氨合成毕业设计-- 年产112 kta 合成氨变换工序工艺设计

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1、 1 目录 摘 要 3 前 言 5 目录 6 第一章 绪 论 6 1.1 氨的性质 . 6 1.1.1 氨的物理性质 6 1.1.2 氨的化学性质 6 1.1.3 氨的用途 6 第二章 设计任务的理论基础 7 2.1 氨合成理论基础 . 7 2.1.1 氨合成反应的热效应. . 7 2.1.2 影响平衡氨含量的因素 7 2.1.3 生产原理说明 7 2.1.4 合成氨的机理 8 2.2 催化剂 . 8 2.2.1 催化剂概述 8 2.2.2 合成氨的催化机理 8 2.2.3 催化剂的中毒 9 第三章 氨合成化工工艺设计说明. 10 3.1 合成氨工业的工艺介绍 10 3.1.1 原料气制备 .

2、 10 3.1.2 原料气净化 . 10 3.1.3 氨的合成 . 10 3.2 工艺流程的选择确定 10 3.2.1 工艺流程的设计选择 . 10 3.2.2 生产工艺流程的说明 . 11 第四章 氨合成物料衡算错误错误! !未定义书签。未定义书签。 4.1 设计依据 12 4.1.1 生产要求 . 12 4.1.2 计算物料点流程 . 12 4.2 物料衡算 13 4.2.1 合成塔入口气组成 . 13 4.2.2 合成塔出口气组成 . 13 4.2.3 合成率计算 . 18 4.2.4 氨分离器出口气液组成计算 . 18 4.2.5 冷交换器分离出的液体组成 . 20 4.2.6 液氨贮

3、槽驰放气和液相组成计算 . 21 4.2.7 液氨贮槽物料衡算. 21 2 4.3 合成循环回路总物料衡算 23 4.3.1 合成循环回路总物料衡算 . 24 4.3.2 合成塔进出口物料衡算 . 24 4.3.3 沸热锅炉出口 . 24 4.3.4 氨分离器物料量 . 26 4.3.5 冷交换器物料衡算 . 27 4.4 物料衡算法汇总 30 4.4.1 各物料点体积 . 30 第五章 氨合成设备计算. 30 5.1 热交换器设备工艺计算 . 34 5.1.1 设计条件 . 38 5.1.2 管内给热系数 . 39 5.1.3 管外给热系数 . 39 5.1.4 总传热系数 . 39 5.1

4、.5 传热面积核算 . 40 5.2 合成塔的工艺计算 39 5.2.1 冷激气量 . 50 5.2.2 一层催化剂的体积 . 55 5.2.3 第二层催化剂的体积 . 52 5.2.4 第三层催化剂的体积 . 57 5.2.5 计算第四层催化剂的体积 . 59 5.2.6 计算合成塔塔径 . 59 5.2.7 估算各催化层的高度 . 61 第六章 氨合成设备的选型. 62 6.1 设备选型的基本要求 62 6.1.1 技术经济指标 . 62 6.1.2 设备结构上的要求 . 62 6.1.3 主要设备选型说明 . 62 6.2 化工设备布置的一般原则. 63 参 考 文 献 63 附 录 A . 64 附 录 B64 附图 1：合成氨工段工艺管道及仪表流程图 . 64 附图 2：合成氨工段设备平面布置图 664 结论65 致谢.64 3 摘摘 要要 年产 112 kt/a 合成氨变换工序工艺设计，简述合成氨工艺及 112 kt/a 合成氨装 置变换工序工艺流程的设置和关键， 设备的选型。 对主要工艺参数的设计进行