【正文】 用量最少。通過(guò)以上比較，中變爐內(nèi)噴水冷激流程具有節(jié)能，運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，中變段間煤氣冷激流程具有操作簡(jiǎn)單、投資省等優(yōu)點(diǎn)。B、設(shè)備：段間噴水冷激需在中變爐內(nèi)設(shè)置蒸發(fā)層和噴頭，這樣與煤氣冷激相比中變爐的結(jié)構(gòu)就更為復(fù)雜，設(shè)備高度亦需增加，煤氣冷激流程有部分半水煤氣不經(jīng)過(guò)主熱交，因此主熱換熱面積也比爐內(nèi)噴水流程要小。中變段間煤氣冷激與中變爐內(nèi)噴水冷激兩種中低低工藝流程各有優(yōu)缺點(diǎn)。變換工藝主要有4種：全中變、中串低、全低變和中低低。不同溫度下的反應(yīng)熱可以用下式計(jì)算:△H= 變換反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析（1）變換反應(yīng)的平衡常數(shù)由于CO變換反應(yīng)是在常壓或壓力不高的條件下進(jìn)行的，故計(jì)算平衡常數(shù)時(shí)用各組分分壓表示便可。變換過(guò)程中還包括下列反應(yīng)式：2H2 + O2 = 2H2O (24) 變換反應(yīng)是一個(gè)放熱的可逆反應(yīng)，反應(yīng)的熱效應(yīng)視H2O的狀態(tài)而定，若為液態(tài)水，則是微吸熱反應(yīng)；如是水蒸汽則為放熱反應(yīng)，通常都是以水蒸氣為準(zhǔn)。最后，少量的CO再通過(guò)其他凈化法加以脫除。第二步是少量殘余的一氧化碳再通過(guò)其他凈化方法加以脫除。清除一氧化碳分兩步進(jìn)行，第一步是大部分CO先通過(guò)變換反應(yīng):CO + H2O（g）= CO2 + H2這樣既能把一氧化碳變?yōu)橐子谇宄亩趸级矣种频玫攘康臍?，而所消耗的只是廉價(jià)的水蒸氣。一般固體燃料制得的水煤氣中含CO35%—37%，半水煤氣中含CO25%—34%，天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制得的轉(zhuǎn)化氣中含CO較低，一般為12%—14%，一氧化碳不是合成氨生產(chǎn)所需要的直接原料，而且在一定條件下還會(huì)與合成氨的鐵系催化劑發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致催化劑失活。新疆烏魯木齊石油化工有限公司建設(shè)的450k/ta合成氨裝置，是目前國(guó)單套生產(chǎn)能力最大的合成氨裝置。目前我國(guó)共有合成氨裝置800余套，其中300k/ta以上大型成氨生產(chǎn)裝置34套(其中一套為400k/ta)，設(shè)計(jì)總生產(chǎn)能力為109000k/ta，實(shí)生產(chǎn)能力為100000k/ta，約占中國(guó)大陸合成氨總生產(chǎn)能力的22%。氨的其它工業(yè)用途也十分廣泛，例如，作用制冰、空調(diào)、冷藏等系統(tǒng)的制冷劑，在冶金工業(yè)中用來(lái)提煉礦石中的銅、鎳等金屬，在醫(yī)藥和生物化學(xué)方面用做生產(chǎn)磺胺類藥物、維生素、蛋氨酸和其它氨基酸等等。從氨可以制取硝酸，進(jìn)而再制造硝酸銨，硝化甘油，三硝基甲苯和硝基纖維素等。除液氨可直接作為肥料外，農(nóng)業(yè)上使用的氮肥，例如尿素，磷酸氨，硝酸氨，硫酸氨，氨水以及含氮混肥和復(fù)肥為原料的。 氨的用途氨在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。常壓，%~82%（氧氣）。氨是一種可燃性物質(zhì)，自燃點(diǎn)為630℃，一般較難點(diǎn)燃。氨與空氣或氧的混合物在一定濃度范圍能發(fā)生爆炸，有飽和水蒸氣存在時(shí)，氨－空氣混合物的爆炸界限較窄。物理性質(zhì)：氨極易溶于水，溶解時(shí)放出大量的熱，可產(chǎn)生含NH315%~30%的氨水，氨水溶液是堿性，易揮發(fā)。 氨的性質(zhì)和用途 氨的性質(zhì)氨的分子式NH3，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下是無(wú)色氣體，比空氣輕，具有特殊的刺激性臭味。由于氨的廣泛用途，氨是世界上產(chǎn)量最多的無(wú)機(jī)化合物之一。結(jié)論中也沒(méi)有對(duì)你的設(shè)計(jì)做一個(gè)總結(jié)，你到底做這個(gè)設(shè)計(jì)的做用是什么?解決了什么問(wèn)題?目錄中二級(jí)目錄應(yīng)比一級(jí)目錄再縮進(jìn)兩格，下級(jí)目錄同理。本設(shè)計(jì)主要包括工藝路線的確定、中溫變換爐的物料衡算和熱量衡算、觸媒用量的計(jì)算、中溫變換爐工藝計(jì)算和設(shè)備選型、換熱器的物料衡算和熱量衡算以及設(shè)備選型等。用煤炭制造的原料氣中，含有一部分一氧化碳，這些一氧化碳不能直接做為合成氨的原料，而且對(duì)合成氨的催化劑有毒害作用，必須在催化劑的催化作用下通過(guò)變換反應(yīng)加以除去。l寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 論 文 題 目： 合成氨變換工段設(shè)計(jì) 作 者： 焦鵬麗 學(xué) 號(hào)：2101100125 系 別： 化工工程系 專 業(yè)： 應(yīng)用化工技術(shù) 指導(dǎo)教師： 李晉萍 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 講師 2012 年1月1 寧夏銀川l寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書題 目： 合成氨變換工段設(shè)計(jì) 作 者： 焦鵬麗 學(xué) 號(hào)：2101100125 系 別： 化工工程系 專 業(yè)： 應(yīng)用化工技術(shù) 指導(dǎo)教師： 李晉萍 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 講師 2012 年1月1 寧夏銀川摘要:本文是關(guān)于煤炭為原料一氧化碳變換工段初步設(shè)計(jì)。在合成氨的生產(chǎn)中，一氧化碳變換反應(yīng)是非常重要的反應(yīng)。一氧化碳變換反應(yīng)既是原料氣的凈化過(guò)程，又是原料氣的制造過(guò)程。關(guān)鍵詞：煤炭；一氧化碳變換；中溫變換爐；流程圖結(jié)論中提到完成了設(shè)計(jì)宗指，但你的設(shè)計(jì)宗指到底是什么?沒(méi)有表達(dá)出來(lái)。 2 目錄第一章 緒論 1 氨的性質(zhì)和用途 1 氨的性質(zhì) 1 氨的用途 1 我國(guó)合成氨生產(chǎn)現(xiàn)狀 2 一氧化碳變換在合成氨中的意義 2第二章 變換流程及工藝條件 3 變換工藝原理 3 3 變換反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析 3 4 工藝條件 5 溫度 5 壓力 6 水汽比 6第三章 工藝計(jì)算 7 基本工藝數(shù)據(jù)的確定 7 7 8 中變爐一段催化床層的物料衡算 8 9 中變一段催化劑操作線的計(jì)算 12 12 14： 14 16 17 主換熱器的物料與熱量的衡算 19 調(diào)溫水加熱器的物料與熱量衡算 20 21 21 23 低變催化劑操作線計(jì)算 24 最佳溫度曲線的計(jì)算 25第四章 設(shè)備計(jì)算 26 26 26 28結(jié)論 29致 謝 30參考文獻(xiàn) 31i第一章 緒論氨是一種重要的化工產(chǎn)品，主要用于化學(xué)肥料的生產(chǎn)，它不僅是所有食物和肥料的重要成分，也是所有藥物直接或間接的組成。合成氨生產(chǎn)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展成為一種成熟的化工生產(chǎn)工藝。人們?cè)诖蠹s100cm/m氨的環(huán)境中，每天接觸8H會(huì)引起慢性中毒。液氨或干燥的氨氣對(duì)大部分物質(zhì)沒(méi)有腐蝕性，但在有水的條件下，對(duì)銅、銀、鋅等金屬有腐蝕作用?；瘜W(xué)性質(zhì)：氨在常溫時(shí)非常穩(wěn)定，在高溫、電火花或紫外線光的作用下可分解為氮和氫，其分解速度在很大程度上與氣體接觸的表面性質(zhì)有關(guān)。氨與空氣或氧的混合物在一定范圍內(nèi)能夠發(fā)生爆炸。氨易與很多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，例如在鉑催化劑作用能與氧反應(yīng)生成NO?，F(xiàn)在大約有80%的氨用來(lái)制造化學(xué)肥料，其余作為生成其它化工產(chǎn)品的原料。氨在工業(yè)上主要用來(lái)制造炸藥和各種化學(xué)纖維及塑料。在化纖和塑料工業(yè)中，則以氨、硝酸和尿素等作為氮源，生產(chǎn)己內(nèi)酰胺、尼龍6單體、人造絲、丙烯晴、酚醛樹脂和尿醛樹脂等產(chǎn)品。 我國(guó)合成氨生產(chǎn)現(xiàn)狀2002年，我國(guó)合成氨實(shí)際產(chǎn)量36750 k/ta，2003年生產(chǎn)能力為41600k/ta，總生產(chǎn)能力和產(chǎn)量均居世界第一位，但單系列裝置規(guī)模較小，合成氨裝置平均規(guī)模為50kt/a。300k/ta以上大型合成氨生產(chǎn)裝置，我國(guó)共有小合成氨設(shè)備700多套，生產(chǎn)能力為28000k/ta，約占中國(guó)大陸合成氨總生產(chǎn)能的66%。 一氧化碳變換在合成氨中的意義 用不同燃料制得的合成原料氣，均含有一定量的一氧化碳。因此，在原料氣使用之前，必須將一氧化碳清除。因此，一氧化碳變換既是原料氣的凈化過(guò)程，又是原料氣制造的繼續(xù)。第二章 變換流程及工藝條件 變換工藝原理一氧化碳是氨合成反應(yīng)的毒物，在原料氣中含量為13%30%，一氧化碳變換主反應(yīng)為：CO + H2O = CO2 + H2 (21)通過(guò)上述反應(yīng)，CO轉(zhuǎn)化為較易被消除的CO2并獲得寶貴的H2，因而一氧化碳變換既是氣體的凈化過(guò)程，又是原料氣制取的繼續(xù)。此外，一氧化碳與氫之間還可發(fā)生下列反應(yīng)：CO + H2 = C + H2O (22)CO + 3H2 = CH4 + H2O