20萬噸合成氨工廠畢業設計(更新版)

　　

【正文】 條件1）選臥式 U 型換熱管2）管尺寸 ?? ???外 內3）熱負荷 Q=?4）產量 5）氣體壓力 P=陜西科技大學畢業設計 326）氣體入口溫度 t452C??入7）氣體出口溫度 t98?出8）軟水入口溫度 t30??水9）副產蒸汽壓力 P=10）蒸汽飽和溫度 ?蒸11）進氣量 V=(/h標 ）12）進水量 w140Kg② 管內給熱系數 的計算????式中： KJmhC)。工廠也將配備較好的醫務室為員工的健康服務，并定期對員工的身體進行檢查。 年產 20 萬噸合成氨工廠工藝設計 49參考文獻[1] 姚玉英等．化工原理上﹑下冊[M]．天津：天津科技出版社，1999．[2] 譚蔚．化工設備設計基礎 [M]．天津：天津大學出版社，2022．[3] 陳均志．化工原理實驗及課程設計 [M]．西安：陜西人民出版社，2022．[4] 周鎮江．輕化工工廠設計概論 [M]．北京：中國輕工業出版社，1994．[5] 左識之．精細化工反應器及車間工藝設計 [M]．上海：華東理工大學出版社，1996．[6] 上海化工學院， 成都科技學院， 大連工學院．化學工程 [M]．北京：化學工業出版社，1980 ．[7] 余國琮．化學工程詞典 [M]．北京：化學工業出版社，2022．[9] 傅玉普．物理化學第三版上﹑下冊[M]．高等教育出版社[10] 化工設計手冊上 ﹑下冊[M]． 北京：化學工業出版社，1989． [12] 丁浩．化工工藝設計 [M]．上海：上海科技出版社，1981．[16] 李紹芬．反應工程 [M]．化學工業出版社，1900．[17] 化工生產流程圖解 [M]．化學工業出版社，1900．[18] 葛婉華，陳鳴德．化工計算[M]．化學工業出版社，1900．[19] 輕工及化工專業畢業指導書[M]．中國廣播電視大學出版社，1983．[20] 機械制圖基礎．化學工業出版社，1900．[21] 吳志泉，涂晉林．工業化學[M]．華東理工大學出版社，2022．[22] 龔紹英．工業化學 [M]．中國輕工業出版社，1998．[23] 中元國際工程設計研究院．建筑工程設計實例叢書工業工程設計 50 例[M] ．機陜西科技大學畢業設計 50械業出版社，2022．[24] 化學工業出版社組織．化工生產流程圖解[M]．化學工業出版社，1984．[25] 胡正民．化工設備機械基礎[M]．上海科學技術文獻出版社，1993．[26] 董大勤．化工設備設計基礎[M]．化學工業出版社，1989．[27] 吳宗澤，羅盛國．機械設計課程設計手冊[M]．高教出版社，1999．。陜西科技大學畢業設計 48總 論通過近三個月的畢業設計，在老師的指導下和自己的努力下，已基本圓滿完成了設計任務：A: 工藝流程設計B: 圖紙六張和說明書一份。式中各物性數據均取平均溫度 4598t375C2???1）壓縮系數查各氣體臨界常數如下表表 417 臨界常數3NHAr2H2Niy ， 151 ， 年產 20 萬噸合成氨工廠工藝設計 ????????? cmicP..39..2+..9+.=48Ma?對比壓力 ?對比溫度 rcT35+.由 =， = 查得普遍化壓縮系數 Z=2）混合氣體分子量 iM=???????3）氣體比熱容 ??A4）導熱系數含氨混合氣體的導熱系數，用氨的對比導熱系數圖進行計算表 418 導熱系數3NHAr2H2Niy ， )??A， ( ， 陜西科技大學畢業設計 ?????????， ，cmicP..3.+..5+.=584Ma?， ， )??????????A， ， (求假對比參數 ,r,cm,r,+.??由 ， 查得,rP,??5）氣體粘度表 419 氣體粘度3NHAr2H2Niy 4 1 ,Kg/(mh?A） 含氨混合氣體的粘度由下式計算rcm=)???A?， (年產 20 萬噸合成氨工廠工藝設計 35iii=1yMC??????????iii=..(mh????????A）6）雷諾準數重量流量 =???.設管道數量為 300 根則管道載面積 ?重量流速 649G=.7Kg/h.?=?????7）普蘭特準數 ..1Pr=?????管內給熱系數 0?陜西科技大學畢業設計 . .)?????A/(。分離液體組分含量液體中氨含量 %???液體中氬含量 液體中氫含量 年產 20 萬噸合成氨工廠工藝設計 %???液體中氮含量 氨分離器出口液體含量（%）表 45 氨分離器出口液體含量（%）NH3 Ar H2 N2 小計 分離氣體組分含量：氣體氨含量 333 %.4937NHmLyV????氣體氬含量 氣體氫含量 %?????氣體氮含量 氨分離器出口氣體含量（%）表 46 氨分離器出口氣體含量（%）NH3 Ar H2 N2 小計 （3） 液氨儲罐氣液平衡計算陜西科技大學畢業設計 16液氨儲罐入口液體含量（%）表 47 液氨儲罐入口液體含量（%）3NHmAr2Hm2N小計 查得 t=17℃ P= 平衡常數表 48 平衡常數KNH3 KAr KH2 KN2 540 575 620根據氣液平衡原理以液氨儲罐入口 1Kmol 液氨為計算基準設 代入上式得()?33 ()NHNmL KmolVK??????..210854()ArAr lL22 .()HmKmolVK????22 ()NL l出口液體總量 322NHArHNLL??m(i)L(i)=V1+K年產 20 萬噸合成氨工廠工藝設計 17=+++=放出氣體總量 ???計算氣液比 39。合成塔出口氣的熱量回收產高壓蒸汽，熱回收后的氣體中的氨使用組合式換熱器和冰機冷凝成為氨產品。進一步的凈化包括甲烷化、急冷和干燥。 工作制度法定假日和星期假日采用輪換倒班制度，連續工作制(四班三運轉)：工作日=365 —設備維修日陜西科技大學畢業設計 8 =365－ 35 =330(天) 產品的主要技術規格及標準表 31 液氨產品技術規格規格序號名稱等級 組分 含量國家標準 備注氨 ＞1 液氨 一級品水和油 ＜GB35665氨 ＞2 液氨 二級品水和油 ＜GB35665表 32 氨水產品技術規格規格序號 名稱等級 組分 含量標準 備注一級品 氨 ＞20二級品 氨 ＞181農業用氨水三級品 氨 ＞15部標HGI8864氨 ＞25一級品殘渣 ＜氨 ＞20二級品殘渣 ＜氨 ＞202工業用氨水三級品殘渣 ＜部標HGI8864 工藝流程敘述原料氣（天然氣）經預熱、脫硫后，分成兩股，它們與蒸汽混合、再預熱后分別送到轉化換熱器（KRES ）和絕熱自熱式轉化爐（ATR） 。本圖采用 1：500 的比例。（6） 綠化和美化區：本廠的綠化包括生產區﹑福利區的綠化帶。（2） 輔助車間布置：以生產車間為中心，根據總平面布置原則，綜合各種因素對各個輔助車間布置如下： A 維修車間：遠離廠區前，降低噪音污染，在主力生產車間附近，便于設備維修。對易燃易爆的各類儲罐和有危險性的庫房（油庫、危險品庫） ，應力求遠離火源和人員往來集中地，一般應布置在廠區邊緣，主導風向的下風向以及地勢較低的地段。年產 20 萬噸合成氨工廠工藝設計 32 工程設計條件與總平面布置 工程設計條件 原材料及輔助物料的資源條件本設計中主要原料是天然氣，而廠址將選在天然氣豐富的四川地區，因此原料的來源將是極為方便。目前我國合成氨工業主要朝著降低能耗、降低投資、改善環保條件、開發新原料和裝置的超大型化發展。我國是一個農業大國，對于氨的需求是一直呈上升趨勢。下表就是近年來我國合成氨消費增長和供求情況： 陜西科技大學畢業設計 2 表 11 我國合成氨消費增長和供求情況 萬 t年份 產量 進口量 出口量 表觀消費量1995 2022 2022 年均增長率/% 從上表可以看出，我國對合成氨的需求一直穩定增長，針對我過合成氨產業的現狀，在我國建立大型的合成氨廠是很有必要也是很有前途的；因此，設計的合成氨廠的規模定為年產 20 萬噸合成氨。（4） 各車間之間注意滿足防火、衛生等國家安全規定，各種廠房按性質分區集中。 總平面布置概述（1） 生產區布置：由于合成氨的生產不適合于室內生產，因此全部是露天式生產，各工段按流程的順序建設，本設計中呈 U 型。（5） 行政管理機構和福利區：辦公樓位于廠前區且位于主導風向的上風向。另外 ，總平面布置圖右上方繪有風向玫瑰圖，下方繪有明細表等。雖說釕系催化劑的成本要比鐵系催化劑要高很多，但從長遠考慮，還是選擇釕系催化劑。出口氣經冷卻送到二氧化碳脫除工藝，二氧化碳可以用已經商業化的工藝除去。經過凈化的氣體壓縮到合成回路的壓力 ，進入內冷、熱壁、徑向合成塔進行反應，合成塔的第 1 床用傳統的催化劑，其余三床用釕催化劑。V()%.24?????誤 差假定正確。???A導 熱 系 數 /( 20?給 熱 系 數 。工廠綠化面積較高，同時污染物很少，工人的工作環境比較優越，不會對其健康構成危