氨回收裝置精餾塔的設計與研究畢業論文(已修改)

　

【正文】 990t/a氨回收裝置精餾塔的設計與研究The Design and Study of 990t/a Ammonia Recover Unit of The Rectifying Column 目 錄摘要 IAbstract II引言 1第1章 合成氨的生產與發展狀況 2 合成氨的概述 2 合成氨的化學反應 2 國內合成氨的生產現狀及發展 2 水煤漿氣化工藝路線 2 常壓氣化路線 3 國外合成氨的發展 3 合成氨生產的發展前景 3第2章 合成氨尾氣處理氨回收工藝 5 產品及原料性能 5 氨 5 氫氣 6 氮氣 7 氨回收工藝流程 8第3章 工藝計算 10 精餾塔的物料衡算 10 相對揮發度α的計算 10 平衡線，q線，精餾段操作線，提餾段操作線方程的確定 11 塔的工藝條件及相關物性數據計算 12 物性數據 12 精餾段工藝條件 12 提溜段工藝條件 12 塔板數的計算 13 塔板設計選用數據 13 理論板數的計算 13 實際塔板數的計算 14 浮閥塔板工藝尺寸的確定與計算 15 塔高的計算 15 塔徑D 15 降液管及溢流堰尺寸 17 浮閥數及排列方式 18 塔板流動性能的校核 20 液沫夾帶量校核 20 塔板阻力計算 20 降液管液泛校核 21 液體在降液管內停留時間校核 22 嚴重液漏校核 22 塔板負荷性能圖 22 過量液沫夾帶線 22 液相下限線關系式 22 嚴重漏液關系式 23 液相上限線關系式 23 降液管液泛線關系式 23 熱量衡算 25 1 塔頂冷凝器的熱量衡算 25 塔底再沸器的熱量衡算 25 浮閥塔工藝設計計算結果匯總 26結論 28致謝 29參考文獻 30附件1 32附件2 33年產990噸氨回收裝置精餾塔的設計與研究摘要: 氨是基本化工產品之一，用途很廣。氨回收裝置是為了適應氨合成工序的工藝需要，回收利用有效成分，實現零排放等要求特設的配套裝置。因此，本文設計主要以年產990噸氨為精餾塔的生產目標，對精餾塔進行物料衡算，熱量衡算，然后根據物料平衡對氨回收精餾塔進料量、塔頂、塔底出料量進行物料衡算，對氨回收精餾塔的塔高理論上進行了尺寸計算及選擇，并且對精餾塔進行了校核。根據熱力學定律，對某些設備進行熱量衡算，對設備理論上進行了計算及選擇，使設備滿足設計要求，達到所需要的工藝條件。進料組成：17%；塔底產品組成＜%；塔頂產品組成＞99%。操作條件：年工作330天，每天24小時，總工作時間為24330=7920小時。 關鍵詞：氨回收 物料衡算 熱量衡算 工藝設計The Design and Study of 990t/a Ammonia Recover Unit of The Rectifying ColumnAbstract：Ammonia is one of the basic chemical products, uses is very wide. Ammonia recovery unit is in order to meet the needs of ammonia synthesis process technology, recycling use of effective ponents, to achieve zero emission for AD hoc supporting device. Therefore, this article designed mainly with annual output of 990 tons of ammonia rectification column’s production goal, for the distillation tower of material balance, heat balance, then according to the material balance of ammonia recovery feed rate of rectification column, the top and bottom shoes to carry on the material balance, the ammonia recovery distillation tower is high in theory for size calculation ,selection and the check. According to the laws of thermodynamics, the heat balance for some equipment, the calculation and selection of equipment theory, make the equipment meet the design requirements, meet the need of process conditions. Feed position:17%。 %of the bottom and the products。 Top product ponent 99%. Operating conditions: years work 330 days, 24 hours a day, total working time for 24330 = 7920 hours.Keywords: Ammonia recovery material calculation heat balance calculations process designII引 言氨（Ammonia，舊稱阿莫尼亞）是重要的無機化工產品之一，在國民經濟中占有重要地位。農業上使用的氮肥，除氨水外，諸如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥都是以氨為原料生產的。氨是基本化工產品之一，用途很廣。化肥是農業的主要肥料，而其中的氮肥又是農業上應用最廣泛的一種化學肥料，其生產規模、技術裝備水平、產品數量，都居于化肥工業之首，在國民經濟中占有極其重要的地位。各種氮肥生產是以合成氨為主要原料的，因此，合成氨工業的發展標志著氮肥工業的水平[1]。以氨為主要原料可以制造尿素、硝酸銨、碳酸氫銨、硫酸銨、氯化銨等氮素肥料，還可以將氨加工制成各種含氮復合肥料。此外，液氨本身就是一種高效氮素肥料，可以直接施用，一些國家已大量使用液氨[2]。可見，合成氨工業是氮肥工業的基礎，對農業增產起著重要的作用。合成氨是大宗化工產品之一，世界每年合成氨產量已達到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產化學肥料，20%作為其它化工產品的原料[3]。回收氨有雙重意義，首先可將氨制成化肥，其次從凈化的觀點出發，防止以氨為媒介的腐蝕性介質造成設備的嚴重腐蝕。氨回收裝置是為了適應氨合成工序的工藝需要，回收利用有效成分，實現零排放等要求特設的配套裝置。第1章 合成氨的生產與發展狀況 合成氨的概述合成氨指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨。別名氨氣，分子式為NH3，英文名：synthetic ammonia。世界上的氨除少量從焦爐氣中回收外，絕大部分是合成的氨。合成氨主要用于制造氮肥和復合肥料。氨作為工業原料和氨化飼料，用量約占世界產量的12％[4]。硝酸、各種含氮的無機鹽及有機中間體、磺胺藥、聚氨酯、聚酰胺纖維和丁腈橡膠等都需直接以氨為原料生產。液氨常用作制冷劑。 合成氨的化學反應 　　德國化學家哈伯(，18681934)從1902年開始研究由氮氣和氫氣直接合成氨。于1908年申請專利，即“循環法”，在此基礎上，他繼續研究，于1909年改進了合成，氨的含量達到6%以上。這是目前工業普遍采用的直接合成法[5]。反應過程中為解決氫氣和氮氣合成轉化率低的問題，將氨產品從合成反應后的氣體中分離出來，未反應氣和新鮮氫氮氣混合重新參與合成反應。合成氨反應式如下：N2+3H2≒2NH3(該反應為可逆反應,等號上反應條件為:“高溫 高壓”,下為:“催化劑”)合成氨的主要原料可分為固體原料、液體原料和氣體原料。經過近百年的發展，合成氨技術趨于成熟，形成了一大批各有特色的工藝流程，但都是由三個基本部分組成[6]，即原料氣制備過程、凈化過程以及氨合成過程。 國內合成氨的生產現狀及發展我國合成氨工業的發展情況，解放前我國只有兩家規模不大的合成氨廠，解放后合成氨工業有了迅速發展[7]。，成為世界上產量最高的國家之一[8]。近幾年來，我國引進了一批年產30萬噸氮肥的大型化肥廠設