年產10萬噸合成氨工程項目工藝設計畢業論文(已改無錯字)

　　

【正文】 === 合成塔二進帶入熱量根據合成塔二次進氣=170℃,=，則：=+=(kmol℃)=++=(kmol℃)=+=(kmol℃)=+=(kmol℃)=+(273+170)=(kmol℃) ==++++ =(kmol℃)==++++====++++151===443/===查表得=(kmol℃) (理化數據 P76）=+=+=(kmol℃)=== 合成塔二出帶走熱量根據合成塔二次出氣=330℃,=，則：=+=(kmol℃)=++=(kmol℃)=+=(kmol℃)=+=(kmol℃)=+(273+330)=(kmol℃)==++++ =(kmol℃)==++++====++++151===603/===查表得=(kmol℃) (理化數據 P76）=+=+=(kmol℃)===反應熱數值。由《小氮肥工藝設計手冊》查圖得：=由物料衡算可知，塔內反應生成的氨量為=則合成反應熱為=()=根據熱平衡，得=++=+39687861+=占總收入熱100﹪=﹪ 根據經驗，此數據是合理的。(6)合成塔內溫升核算=() 式中，===(kmol℃)=(kmolK)=== ==℃則=+=170℃+℃=℃與設定的出口溫度330℃接近。合成塔熱量平衡匯總表 收入項 支出項 項目 熱量 項目 熱量 一次入塔氣Q1 一次出塔氣Q2 二次入塔氣Q3 39687861 二次出塔氣Q4 反應熱 41838610 熱損失 合計 廢熱鍋爐熱量計算 軟水 蒸汽 330℃ 250℃圖9 廢熱鍋爐熱量衡算示意圖通過衡算，可求得廢熱鍋爐熱負荷，從而可知生產蒸汽量。 入口氣帶入熱量 = 出口氣帶走熱量由=250℃,=，則：=+=(kmol℃)=++=(kmol℃)=+=(kmol℃)=+=(kmol℃)=+(273+250)=(kmol℃)==++++=(kmol℃)==++++====++++151===523/===查表得=(kmol℃) (理化數據 P76）=+=+=(kmol℃)===13292710kcal/h=55643284kJ/h 廢熱鍋爐熱負荷=== 可副產蒸汽量設定軟水溫度為90℃，其焓=㎏，(絕)，其焓= kJ/㎏。考慮2﹪熱損失，則由熱平衡，可求得蒸汽量：W===㎏/h軟水帶入熱量為Q軟水=WH水=2709576kJ/h蒸汽帶走熱量為Q汽=WH汽=20007511kJ/h=353019kJ/h廢熱鍋爐能量總匯表：廢熱鍋爐熱量平衡匯總表收入項 支出項項目 熱量 項目 熱量 進爐熱氣 出爐熱氣 55643284 軟水帶入熱 2709576 蒸汽帶出熱 20007511 熱損失 353019 合計 76003814 軟水加熱器熱量計算 25℃ 90℃ 250℃ 190℃ 圖10 軟水加熱器熱量衡算示意圖通過衡算，可以算出可能回收的熱量和預熱的軟水量作為鍋爐給水。 熱氣體（從廢熱鍋爐來氣）帶入熱量=55643284KJ/h 熱氣體（去熱交換器）帶出熱量設定溫度=190℃，,因為未有液氨冷凝，所以采用分壓疊加法計算。=+=(kmol℃)=++=(kmol℃)=+=(kmol℃)=+=(kmol℃)=+(273+190)=(kmol℃)==++++=(kmol℃)==++++====++++151===463/===查表得=(kmol℃) (理化數據 P76）=+=+=(kmol℃)===10176789kcal/h=42600039kJ/h 熱負荷（可回收的熱量，忽略熱損失）5564328442600039=13043245kJ/h 軟水量假定來水溫度為25℃，預熱到90℃，則軟水量：47925除供給廢熱鍋爐外，還可送出。軟水帶入熱：Q==5016549軟水帶出熱：Q=55643284+501654942600039=18059794軟水加熱器熱量平衡匯總表 收入項 支出項 項目 熱量 項目 熱量 廢熱鍋爐來氣 55643284 廢熱鍋爐出氣 42600039 軟水帶入熱 5016549 蒸汽帶出熱 18059794 合計 60659833 60659833 熱交換器能量衡算：冷、熱氣體的熱量，已有三項由合成塔和廢熱鍋爐的能量衡算確定。此處計算目的是確定出口熱氣體的溫度t9. Q2 Q8 Q9 Q3 冷氣體（即合成一次出口塔氣）帶入熱量= 冷氣體（即合成二次入塔氣）帶出熱量=39687861kJ/h 熱氣體（即軟水加熱器來氣）帶入熱量=42600039kJ/h 熱氣體出口帶出熱量=+=+4260003939687861=根據此值，按顯熱計算求得出口溫度：=t=75℃熱交換器能量平衡匯總表：熱交換器熱量匯總表 收入項 支出項 項目 熱量 項目 熱量 一次出塔帶入熱 二次進塔帶走熱 39687861 廢熱鍋爐帶來熱 42600039 出口氣帶走熱 合計 水冷器和氨分離器熱量衡算通過能量衡算，可求出水冷移出的熱量和冷卻水消耗量。假定氨分離器無溫度和熱量變化，忽略熱損失，故與水冷器作為一個系統計算，并假定水冷器為套管水冷器。 氨分離器 水冷器 75℃ 40℃ 30℃ 35℃ 30℃ 20℃ 氣體帶入熱量= 氣體帶出熱量由物料衡算知氣體量為：V4= =+=(kmol℃)=++=(kmol℃)=+=(kmol℃)=+=(kmol℃)=+(273+30)=(kmol℃)==++++=(kmol℃)==++++====++++151===288/===查表得=(kmol℃)=+=+=(kmol℃)=(molK)=n4==1719631kcal/h=7200095kJ/h 液氨帶出熱 由手冊查得35℃時，(gK) 由物料衡算知氨分離器，液體排出量每小時=，其中氨量為= Kmol,溶解的氣體為=.算得液體帶出熱：==717238KJ/h而溶解氣帶出熱： ==41573KJ/h總帶出熱：=+=717238+41573=675665KJ/h 液氨冷凝放出熱 由手冊查得，算得==4852125KJ 冷卻水移出熱=+=+48521257200095675665= 需要冷卻水量W取冷卻水溫度為25℃，升高到35℃。W===330357Kg331t水冷器能量總匯表:水冷器熱量匯總表 收入項 支出項 項目 熱量 項目 熱量 熱氣體帶入熱 氣體出口帶出熱 7200095 氨冷凝放出熱 4852125 液體出口帶出熱 675665 冷卻水移出熱 合計 冷交換器與氨冷器能量衡算現將兩個設備作為一個系統進行能量衡算對象 能量平衡示意圖： 冷凝塔 30℃ 25℃ 氨 冷 器 ℃ 25℃ 15℃ 能量平衡式：過程中，氨冷器使循環氣中的氨大部分被液化，液化放出熱量，通過衡算，可求得氨冷器的冷凍量。 熱氣體（氨分離器來）帶入熱=7200095KJ/h 氣體（去合成塔）帶出熱由合成塔熱衡算可知= 氨的冷凝熱℃下，由物料衡算結果，經計算：==11319910KJ/h%，其余為溶解的其他氣體，為簡便起見，均計入液氨中，故℃時，（KgK）計算得：=（）=37356KJ/h 由液氨蒸發移出的熱量 = + =7200095+(37356) =20801364KJ/h 新鮮氣帶入熱由物料衡算結果可知。由于新鮮氣基本不含氨，所以采用分壓疊加法計算：解得：(kmol℃)則==17063964KJ/h=17063964KJ/h 冷凍液氨含量G查25℃時液氨的焓值H=15℃時氣氨的焓值H= KJ/Kg冷凍氨量G===1846Kg/h2t/h冷交換器和氨冷器熱平衡總匯表冷凝塔和氨冷器熱量匯總表 收入項 支出項 項目 熱量 項目