol氣體升溫耗熱為：(337305)= kcal/kmol熱損失：= kcal/kmol第六章 變換爐的工藝計算第6．1節(jié) 變換催化劑用量的計算變換催化劑用量的計算：VR=τ0V0 式中：VR催化劑體積，m3 τ0標(biāo)準(zhǔn)接觸時間，V0通過催化劑氣體體積，Nm3/h，《無機(jī)物工藝學(xué)》上冊第六章中變換催化劑用量計算：若令 K反應(yīng)速度常數(shù)，Nm3/則 ：為了在事故情況下或者床層阻力上升情況下仍然能夠維持生產(chǎn)，本設(shè)計特設(shè)變換系統(tǒng)為兩個相同的系列。，常壓下各組分的平均定壓熱容為： 表5—1組分CO2COH2H2OCH4N2Cp kcal/kmol℃Cp0=∑yiCpi=+++++= kcal/kmol,℃TC= PC=查普遍化熱容校正圖：ΔCP=CP=CP0+ΔCP=+= kcal/kmol,℃煤氣在330℃(603K)時，常壓下各組分的平均定壓熱容： 表5—2組分CO2COH2H2OCH4N2Cp Kcal/Kmol℃CP0=∑yiCpi=+++++= kcal/kmol,℃TC=325K PC=Tr=603/325=Pr=查普遍化熱容校正圖：ΔCP=CP=CP0+ΔCP=+= kcal/kmol,℃該換熱器熱損為：1(410305)=1(330+5t) t=228℃第5．2節(jié) 第一換熱器進(jìn)口煤氣溫度的計算以1kmol濕煤氣為基準(zhǔn)計算： t,待求第一換熱器 粗煤氣181℃ 粗煤氣228℃第二變換爐337℃ 圖5—2煤氣從181℃升至228℃，℃()?！? ：進(jìn)口溫度下的反應(yīng)熱 kcal/kmol CO%：氣體中CO的濃度，摩爾分率 Δt：因損失而造成變換氣溫度降 ℃ (取10℃) 變換了的CO的量為：= kmol (1kmol濕煤氣中CO變換量)剩余的CO的量為：=則第一變換爐出口各組分：(以1kmol濕氣為基準(zhǔn))N2：CO： kmolCH4： kmolCO2： kmolH2： kmolH2O：－= kmol第一變換爐出口各組分含量表： 表4—3組分N2COCH4CO2H2H2O合計含量（％）100含量kmol1410℃(683K)時平衡常數(shù)：lgKp=1914/=1914/=Kp==第一變換爐入口溫度為：330℃第一變換爐出口溫度為：410℃第一變換爐入口CO變換率為：0第一變換爐出口CO變換率為：％第4．2節(jié) 第二變換爐的物料衡算第二變換爐入口壓力假定為：=第二變換爐的入口溫度選為305℃，出口溫度選為337℃，平均溫度為321℃(594K)。第四章 物料衡算第4．1節(jié) 第一變換爐的物料衡算第一變換爐的入口溫度選為330℃，出口溫度選為410℃，查表在410℃(683K)時變換反應(yīng)的熱效應(yīng)：ΔH=濕煤氣由330℃升至410℃，平均溫度為370℃。為了充分利用催化劑的活性范圍，我們將第一變換爐入口的溫度定為330℃，把第一變換爐出口溫度定為410℃。并且變換反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著溫度的升高將不利于變換率的提高，即使在一臺變換爐可以達(dá)到變換率，勢必會使變換爐的高度增加而使設(shè)備投資費(fèi)用增加和造成床層出口超溫。通常情況下，反應(yīng)器入口要高出催化劑起活溫度10 ~30℃，另外由于煤氣被水蒸氣飽和，出口溫度還要高出露點(diǎn)溫度25 ~30℃。 第3．3節(jié) 計算煤氣的成份以1kmol干煤氣為基準(zhǔn)計算濕煤氣的成分： 則濕煤氣的成分為：N2： CH： CO： CO： H：：將上述煤氣各成分列為下表：組成N2COCH4CO2H2H2O合計含量（％）100含量（kmol）1第3．4節(jié) 變換爐溫升估算式中：出、進(jìn)催化劑床氣體溫度 ℃ ：出、進(jìn)催化劑床氣體的變換率 ：進(jìn)催化劑床氣體在平均溫度( )下的真實(shí)分子熱容 kcal/kmol,℃：進(jìn)口溫度下的反應(yīng)熱 kcal/kmol CO%：氣體中CO的濃度，摩爾分率查表得到在0—600℃ kcal/kmol，ΔHR=9000kcal/kmol 變換率：X=進(jìn)口煤氣、出口變換氣中一氧化碳的含量，（干基）代入數(shù)字可以得到變換率為：X=== 代入數(shù)字可以得到大致的溫升為： ==℃ %經(jīng)過變換反應(yīng)降到3%，變換爐的溫升大概在130 ~140℃。第3．2節(jié) 核算核算：從造氣工序來的粗煤氣中的水蒸汽對變換反應(yīng)是否充足?？倽駳饬繛?64000。變換熱利用的合理性，不僅體現(xiàn)在熱能的充分回收上，還表現(xiàn)在熱能盡可能不降級使用，即較高溫度（較高能級）的熱能加熱高溫物料或直接生產(chǎn)蒸汽，低溫余熱用于加熱低溫物料，使能級不同的變換熱能做到物盡其用，獲得最大的回收效益。第2．6節(jié) 熱量回收變換反應(yīng)是一個強(qiáng)放熱反應(yīng)，大量余熱的利用對噸氨能耗有很大的影響，做好變換裝置的熱回收設(shè)計對工廠的經(jīng)濟(jì)意義重大。本合成氨流程低溫甲醇洗脫硫脫碳工序放到了變換工序之后決定了在變換爐中必須采用耐硫催化劑，并且按熱量能級順序首先進(jìn)行變換反應(yīng)，然后再進(jìn)行低溫甲醇洗，降低了合成系統(tǒng)的能耗。鈷鉬系寬溫耐變換催化劑與鐵鉻系變換催化劑相比具有以下優(yōu)異特點(diǎn)：良好的低溫變換活性，操作溫度可比鐵鉻系變換催化劑低100℃以上，很寬的活性溫區(qū)，但作為寬溫變換催化劑的使用是有條件的，需要存在一定的硫化氫濃度，操作溫度越高，汽氣比越大，要求的最低硫化氫含量也就相應(yīng)提高，突出的耐硫和抗毒性能，活性成分以硫化物形式存在，因此對硫化氫濃度上限無要求，同時少量的毒物對其活性基本沒有影響，可再生，失活后可通過蒸汽或空氣處理，然后進(jìn)行硫化使其活性恢復(fù)，強(qiáng)度高，載體通常為γAl2O3或MgAl2O4，硫化后強(qiáng)度可提高30％～50％，選擇性好，無論是高壓或低壓，高溫或低溫，在變換工藝條件下基本不發(fā)生副反應(yīng)，使用壽命與工藝條件有關(guān)，一般3～5a，如條件緩和會更長。據(jù)介紹，％，其活性將下降一半，原料氣中硫含量即
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1