【正文】 達到現(xiàn)代化工廠的要求（ CO+CO210 mL?m3） ,因此從1963 年開始，世界各國對低溫變換催化劑展開了廣泛的研究。 （ 2）在兩段變換催化劑之間或中變和低變之間，將氣體送往脫除二氧化碳裝置，然后再進行第二次變換。由于（ 115）為一放熱反應，要對生成的熱量采取一定的措施。 d. 二氧化碳濃度 從一氧化碳變換反應的方程式來看，如果出去生成的二氧化碳，有利于反應向正方向進行，并使變換反應接近于完成。因此，工業(yè)上一般均采用加入一定的過量水蒸氣的方法來提高一氧化碳的變換率。且 各種氣體與理想氣體有一定的偏差，必須根據(jù)各氣體組分的逸度計算 KP，因此壓力對 CO的變換反應有一定的影響。目前的工業(yè)操作條件下：壓力 MPa氣壓下，溫度為 200～ 500 ℃時，壓力對于變換反應沒有顯著的影響。此外，反應溫度與催化劑的活性有很大的關(guān)系，一般工業(yè)用的變換催化劑低于某一溫度反應便不能正常進行，而高于某一溫度也會損壞催化劑，因此一氧化碳變換反應必須在催化劑的適用溫度范圍內(nèi)選擇合理的工藝條件。對于一氧化碳含量較高的半水煤氣，開始 反應時，為了加快反應速度，一般要在較高的溫度下進行，而在反應的后一階段，為了使反應比較完全，就必須使溫度武漢工程大學 本科畢業(yè)設(shè)計 4 降低一些，工業(yè)上采取的兩段中溫變換就是根據(jù)這一概念設(shè)計確定的。在變換反應的初期，反應物濃度高，提高反應溫度，可加快正反應；在變換反應的后一階段，二氧化碳和氫氣的濃度增加，逆反應速度加快，因此，須設(shè)法降低反應溫度，使逆反應速度減慢，這樣可以得到較高的變換率。 CO 變換反應的化學平衡的影響因素： a. 溫度 溫度對變換反應的影響較大：溫度升高，反應速度加快。本 設(shè)計可采用下面的公式計算 [1]。 QHCOOHCO 222 ???? 其平衡常數(shù)為 ： 2 2 2 222C O H C O HPC O H O C O H Oy y r rK y y r r?? （ 19） 式中： yi——各組分的摩爾分數(shù) r ——氣體的逸度系數(shù) Kp——CO 的平衡常數(shù) 由于小合成氨廠的變換反應多在壓力 MPa，溫度為 180～ 250 ℃ 條件下武漢工程大學 本科畢業(yè)設(shè)計 3 進行的，其逸度系數(shù)接近于 1，即 ： 2221CO H rCO H Orr krr ?? （ 110） 則式（ 19）可簡化為 ： 2 2 2 222C O H C O HPC O H O C O H Oy y P PK y y P P?? （ 111） 式中 ， Pi各組分的分壓 由于變換反應是一個放熱反應，考慮平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，且隨溫度的升高而降低。 在一般情況下，一氧化碳與水蒸汽直接進行反應，其變換反應的速度是很慢的，如果用催化劑催化， 則可以加快反應速度，大大有利于變換反應的進行。為 了將 CO除去，工業(yè)上采用的方法是 :在催化劑存在的條件下，利用較為廉價的水蒸氣與 CO反應，生成 H2和 CO2。 變換氣反應原理 合成氨生產(chǎn)需要的原料氣是 H2和 N2，而半水煤氣中含有約 30%左右的 CO，需要將其除去。經(jīng)過幾年的發(fā)展，隨著耐硫低溫催化劑的開發(fā)利用， “ 全低變 ” 的工藝和設(shè)備不斷完善，操作水平也進一部提高，目前 “ 全低變 ” 工藝已進入成熟階段。 變換工段是指 CO 與水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的過程。因此，一氧化碳的變換既是原料氣的凈化過程，又是原料氣制造的繼續(xù)。大部分一氧化碳， 先通過變換反應，即在催化劑存在的條件下，一氧化碳與水蒸氣作用生成氫氣和二氧化碳。固體燃料氣化所得半水煤氣中的一氧化碳含量為 28%~30%，烴類蒸汽轉(zhuǎn)化為12%~13%，焦爐轉(zhuǎn)化氣為 11%~15%，重油部分氧化為 44%~48%。 關(guān)鍵詞 ： 合成氨；低溫變換；熱量衡算；物料衡算 . 武漢工程大學 本科畢業(yè)設(shè)計 II Abstract Transform processes is one of the most important processes, and it plays a very important role in the industry of synthetic ammonia. The task is the design of shift process in 70 kt/a NH3. The lowtemperature shift technology was adopted in this to the relevant cultural heritage data, plete the calculation of material, calories. Furthermore, the size and type of the equipments were determined such as heat exchanger, shift converter, do to synthesize an all of the ammonia transformation work segment low craft flow chart and equipments changing set out results meet the requirements of the design task well, the craft process can go. 武漢工程大學 本科畢業(yè)設(shè)計 III 摘 要 ...........................................................................................................................I Abstract......................................................................................................................... II 第一章 前言 ................................................................................................................... 1 變換氣反應原理 .................................................................................................. 1 CO 變換反應化學平衡 .......................................................................................... 2 CO 低溫變換催化劑 ............................................................................................. 5 低變催化劑的發(fā)展 ..................................................................................... 5 低變催化劑的主要成分 .............................................................................. 5 催化劑的活性降低和中毒 .......................................................................... 7 工藝流程簡述 ..................................................................................................... 8 第二章 物料衡算及熱量衡算 ...................................................................................... 10 設(shè)計條件 ........................................................................................................... 10 CO 全變換過程總蒸汽比的計算 .......................................................................... 10