1、 1 第一章第一章 总论总论 一、 指导思想 化工设计是政治、经济和技术紧密结合的一门科学技术。 化工设 计在新厂建设， 老厂改造挖潜中具有极其重要的作用，也可以说设计 是生产的先导，是科研成果转化为工业化大生产的必经途径。因此， 设计质量的好坏，对化工行业的发展影响极大，一定要在思想上充分 的重视。 有关化工设计方面的知识和技能，不仅对专门从事化工设计的人 员需要学习和掌握，而且对从事化工生产、 科学实验和技术管理方面 的人员，也同样需要具备。因此，化工工艺专业的学员一定要掌握化 工设计方面的基础知识。 从教学出发对学生进行化工设计方面的基本训练，有助于培养学 生综合运用理论知识，联系生产实
2、际，提高分析和解决问题的能力， 有助于提高学生的运算技巧和设计绘图的能力， 当然设计能力的培养 和深化，有赖于更多的实践，只有通过实践，积累经验，才能培养思 维、想象和创造的能力，才能促进设计能力的不断提高。 总之，经过初步训练，具有一定的化工工艺设计能力后，在生产、 基建、科研和管理等方面，一定会发挥出重要的作用。 二、 设计依据 1、毕业设计是以设计者深入现场收集的数据，掌握所设计项目 的生产程序。 2、以毕业设计任务书和化工工艺专业课本及参考书为依据。 2 三、设计规模及操作制度 1、设计规模：年产 15 万吨合成氨装置。 2、操作制度：根据化工生产的特点，采用四班三倒轮换操作。 3、生
3、产制度：根据设备的大、中、小修及偶然事故的发生，年 生产日一般为 330 天左右。 大修：20 天 3 年|次 （一般） 中修：7 天 1 年|次 小修：15 天 （经常） 4、发展规划：向年产 30 万吨合成氨发展。 四、主要原料来源、数量及组成 主要原料气为新鲜气： 1、 生产原料：合成氨用的氢氮混合气 规格：压力为 320 大气压（表压） 成份：按气体体积百分数 H2=74.63% N2=24.87% （CH4+Ar）=0.5% 2、消耗定额 氢氮混合气：2800m 3吨氨 河 水： 62 吨吨氨 锅炉用化学净水：7.5 吨吨氨 电：130 千瓦小时 吨氨 五、辅助原料来源、组成及数量
4、来源：来自水、气及其它副产品。 3 合成氨触媒：在 300 大气压、温度 475510下合成氨则用氧化 铝与氧化钾为促进剂的融铁触煤。 河水：供合成系统的水冷却气作用。水温 24（夏季）所含之悬 浮物，不超过 50 毫克升，在洪水期水中悬浮物达 100 毫克升。 供锅炉房用的化学净水：于合成系统水冷却器上部的列管中，作 冷却气体用。 氨气：用耐 15 气压的钢瓶充装，使用时减压力 5 个气压，供系统 置换水冷却器的吹出和局部灭火用，氮气中的氧含量不得 超过 2%。 润滑油：供循环压缩机机械部位及气缸部位润滑用的。 机械油：牌号“” ，闪点 110，粘度 50时，5.56.5 恩氏度。 汽缸油：
5、牌号“T ”的汽缸油闪点为 240，粘度在 100时 2 2.5 恩氏度，也可用“C”牌的航空油。 六、产品规格：氨包括气氨产品占总产量的 75%荷叶按产品占总产量 的 20%，以及将气缸气和吹出气送至硫铵车间所回收 的氨产品占总产量的 5%。 液氨的品种分两种： 第一类：水分含量不超过 0.2%。 第二类：水分含量不超过 1%，并含有微量的油份。 七、装置组成 1、合成塔 4 作用：在高温、高压和催化剂存在的条件下由氢氮气合成氨。 组成：外筒是一个多层焊接的高压容器，筒体内径为 300 ，高 为 13600 ，筒体的两端焊有两个法兰，上部有一密闭式顶盖，下面 是一高压盖子， 盖子与法兰有螺栓
6、连接， 在上法兰之侧有一气体入口， 下盖有一气体出口及冷气入口。 在上盖设有安装电炉用的小盖及两个 温度计插入管的孔， 该筒体最高操作温度为 300， 最高操作压力 320 个大气压，安装前经过 400 大气压的压力水压强试验。 触媒筒的内径为 690 ，由钢板焊接而成。上有触煤筒盖，下有 多孔板，在多孔板上放有铁丝网，触煤筒内装油 28 根双层管，其外 管直径为 442.5 毫升，内管直径为 292.5 ， 为造成触煤层上部 的绝热层，约在触煤层上部 1000 处，设有双层管进行冷却，在双 层管下端有一分气盒， 管内还装有两根温度计套管，在触煤筒多孔板 之上，填充的触煤体积约 2.1 m 3，触煤筒中有一中心管，管内装有电 热器。 热交换器与触媒筒下部相连，其筒体直径约为 680 ，筒体内装 有约 900 多根直径为 142 ，长约 3700 的管子，在管间装有隔 板，隔板为圆环式，共计 27 块，整个热交换器面积约为 130 。 2、冷凝塔：该塔上部是冷却循环压缩机出来的气体，下部是进行 二次氨的
