【正文】 t........................................................... II 第一章 文獻(xiàn)綜述 ..................................................... 1 合成氨的歷史背景 ............................................. 1 中國(guó)合成氨工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展概況 ................................... 2 氨的用途及貯運(yùn) .............................................. 3 工業(yè)生產(chǎn)合成氨方法 .......................................... 4 反應(yīng)方程式 ............................................. 4 造氣 ................................................... 4 變換 ................................................... 5 脫碳 ................................................... 5 合成 ................................................... 6 流程簡(jiǎn)述 .................................................... 7 第二章 物料衡算 ..................................................... 9 計(jì)算依據(jù) .................................................... 9 計(jì)算流程點(diǎn) ................................................. 10 物料組分計(jì)算 ............................................... 11 合成塔入口氣體 組成 .................................... 11 合成塔出口氣體組成 .................................... 11 氨分離器氣液平衡計(jì)算 .................................. 12 冷交換器氣液平衡計(jì)算 .................................. 14 液氨貯槽氣液平衡計(jì)算 .................................. 15 液氨貯槽物料計(jì)算 ...................................... 17 合成系統(tǒng)物料計(jì)算 ............................................ 19 合成塔物料計(jì)算 ........................................ 20 水冷器物料計(jì)算 ........................................ 21 氨分離器物料計(jì)算 ...................................... 22 冷交換器物料計(jì)算 ...................................... 22 氨冷器物料計(jì)算 ........................................ 24 冷交換器物料計(jì)算 ...................................... 25 液氨貯槽物料計(jì)算 ...................................... 26 第三章 熱量衡算 .................................................... 29 冷交換器熱量衡算 ........................................... 29 氨冷器熱量計(jì)算 ............................................. 35 循環(huán)機(jī)熱量計(jì)算 ............................................. 36 合成塔熱量計(jì)算 ............................................. 38 廢熱鍋爐熱量計(jì)算 ........................................... 41 熱交換器熱量計(jì)算 ........................................... 42 水冷器熱量計(jì)算 ............................................. 44 氨分離器熱量計(jì)算 ........................................... 46 第四章 主要設(shè)備計(jì)算 ................................................ 48 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) VI 廢熱鍋爐設(shè)備工藝計(jì)算 ....................................... 48 計(jì)算條件 .............................................. 48 管內(nèi)給熱系數(shù)計(jì)算 ...................................... 48 管外給熱系數(shù)計(jì)算 ...................................... 49 總傳熱系數(shù)計(jì)算 ........................................ 49 對(duì)數(shù)傳熱溫差計(jì)算 ...................................... 50 傳熱面積 .............................................. 50 換熱管長(zhǎng)度 ............................................ 50 合成塔工藝設(shè)備計(jì)算 .......................................... 51 已知條件 .............................................. 51 合成塔塔體設(shè)計(jì) ........................................ 51 合成塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)的選型 .................................. 52 觸媒筐方案計(jì)算 ........................................ 52 . 換熱器的計(jì)算 .............................................. 61 水冷器計(jì)算 ............................................ 61 冷交換器計(jì)算 .......................................... 63 氨冷器計(jì)算 ............................................ 64 設(shè)備一覽表 ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書(shū)館被查閱。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。 關(guān)鍵詞 氨，合成，觸媒 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) II Abstract This design was on the basis on 60kt/a NH3. Through the mass balance and energy Balance for ammonia synthesis Converter, ammonia separator , liquid ammonia tank and cool exchanger, the size and type of the equipments were determined in this design. The results showed that, the equipment of the 60kt/a NH3， for the process of synthetic ammonia with recovery heat boiler was put in between two heat exchangers in the botton of the synthetic ammonia equipment, the diameter of synthesis converter was 1200 mm , the areas of the heat exchanger for water coolers, cold exchanger , ammonia separator were 200 m2, , , respectively. The concentration of ammonia was % form the outlet of the tower. The process is feasible and the selected equipments is reasonable. The results meet the requirements of the design task well. Keywords Ammonia, Synthesis, Catalyst 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) III 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。 設(shè)計(jì)結(jié)果表明， 60kt NH3/a的裝置，采用中置廢熱鍋爐回收余熱的流程，其中合成塔的直徑為 1200mm，催化床層采用?冷管方式? , 三套管的傳熱面積為?，上段熱交換器和下段熱交換器的傳熱面積分別為?和?，廢熱鍋爐的選型和尺寸為?，合成塔出口氨含量 %。武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 本設(shè)計(jì)以年產(chǎn) 60kt NH3/a 的生產(chǎn)能力為計(jì)算依據(jù)，通過(guò)對(duì)合成塔、氨分離器、冷交換器、液氨貯槽等設(shè)備進(jìn)行物料衡算和熱量衡算， 選定?催化劑。?型的用量為?， 確定了各個(gè)設(shè)備的尺寸和結(jié)構(gòu)類型。水冷器、冷交換器、氨冷器的換熱面積分別為 200m 、 ，工藝流程合理，所選設(shè)備可行，設(shè)計(jì)能夠滿足要求。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說(shuō)明 本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解 **學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部 門(mén)送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) IV 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文 摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部 分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 致謝 ............................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。氨氣，分子式 NH3，英文名 synthetic ammonia。 合成氨簡(jiǎn)介 氨是最為重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品之一，其產(chǎn)量居各種化工產(chǎn)品的首位 。氨主要用于農(nóng)業(yè) ,合成氨是氮肥工業(yè)的基礎(chǔ)，氨 本身是重要的氮素肥料，其他氮素肥料也大多是先合成氨、再加工成尿素或各種銨鹽肥料，這部分約占 70 %的比例，稱之為“化肥氨”；同時(shí)氨也是重要的無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料，用于生產(chǎn)銨、胺、染料、炸藥、制藥、合成纖維、合成樹(shù)脂的原料，這部分約占 30 %的比例 ,稱之為“工業(yè)氨”。根據(jù)合成