年產(chǎn)6萬(wàn)噸合成氨廠中置式合成工藝設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)

武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGEPAGE9摘要本設(shè)計(jì)以年產(chǎn)60ktNH3/a的生產(chǎn)能力為計(jì)算依據(jù)，通過(guò)對(duì)合成塔、氨分離器、冷交換器、液氨貯槽等設(shè)備進(jìn)行物料衡算和熱量衡算，選定…催化劑?！偷挠昧繛椤?，確定了各個(gè)設(shè)備的尺寸和結(jié)構(gòu)類(lèi)型。設(shè)計(jì)結(jié)果表明，60ktNH3/a的裝置，采用中置廢熱鍋爐回收余熱的流程，其中合成塔的直徑為1200mm，催化床層采用…冷管方式…,三套管的傳熱面積為…，上段熱交換器和下段熱交換器的傳熱面積分別為…和…，廢熱鍋爐的選型和尺寸為…，合成塔出口氨含量15.76%。水冷器、冷交換器、氨冷器的換熱面積分別為200m2、286.8m2、274.6m2，工藝流程合理，所選設(shè)備可行，設(shè)計(jì)能夠滿足要求。關(guān)鍵詞氨，合成，觸媒AbstractThisdesignwasonthebasison60kt/aNH3.ThroughthemassbalanceandenergyBalanceforammoniasynthesisConverter,ammoniaseparator,liquidammoniatankandcoolexchanger,thesizeandtypeoftheequipmentsweredeterminedinthisdesign.Theresultsshowedthat,theequipmentofthe60kt/aNH3，fortheprocessofsyntheticammoniawithrecoveryheatboilerwasputinbetweentwoheatexchangersinthebottonofthesyntheticammoniaequipment,thediameterofsynthesisconverterwas1200mm,theareasoftheheatexchangerforwatercoolers,coldexchanger,ammoniaseparatorwere200m2,286.8m2,274.6m2,respectively.Theconcentrationofammoniawas15.76%formtheoutletofthetower.Theprocessisfeasibleandtheselectedequipmentsisreasonable.Theresultsmeettherequirementsofthedesigntaskwell.KeywordsAmmonia,Synthesis,Catalyst

畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本論文（設(shè)計(jì)）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。作者簽名：日期：畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說(shuō)明本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解**學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門(mén)送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計(jì)）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)入學(xué)校圖書(shū)館被查閱。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。

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注意事項(xiàng)1.設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類(lèi)設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類(lèi)論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬(wàn)字。3.附件包括：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě)2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà)3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁(yè)以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上5）軟件工程類(lèi)課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它目錄摘要 IAbstract II第一章文獻(xiàn)綜述 11.1合成氨的歷史背景 11.2中國(guó)合成氨工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展概況 31.3氨的用途及貯運(yùn) 41.4工業(yè)生產(chǎn)合成氨方法 51.4.1反應(yīng)方程式 51.4.2造氣 51.4.3變換 61.4.4脫碳 71.4.5合成 71.5流程簡(jiǎn)述 9第二章物料衡算 112.1計(jì)算依據(jù) 112.2計(jì)算流程點(diǎn) 102.3物料組分計(jì)算 112.3.1合成塔入口氣體組成 112.3.2合成塔出口氣體組成 112.3.3氨分離器氣液平衡計(jì)算 122.3.4冷交換器氣液平衡計(jì)算 142.3.5液氨貯槽氣液平衡計(jì)算 152.3.6液氨貯槽物料計(jì)算 182.4合成系統(tǒng)物料計(jì)算 192.4.1合成塔物料計(jì)算 212.4.2水冷器物料計(jì)算 222.4.3氨分離器物料計(jì)算 232.4.4冷交換器物料計(jì)算 232.4.5氨冷器物料計(jì)算 252.4.6冷交換器物料計(jì)算 262.4.7液氨貯槽物料計(jì)算 27第三章熱量衡算 303.1冷交換器熱量衡算 303.2氨冷器熱量計(jì)算 353.3循環(huán)機(jī)熱量計(jì)算 373.4合成塔熱量計(jì)算 393.5廢熱鍋爐熱量計(jì)算 423.6熱交換器熱量計(jì)算 433.7水冷器熱量計(jì)算 453.8氨分離器熱量計(jì)算 47第四章主要設(shè)備計(jì)算 494.1廢熱鍋爐設(shè)備工藝計(jì)算 494.1.1計(jì)算條件 494.1.2管內(nèi)給熱系數(shù)計(jì)算 494.1.3管外給熱系數(shù)計(jì)算 504.1.4總傳熱系數(shù)計(jì)算 504.1.5對(duì)數(shù)傳熱溫差計(jì)算 514.1.6傳熱面積 514.1.7換熱管長(zhǎng)度 514.2合成塔工藝設(shè)備計(jì)算 524.2.1已知條件 524.2.2合成塔塔體設(shè)計(jì) 524.2.3合成塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)的選型 534.2.4觸媒筐方案計(jì)算 534.3.換熱器的計(jì)算 624.3.1水冷器計(jì)算 624.3.2冷交換器計(jì)算 644.3.3氨冷器計(jì)算 654.4設(shè)備一覽表 65致謝 67參考文獻(xiàn) 68武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章文獻(xiàn)綜述合成氨，指由氮和氫在高溫高壓和催化劑存在下直接合成的氨。氨氣，分子式NH3，英文名syntheticammonia。世界上的氨除少量從焦?fàn)t氣中回收副產(chǎn)外，絕大部分是合成的氨。1.1合成氨簡(jiǎn)介氨是最為重要的基礎(chǔ)化工產(chǎn)品之一，其產(chǎn)量居各種化工產(chǎn)品的首位;同時(shí)也是能源消耗的大戶，世界上大約有10%的能源用于生產(chǎn)合成氨。氨主要用于農(nóng)業(yè),合成氨是氮肥工業(yè)的基礎(chǔ)，氨本身是重要的氮素肥料，其他氮素肥料也大多是先合成氨、再加工成尿素或各種銨鹽肥料，這部分約占70%的比例，稱之為“化肥氨”；同時(shí)氨也是重要的無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料，用于生產(chǎn)銨、胺、染料、炸藥、制藥、合成纖維、合成樹(shù)脂的原料，這部分約占30%的比例,稱之為“工業(yè)氨”。世界合成氨技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了傳統(tǒng)型蒸汽轉(zhuǎn)化制氨工藝、低能耗制氨工藝、裝置單系列產(chǎn)量最大化三個(gè)階段。根據(jù)合成氨技術(shù)發(fā)展的情況分析,未來(lái)合成氨的基本生產(chǎn)原理將不會(huì)出現(xiàn)原則性的改變,其技術(shù)發(fā)展將會(huì)繼續(xù)緊密?chē)@“降低生產(chǎn)成本、提高運(yùn)行周期,改善經(jīng)濟(jì)性”的基本目標(biāo),進(jìn)一步集中在“大型化、低能耗、結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)、長(zhǎng)周期運(yùn)行”等方面進(jìn)行技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)[1]。(1)大型化、集成化、自動(dòng)化,形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模的生產(chǎn)中心、低能耗與環(huán)境更友好將是未來(lái)合成氨裝置的主流發(fā)展方向。以Uhde公司的“雙壓法氨合成工藝”和Kellogg公司的“基于釕基催化劑KAAP工藝”,將會(huì)在氨合成工藝的大型化方面發(fā)揮重要的作用。氨合成工藝單元主要以增加氨合成轉(zhuǎn)化率(提高氨凈值),降低合成壓力、減小合成回路壓降、合理利用能量為主，開(kāi)發(fā)氣體分布更加均勻、阻力更小、結(jié)構(gòu)更加合理的合成塔及其內(nèi)件;開(kāi)發(fā)低壓、高活性合成催化劑,實(shí)現(xiàn)“等壓合成”。(2)以“油改氣”和“油改煤”為核心的原料結(jié)構(gòu)調(diào)整和以“多聯(lián)產(chǎn)和再加工”為核心的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,是合成氨裝置“改善經(jīng)濟(jì)性、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力”的有效途徑。實(shí)施與環(huán)境友好的清潔生產(chǎn)是未來(lái)合成氨裝置的必然和惟一的選擇。生產(chǎn)過(guò)程中不生成或很少生成副產(chǎn)物、廢物,實(shí)現(xiàn)或接近“零排放”的清潔生產(chǎn)技術(shù)將日趨成熟和不斷完善。提高生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性,延長(zhǎng)運(yùn)行周期是未來(lái)合成氨裝置“改善經(jīng)濟(jì)性、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力”的必要保證。有利于“提高裝置生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)率、延長(zhǎng)運(yùn)行周期”的技術(shù),包括工藝優(yōu)化技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)等將越來(lái)越受到重視。1.2中國(guó)合成氨工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展概況中國(guó)合成氨工業(yè)經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，產(chǎn)量已躍居世界第1位，已掌握了以焦炭、無(wú)煙煤、褐煤、焦?fàn)t氣、天然氣及油田伴生氣和液態(tài)烴等氣固液多種原料生產(chǎn)合成氨的技術(shù)，形成中國(guó)大陸特有的煤、石油、天然氣原料并存和大、中、小生產(chǎn)規(guī)模并存的合成氨生產(chǎn)格局。生產(chǎn)能力現(xiàn)狀中國(guó)合成氨生產(chǎn)設(shè)備是大、中、小規(guī)模并存，總設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為4222×104t。目前，全國(guó)有合成氨生產(chǎn)企業(yè)570多家，其中2004年產(chǎn)量達(dá)30×104t以上的有30家，超過(guò)50×104t的已有4家。大型合成氨設(shè)備有30套，設(shè)計(jì)能力為9．28×10。t／a，實(shí)際生產(chǎn)能力為1．0×107t／a；約占中國(guó)合成氨總生產(chǎn)能力的22％。中型合成氨設(shè)備有55套，生產(chǎn)能力為4．64×106t／a；約占中國(guó)合成氨總生產(chǎn)能力的11%，小型合成氨設(shè)備有700多套，生產(chǎn)能力為28×106t／a，約占中國(guó)合成氨總生產(chǎn)能力的66%。中國(guó)合成氨年實(shí)際生產(chǎn)能力2005年已達(dá)4596×104t，但合成氨一直是化工產(chǎn)業(yè)的耗能大戶。2005年6月7~8日，全國(guó)合成氨節(jié)能改造項(xiàng)目技術(shù)交流會(huì)在北京召開(kāi)，明確了“十一五”期間合成氨節(jié)能工程在降耗、環(huán)保等方面要達(dá)到的具體目標(biāo)。

根據(jù)《合成氨能量?jī)?yōu)化節(jié)能工程實(shí)施方案》規(guī)劃，這一重點(diǎn)節(jié)能工程的目標(biāo)是：大型合成氨裝置采用先進(jìn)節(jié)能工藝、新型催化劑和高效節(jié)能設(shè)備，提高轉(zhuǎn)化效率，加強(qiáng)余熱回收利用；以天然氣為原料的合成氨推廣一段爐煙氣余熱回收技術(shù)，并改造蒸汽系統(tǒng)；以石油為原料的合成氨加快以潔凈煤或天然氣替代原料油改造；中小型合成氨采用節(jié)能設(shè)備和變壓吸附回收技術(shù)，降低能源消耗。煤造氣采用水煤漿或先進(jìn)粉煤氣化技術(shù)替代傳統(tǒng)的固定床造氣技術(shù)。到2010年，合成氨行業(yè)節(jié)能目標(biāo)是：?jiǎn)挝荒芎挠赡壳暗?700kg標(biāo)煤／t下降到1570kg標(biāo)煤／t；能源利用效率由目前的42．0％提高到45．5％；實(shí)現(xiàn)節(jié)能(570585)×104t標(biāo)煤，減少排放二氧化碳(13771413)×104t。十多年來(lái)，合成氨裝置先后經(jīng)過(guò)油改煤、煤改油、油改氣和無(wú)煙煤改粉煤等多次反復(fù)的原料路線改造和節(jié)能改造。但由于裝置原料路線、資源供應(yīng)、運(yùn)輸、資金與技術(shù)成熟度等諸多方面原因，合成氨節(jié)能技術(shù)改造的效果始終未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。到2004年底，合成氨單位能耗平均為1700kg標(biāo)煤／t，噸氨平均能耗水平與國(guó)際先進(jìn)水平相差600--~700kg標(biāo)煤。市場(chǎng)供需情況分析及預(yù)測(cè)中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，也是化肥生產(chǎn)大國(guó)，合成氨生產(chǎn)大國(guó)。最近十多年來(lái)中國(guó)合成氨生產(chǎn)能力大幅增長(zhǎng)，2002年中國(guó)合成氨總生產(chǎn)能力約4500×10t／a，實(shí)際產(chǎn)量3654×10t／a，能力和產(chǎn)量已居世界第一位。國(guó)內(nèi)氮肥消費(fèi)量經(jīng)過(guò)了近20年的高速增長(zhǎng)，目前已進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展階段，根據(jù)國(guó)家“十五”化肥發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)2000～2010年中國(guó)化肥需求增長(zhǎng)率約為1．5%，化肥用氨稍有增長(zhǎng)，而工業(yè)用氨變化不大。目前中國(guó)合成氨生產(chǎn)基本上已滿足氮肥工業(yè)的需要，今后氮肥工業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)是調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)合成氨的需求將緩慢成長(zhǎng)。1.3氨的用途及貯運(yùn)氨主要用于制造氮肥和復(fù)合肥料，氨作為工業(yè)原料和氨化飼料，用量約占世界產(chǎn)量的12％。硝酸、各種含氮的無(wú)機(jī)鹽及有機(jī)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。液氨常用作制冷劑。商品氨中有一部分是以液態(tài)由制造廠運(yùn)往外地。此外，為保證制造廠內(nèi)合成氨和氨加工車(chē)間之間的供需平衡，防止因短期事故而停產(chǎn)，需設(shè)置液氨庫(kù)。液氨庫(kù)根據(jù)容量大小不同，有不冷凍、半冷凍和全冷凍三種類(lèi)型。液氨的運(yùn)輸方式有海運(yùn)、駁船運(yùn)、管道運(yùn)、槽車(chē)運(yùn)、卡車(chē)運(yùn)。生產(chǎn)方法生產(chǎn)合成氨的主要原料有天然氣、石腦油、重質(zhì)油和煤（或焦炭）等。天然氣制氨。天然氣先經(jīng)脫硫，然后通過(guò)二次轉(zhuǎn)化，再分別經(jīng)過(guò)一氧化碳變換、二氧化碳脫除等工序，得到的氮?dú)浠旌蠚?，其中尚含有一氧化碳和二氧化碳約0.1％～0.3％（體積），經(jīng)甲烷化作用除去后，制得氫氮摩爾比為3的純凈氣，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮而進(jìn)入氨合成回路，制得產(chǎn)品氨。以石腦油為原料的合成氨生產(chǎn)流程與此流程相似。重質(zhì)油制氨。重質(zhì)油包括各種深度加工所得的渣油，可用部分氧化法制得合成氨原料氣，生產(chǎn)過(guò)程比天然氣蒸氣轉(zhuǎn)化法簡(jiǎn)單，但需要有空氣分離裝置?？諝夥蛛x裝置制得的氧用于重質(zhì)油氣化，氮作為氨合成原料外，液態(tài)氮還用作脫除一氧化碳、甲烷及氬的洗滌劑。煤（焦炭）制氨。隨著石油化工和天然氣化工的發(fā)展，以煤（焦炭）為原料制取氨的方式在世界上已很少采用。1.4工業(yè)生產(chǎn)合成氨方法1.4.1反應(yīng)方程式N2來(lái)源于空氣（空氣分離、空氣將氧氣耗掉所剩N2）H2由煤、渣油、輕油、天然氣與蒸汽反應(yīng)制得1.4.2造氣造氣一般是以煤為原料，采用間歇式固定層常壓氣化法，在高溫和程控機(jī)油傳動(dòng)控制下，交替與空氣和過(guò)熱蒸汽反應(yīng)，反應(yīng)方程式如下吹風(fēng)++Q+C2CO-Q上，下吹C+(g)CO+-QA吹風(fēng)階段空氣→鼓風(fēng)機(jī)→造氣爐→旋風(fēng)除塵器→吹風(fēng)氣崗位↓過(guò)熱器→廢鍋→煙囪→放空吹風(fēng)階段的主要作用是產(chǎn)生熱量，提高燃料溫度B，上吹(加氮)階段過(guò)熱蒸汽造氣旋風(fēng)除塵器過(guò)熱器廢鍋洗氣塔氣柜空氣鼓風(fēng)機(jī)造氣爐上吹階段主要作用是置換爐底空氣，吸收熱量，制造半水煤氣，同時(shí)加入部分氮?dú)?C，下吹階段過(guò)熱蒸汽造氣爐廢鍋洗氣塔氣柜下吹階段主要作用是制取半水煤氣，吸收熱量，使上吹后上移的氣化層下移.D，二上吹階段過(guò)熱蒸汽造氣爐旋風(fēng)除塵器過(guò)熱器廢鍋洗氣塔氣柜二上吹的主要作用是將爐底及進(jìn)風(fēng)管道中煤氣吹凈并回收，確保生產(chǎn)安全.E，吹凈階段空氣鼓風(fēng)機(jī)造氣爐旋風(fēng)除塵器過(guò)熱器廢鍋洗氣塔氣柜吹凈的主要作用是回收造氣爐上層空間的煤氣及補(bǔ)充適量的氮?dú)?，以滿足合成氨生產(chǎn)對(duì)氮?dú)浔鹊囊?1.4.3變換經(jīng)過(guò)壓縮有一定壓力的半水煤氣先經(jīng)過(guò)油水分離器，除去煤氣中的油物.然后進(jìn)入飽和塔的下部與熱水進(jìn)行交換后升至一定溫度，經(jīng)過(guò)汽水分離器分離煤氣中的水分.去除水分的煤氣進(jìn)入預(yù)熱交換器，與中變爐出口的高溫煤氣進(jìn)行兩次熱交換，進(jìn)入中變爐，在觸媒的催化作用下，煤氣中的一氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化碳，中變爐的爐體內(nèi)有三層反應(yīng)區(qū)，在正常的工藝狀況下，第一層的反映溫度控制在450℃左右，第二層反應(yīng)溫度控制在400℃左右，第三層的反應(yīng)溫度控制在380℃左右.反應(yīng)后，出中變爐的變換氣進(jìn)入與入口水煤氣進(jìn)行熱交換的兩級(jí)熱交換器后，再進(jìn)入低變爐使變換氣中的一氧化碳進(jìn)一步變換，經(jīng)過(guò)兩次變換的水煤氣成為合格的變換氣之后，經(jīng)熱水塔冷卻塔之后送入下一工段進(jìn)行后續(xù)處理。1.4.4脫碳含有一定濃度的變換氣進(jìn)入吸收塔內(nèi)。氣體中被逆流流下的碳酸丙稀脂所吸收.凈化氣脫至所要求的濃度由塔頂排出，成為可供用戶使用的工藝氣.吸收的碳酸丙稀脂富液經(jīng)渦輪機(jī)回收能量之后，在高壓閃蒸槽中閃蒸.減壓閃蒸液在氣提塔內(nèi)經(jīng)空氣氣提再生，再生后的碳酸丙稀脂貧液經(jīng)循環(huán)液泵送回吸收塔循環(huán)使用.氣提空氣由通風(fēng)機(jī)從氣提塔塔底送入。高壓閃蒸氣中含有及部分工藝氣.高壓閃蒸氣可全部或部分返回壓縮，與原料氣匯合，以回收氮?dú)夂蜌錃?。脫碳過(guò)程中，入脫碳塔貧液的流量，將直接影響二氧化碳在脫碳塔中的溶解度.流量過(guò)小，原料氣中的不能充分被吸收;流量過(guò)大，能耗增加.閃蒸槽的液位和壓力，對(duì)于原料氣的回收和再利用，有重要作用.它不僅可以回收閃蒸氣中的氮?dú)夂蜌錃?，還可以減少碳酸丙稀脂的損失。脫碳后.煤氣進(jìn)入下一工段進(jìn)行進(jìn)一步處理。1.4.5合成目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)中小氮肥企業(yè)均采用中壓法氨合成工藝，其合成壓力為31.4MPa.合成塔的直徑一般為～。將壓縮送來(lái)的合格精練氣在適當(dāng)?shù)臏囟?，壓力和觸媒存在的條件下合成為氨，所得氣氨經(jīng)過(guò)冷卻水和液氨冷卻，冷凝為液氨.并將液氨從氫氮?dú)庵蟹蛛x出來(lái).未合成的氫氮?dú)庋a(bǔ)充部分合格的新鮮氣體繼續(xù)在合成系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)合成。合成氨反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)。在高壓下進(jìn)行合成氨反應(yīng)，有利于反應(yīng)平衡向生成氨的方向移動(dòng)，同時(shí)反應(yīng)速度也隨壓力升高而加速。所以壓力增加時(shí)，平衡氨濃度和反應(yīng)速度都增加。這兩者都有利于氣體合成率的提高和使催化劑用量減少。此外合成壓力提高，氨濃度增加，按冷凝溫度相應(yīng)提高，所需冷凍量亦隨之減少，故高壓還有利于循環(huán)氣中氨的分離，簡(jiǎn)化流程。溫度升高反應(yīng)速度加快，氨的平衡濃度下降，催化劑只在一定范圍內(nèi)能顯示催化作用，溫度大約在360～550℃，低溫有利于延長(zhǎng)催化劑壽命并減緩設(shè)備的“氫蝕”。合成塔入口氣成分氫氣、氮?dú)?、氨氣、甲烷和惰性氣體。催化劑為α-Fe，催化劑的永久性毒物硫、磷、砷、氯的化合物。催化劑活性下降的主要原因（1）長(zhǎng)期處于高溫下使α-Fe微晶體再結(jié)晶長(zhǎng)大合并，活性表面積減小，活性降低；（2）催化劑中毒。合成工段中主要工藝參數(shù)的優(yōu)化和控制非常重要.直接影響合成氨的產(chǎn)量和消耗指標(biāo).控制方案以降低噸氨消耗為目標(biāo)，控制參數(shù)為催化劑溫度，惰性氣體含量，氨冷出口溫度，及氨冷器，冷交換器.氨分離器的三大液位。氫氮比的調(diào)節(jié)氫氮比的自調(diào)是合成控制中的難點(diǎn)，從造氣到合成的滯后時(shí)間，開(kāi)滿量時(shí)，一般小化肥廠為30分鐘.開(kāi)連醇為45分鐘.正確認(rèn)識(shí)從造氣到合成整個(gè)流程中氫比演變規(guī)律是搞好調(diào)節(jié)的基礎(chǔ).規(guī)律主要為二點(diǎn);從造氣到合成塔入口基本為純滯后階段，各點(diǎn)氫比測(cè)量曲線呈簡(jiǎn)單相似現(xiàn)象.并含有一定容量滯后，合成塔塔前塔后氫比信號(hào)呈微積分關(guān)系.記錄各測(cè)量點(diǎn)氫比偏差記錄曲線，據(jù)此可發(fā)現(xiàn)演變規(guī)律，監(jiān)視分析調(diào)節(jié)效果，計(jì)算開(kāi)表數(shù)據(jù)，以此數(shù)據(jù)二維查表控制閥門(mén)輸出能達(dá)到較好的控制效果。合成塔內(nèi)觸媒層熱點(diǎn)溫度控制。合成塔各催化劑層熱點(diǎn)溫度的控制，是調(diào)節(jié)未反應(yīng)的冷氣體加入量的方法來(lái)控制各段溫度，由于反應(yīng)溫度比較容易穩(wěn)定，所以一般采用手動(dòng)遙控。循環(huán)氣和氨冷器出口溫度和液位的控制為了更好的控制溫度，采用串級(jí)控制方案.以溫度回路作為主回路，液位為副回路.為保證液位，當(dāng)液位超限時(shí)，切斷串級(jí)回路，使回路的串級(jí)狀態(tài)切換為副回路的自動(dòng)狀態(tài).保證液位在安全值內(nèi)。新鮮氣氨冷器液氨液位控制在新鮮氣氨冷器液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，水位測(cè)量值與給定常數(shù)進(jìn)行PID運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果調(diào)節(jié)氨冷液位調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，從而維持氨冷液位恒定。1.5流程簡(jiǎn)述來(lái)自冷凝塔的氣體在305MPa（絕壓），30℃下進(jìn)入合成塔上部，經(jīng)塔內(nèi)外筒外隙進(jìn)入下部熱交換器管外與反應(yīng)后出觸媒筐溫度為475℃的管熱氣體換熱后，經(jīng)集氣管進(jìn)入冷管的內(nèi)、外管間環(huán)隙進(jìn)入集氣盒，沿中心管上升，在420℃下進(jìn)入觸媒筐。經(jīng)反應(yīng)之氣體在475℃進(jìn)入上段熱交換器管內(nèi)，與管外冷氣換熱，熱氣被冷卻至375℃，從一段出口引至塔外中置廢熱鍋爐副產(chǎn)13MPa的蒸汽后，返回合成塔下段熱交換器管內(nèi)，經(jīng)進(jìn)一步冷卻，在90℃，295MPa下出合成塔。經(jīng)水冷器，氨分離器，分離出大部分的液氨后，進(jìn)入冷交換器，在此新鮮氣經(jīng)油分離器，補(bǔ)充器循環(huán)系統(tǒng)中，然后再經(jīng)氨冷器，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)加壓后重新進(jìn)入合成塔進(jìn)行下一循環(huán)。新鮮氣新鮮氣NH3氨冷器液氨貯槽槽合成塔廢熱鍋爐水冷器換熱器廢熱鍋爐水冷器換熱器油分離器循環(huán)機(jī)氨分離器qi冷交換器油分離器循環(huán)機(jī)氨分離器qi冷交換器圖1氨合成系統(tǒng)流程圖Figure1Theflowchartforammoniasynthesissystem

第二章物料衡算2.1計(jì)算依據(jù)精煉氣成分計(jì)算已知補(bǔ)充氣中惰性氣體總量+=0.8%又由反應(yīng)，可知：=2.9：1=3/499.2%=73.8%=1/499.2%=25.4%又由已知補(bǔ)充氣來(lái)自空氣，其中/=78.1%：0.9325%=0.303%=0.8%-0.296%=0.497%(1)精煉氣成分=73.8%=25.4%=0.497%=0.303%(2)合成塔入口氨含量=3%氨凈值12.76%合成塔出口氨含量=3%+12.76%=15.76%合成塔入口惰性氣體含量=15%(3)合成塔操作壓力29.4MPa(取其進(jìn)口和出口的平均壓力)(4)水冷器出口氣體溫度305K(5)以下各項(xiàng)在計(jì)算中略去不計(jì)設(shè)備及管道造成的壓力降;設(shè)備及管道的冷(熱)量損失;冷交換器及氨冷器中溶解在液氨中的氣量。(6)年工作日300天武漢工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGEPAGE682.2計(jì)算流程點(diǎn)66新鮮氣891071151343141216161521720118212019水冷器換熱器廢熱鍋爐合成塔水冷器換熱器廢熱鍋爐合成塔氨分離器qi冷交換器油分離器循環(huán)機(jī)氨分離器qi冷交換器油分離器循環(huán)機(jī)氨冷器液氨貯槽槽氨冷器液氨貯槽槽圖2.1氨合成系統(tǒng)帶物料點(diǎn)流程示意圖Figure2.1TheflowchartwithmaterialpointforAmmoniaSynthesisSystem1，2，3，4，5—精煉氣6，7，8，9，10，11，12，14，17，18—合成氣13—放空氣20—弛放氣15，16，19，21—液氨2.3物料組分計(jì)算2.3.1合成塔入口氣體組成根據(jù)計(jì)算依據(jù)入塔氨含量=3%入塔甲烷含量=15%0.497/(0.497+0.303)=9.32%入塔氬含量=15%0.303/(0.497+0.303)=5.68%入塔氫含量=2.9/3.9(100%-3%-15%)=60.974%入塔氮含量=1/3.9(100%-3%-15%)=21.026%結(jié)果匯總見(jiàn)表2.1。表2.1入塔氣組分含量(%)表2.1入塔氣組分含量（％）NH3CH4ArH2N2小計(jì)39.325.6860.97421.0621002.3.2合成塔出口氣體組成以1000kmol入塔氣作為計(jì)算基準(zhǔn)求出塔氣組分已知氨凈值12.76%。合成塔出口氨含量=3%+12.76%=15.76%由下式計(jì)算合成塔內(nèi)生成的=(-)/(1+)=1000(0.1576-0.03)/(1+0.1576)=110.228kmol出塔氣量=入塔氣量-生成氣量=1000-110.228=889.772kmol出塔氨含量=15.76%出塔甲烷含量=(/)=(1000/889.772)9.32%=10.47%出塔氬氣含量=(/)=(1000/889.772)5.68%=6.38%出塔氫含量=2.9/3.9(1)100%=50.11%出口氮含量=1/4(1)100%=17.28%結(jié)果匯總見(jiàn)表2.2。表2.2出塔氣體組分含量（％）NH3CH4ArH2N2小計(jì)15.7610.476.3850.1117.281002.3.3氨分離器氣液平衡計(jì)算設(shè)氨分離器進(jìn)口氣液混合物F，進(jìn)口物料組分;分離氣相組分;氣量V;分離液相組分，液量L，其中進(jìn)口物料組分等于合成塔出口氣體組分.根據(jù)氣液平衡原理，以1Kmol進(jìn)口物料為計(jì)算基準(zhǔn)，即F=1Kmol。分離器入口混合物組成與合成塔出口氣組分相同，見(jiàn)表2.3。表2.3氨分離器入口混合物組分(%)NH3CH4ArH2N2小計(jì)15.710.476.3850.117.281.00000查T(mén)=308K，P=28.9MPa時(shí)各組分的平衡常數(shù)，如表2.4。表2.4各組分的平衡常數(shù)KNH3KCH4KArKH2KN20.0917510.5428.1239.6835.975由物料衡算(2-1)又氣液平衡(2-2)，(2-3)設(shè)V/L=12，帶入式2-3中計(jì)算有分離氣體量V=1-L=1-0.077=0.923kmol計(jì)算液氣比V/L=11.99誤差=[(12-11.99)/12]=0.08%假設(shè)正確。分離液體組成結(jié)果匯總見(jiàn)表2.5。表2.5氨分離器出口液體含量(%)NH3CH4ArH2N2小計(jì)96.901.010.241.410.44100.00氣體氨含量=(0.1576-0.0750)/0.923=8.95%同理=(0.5011-0.00116)/0.923=54.16%=(0.1728-0.0003621)/0.923=18.68%=(0.1047-0.0007743)/0.923=11.26%=(0.0638-0.0001885)/0.923=6.9%結(jié)果匯總見(jiàn)表2.6。表2.6氨分離器出口氣體組分含量(%)NH3CH4ArH2N2小計(jì)8.9511.266.954.1618.68100.002.3.4冷交換器氣液平衡計(jì)算根據(jù)氣液平衡原理，因?yàn)槔浣粨Q器二次出口氣體含量等于合成塔進(jìn)口氣體含量，由合成塔入口氣體含量和操作條件下分離溫度可查出，便可解出.t=1℃，P=28.9MPa的平衡常數(shù)如表2.7表2.7-7℃時(shí)各組分平衡常數(shù)KNH3KCH4KArKH2KN20.030730.9323.9150.3940.12冷交換器出口液體組分含量出口液體中氨含量=0.03/0.0307=97.71%同理=0.615/50.39=1.21%=0.205/40.12=0.52%=0.0945/30.93=0.30%=0.0555/23.91=0.24%結(jié)果匯總表2.8。表2.8冷交換器出口液體含量(%)Table2.8Thecontentofoutletliquidforcoolexchanger(%)NH3CH4ArH2N2小計(jì)98.710.52100.002.3.5液氨貯槽氣液平衡計(jì)算由于氨分離器出口分離液體和冷交換器出口分離液體匯合后進(jìn)入液氨貯槽，經(jīng)減壓后溶解在液氨中的氣體會(huì)解吸，即弛放氣.百分比估算值即水冷后分離液氨占總量的百分?jǐn)?shù)。=[(1+0.03)(0.1576-0.0895)/(0.1576-0.03)(1-0.0895)]=50.05%水冷后，分離液氨占總量的50.05%，冷交分離液氨占總量的49.95%。以液氨貯槽入口1kmol液體為基準(zhǔn)，即=1kmol，入口液體混合后組分含量混和后入口各組分含量=0.50050.9690+0.49950.9771=0.9730=0.50050.0147+0.49950.0121=0.0134=0.50050.0044+0.49950.005=0.0048=0.50050.0101+0.49950.0030=0.0066=0.50050.0024+0.49950.0024=0.0024結(jié)果匯總表見(jiàn)表2.9。表2.9液氨貯槽入口液體組分(%)m0NH3m0CH4m0Arm0H2m0N2小計(jì)97.300.660.241.340.481.0000查t=17℃(實(shí)際得到)，P=0.8528MPa平衡常數(shù)表2.1017℃時(shí)各組分的平衡常數(shù)KNH3KCH4KArKH2KN20.598170540575620根據(jù)物料衡算和氣液平衡原理，有(2-4)設(shè)V/L=0.070，代入上式計(jì)算得出口液體中各組分含量=0.9730/[1+0.0700.598]=0.9339kmol=0.0134/[1+0.070170]=0.001039kmol=0.0048/[1+0.070540]=0.0001237kmol=0.0066/[1+0.070575]=0.0001600kmol=0.0024/[1+0.060620]=0.00005450kmol出口液體總量L==0.9339+0.001039+0.0001237+0.000160+0.00005405=0.9353kmol出口氣體總量V=1-L=1-0.9353=0.0647kmol計(jì)算液氣比V/L=0.0647/0.9353=0.06918誤差=（0.070-0.06918）/0.070=0.95%出口液體組分含量計(jì)算公式根據(jù)該式計(jì)算得=0.9339/0.9353=99.850%=0.001039/0.9353=0.117%=0.0001237/0.9353=0.01%=0.000182/0.93332=0.017%=0.00016/0.9353=0.005%結(jié)果匯總見(jiàn)表2.11表2.11液氨貯槽出口液體組分(%)NH3CH4ArH2N2小計(jì)99.850.0170.0050.1170.011.0000出口弛放氣組分含量計(jì)算公式根據(jù)該式計(jì)算得=(0.9730-0.9339)/0.0647=60.43%=(0.0134-0.001039)/0.0647=19.11%=(0.0048-0.0001237)/0.0647=7.23%=(0.0066-0.000160)/0.0647=9.95%=(0.0024-0.00005405)/0.0647=3.63%結(jié)果匯總見(jiàn)表2.12表2.12弛放氣組分含量(%)NH3CH4ArH2N2小計(jì)60.439.953.6319.117.231002.3.6液氨貯槽物料計(jì)算=600001000/(3002417)=490.196其中==490.1960.99848=489.451=490.1960.00117=0.574=490.1960.0001=0.049=490.1960.00017=0.083=490.1960.00005=0.025液氨貯槽出口弛放氣，V/L=0.070=0.070490.196=34.314其中==34.3140.6043=20.736=34.3140.1911=6.5574=34.3140.0723=2.481=34.3140.0995=3.414=34.3140.0363=1.246液氨貯槽出口總物料=+=490.196+34.314=524.51入口液體各組分含量計(jì)算=+所以各組分含量為=489.451+20.736=510.187=0.574+6.5574=7.1314=0.049+2.481=2.53=0.083+3.414=3.497=0.025+1.246=1.271入口液體中組分核算，由得由上式計(jì)算得=510.187/524.51=97.16%=7.1314/524.51=1.36%=2.53/524.51=0.48%=3.497/524.51=0.67%=1.271/524.51=0.24%m=滿足組分核算。2.4合成系統(tǒng)物料計(jì)算將整個(gè)合成看作一個(gè)系統(tǒng)，進(jìn)入該系統(tǒng)的物料由新鮮補(bǔ)充氣.離開(kāi)該系統(tǒng)的物料有放空氣，液氨貯槽弛放氣，產(chǎn)品液氨由前計(jì)算數(shù)據(jù)列入下表2.13。表2.13各組分氣體含量表4-15各組分的含量名稱NH3CH4ArH2N2氣量補(bǔ)充氣--0.005040.00290.74400.2480V補(bǔ)放空氣0.08950.11260.06900.54160.1868V放弛放氣0.6040.09950.03630.19110.072334.314液氨0.9980.000170.00050.000530.0001490.196入塔氣0.030.09320.056860.3750.21026V入出塔氣0.1570.10470.06380.508850.1728V出根據(jù)物料平衡和元素組分平衡有，循環(huán)回路中氫平衡（2-5）循環(huán)回路中氮平衡(2-6)循環(huán)回路中惰性氣體平衡(2-7)循環(huán)回路中氨平衡(2-8)循環(huán)回路中總物料平衡(2-9)聯(lián)立式(2-5)，(2-6)有(2-10)聯(lián)立式(2-7)，(2-10)并代入數(shù)據(jù)得=20.961=1058.371聯(lián)立式(2-8)，(2-9)并代入數(shù)據(jù)得=4158.937=4671.842.4.1合成塔物料計(jì)算入塔物料==4671.84各組分物料計(jì)算如下=4671.840.03=140.155=4671.840.60974=2848.608=4671.840.21026=985.301=4671.840.0932=435.415=4671.840.0568=265.361合成塔一出，二進(jìn)物料，熱交換器冷氣進(jìn)出物料等于合成塔入塔物料，即===4671.84出塔物料==4158.937各組分物料計(jì)算如下=4158.9370.157=652.953=4158.9370.5011=2084.043=4158.9370.1728=718.664=4158.9370.1047=435.441=4158.9370.0638=265.340合成塔生成氨量==652.953-140.155=485.798廢熱鍋爐進(jìn)出口物料，熱交換器進(jìn)口物料等于合成塔出塔物料即4158.9372.4.2水冷器物料計(jì)算進(jìn)器物料水冷器進(jìn)器物料等于熱交換器熱氣出口物料，即=4158.937出器物料在水冷器中部分氨被冷凝，由氨分離器氣液平衡計(jì)算得，氣液比V/L=12，故有如下方程(2-11)(2-12)解得，=3839.016=319.918出器液體各組分由式計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下=3839.0160.0895=343.592=3839.0160.5416=2079.211=3839.0160.1868=717.128=3839.0160.1126=432.273=3839.0160.0690=264.892出器液體各組分由式計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下=652.953-343.592=309.361=2084.043-2079.211=4.832=718.664-717.128=1.536=435.441-432.273=3.168=265.441-264.892=0.4482.4.3氨分離器物料計(jì)算進(jìn)器物料氨分離器進(jìn)器總物料等于水冷器出器氣液混合物總物料。即，=3839.016+319.918=4158.934出器物料氣液混合物在器內(nèi)進(jìn)行分離，分別得到氣體和液體。出器氣體=3839.016==319.918氨分離器出口氣體放空==20.961其中=20.9610.0892=20.961=20.9610.0.5416=11.352=20.9610.1868=3.916=20.9610.1126=2.360=20.9610.069=2.0122.4.4冷交換器物料計(jì)算(1)進(jìn)器物料進(jìn)器物料等于氨分離器出口氣體物料減去放空氣量=3839.016-20.961=3818.857其中各組分物料計(jì)算如下=3818.8570.0895=341.788=3818.8570.5416=2068.293=3818.8570.1868=713.362=3818.8570.1126=430.003=3818.8570.069=263.501(2)出器物料(熱氣)依據(jù)熱氣出口溫度T=308K，P=29.9MPa氣相中平衡氨含量由lg%=4.1856+2.086/P-1099.5/T（2-13）計(jì)算得;%=4.129%計(jì)算熱氣出口冷凝液氨量時(shí)，忽略溶解在液氨中得氣體，取過(guò)飽和度10%，故%=4.129%1.1=4.542%設(shè)熱氣出口氨的量為a，則a/(6327.934-564.451+a)=0.045394解得a=165.443冷交換熱氣冷凝液氨量為=-a=341.788-165.443=176.345冷交換器熱氣出口氣量及組分=-=a=165.443=2068.293=713.362=430.003=263.501出口氣總量=-=3818.857-176.345=3642.512各組分百分含量=/，計(jì)算得=（165.443/3642.512）=4.54%=（2068.293/3642.512）=56.78%=（713.362/3642.512）=19.58%=（430.003/3642.512）=11.81%=（263.501/3642.512）=7.23%2.4.5氨冷器物料計(jì)算進(jìn)器物料氨冷器進(jìn)器物料等于冷交換器出器物料==3818.857，為了能在合成塔進(jìn)口氨含量為3%，設(shè)氨冷器中冷凝液氨量為X有(-X)/(-X-)=0.03（165.443-X）/（3642.512-X-1058.371）=0.03解得X=90.64氨冷器出器總液氨量為=+X=176.345+90.64=266.985氨冷器出器氣體總量=-X=3642.512-90.64=3551.872其中，=-X=165.443-90.64=74.803=2068.693=713.362=430.003=263.501各組分百分含量為，計(jì)算如下=(74.803/3551.872)=2.11%=(2068.693/3551.872)=58.24%=(713.362/3551.872)=20.08%=(430.003/3551.872)=12.11%=(263.501/3551.872)=7.42%2.4.6冷交換器物料計(jì)算進(jìn)器物料冷交換器進(jìn)器總物料=++=3551.872+1058.371=4610.243=+X=256.083==1058.371其中，=0.744=1058.3710.744=787.428同理=1058.3710.248=262.476=1058.3710.00504=5.334=1058.3710.00296=3.133進(jìn)器氣體組分含量，計(jì)算如下=74.803+0=74.803=2068.693+787.428=2856.121=713.362+262.476=975.838=430.003+5.334=435.337=263.501+3.133=266.634其百分含量為計(jì)算如下=(74.803/4610.243)=1.6%=(2856.121/4610.243)=61.95%=(975.838/4610.243)=21.17%=(435.337/4610.243)=9.44%=(266.634/4610.243)=5.78%由物料衡算=4610.243計(jì)算誤差=[(-)/]=[(4610.243-4671.84)/4671.84]=-1.32%<±5%滿足計(jì)算誤差。校核冷交分離器分離液氨百分?jǐn)?shù)%=/(+)=[319.9180.9690/(319.9180.9690+266.9850.9771)]=54.30%冷交液氨百分?jǐn)?shù)%=1-%=45.70%2.4.7液氨貯槽物料計(jì)算進(jìn)槽物料氨分離器入槽液體=319.918其中，=319.9180.9690=310.001=319.9180.0141=4.511=319.9180.0044=1.408=319.9180.0101=3.231=319.9180.0024=0.768冷交換入槽液體=266.985其中，=266.9850.9771=260.871=266.9850.0121=3.231=266.9850.0052=1.388=266.9850.0030=0.801=266.9850.0024=0.641入槽混合物=319.918+266.985=586.903各組分物料含量其中，=310.001+260.871=570.872=4.511+3.231=7.742=1.408+1.388=2.796=3.231+0.801=4.032=0.768+0.641=1.409其百分含量=/=（570.872/586.903）=97.27%=（7.742/586.903）=1.32%=（2.796/586.903）=0.47%=（4.032/586.903）=0.69%=（1.409/586.903）=0.24%出槽物料液氨貯槽出口馳放氣=34.314其中，=34.3140.604=20.726=34.3140.1911=6.557=34.3140.0723=2.481=34.3140.0995=3.41=34.3140.0363=1.246出口液氨總物料=586.903-34.314=552.589其中，=570.872-20.726=550.146=7.742-6.557=1.185=2.796-2.481=0.315=4.032-3.41=0.622=1.409-1.246=0.163各組分百分含量=（550.146/552.589）=99.56%=（1.185/552.589）=0.21%=（0.315/552.589）=0.057%=（0.622/552.589）=0.113%=（0.163/552.589）=0.029%液氨產(chǎn)量核算552.589誤差[（552.589-550.146）/552.589]=0.44%<±5%滿足計(jì)算誤差。第三章熱量衡算3.1冷交換器熱量衡算(1)進(jìn)口熱氣溫度冷交換器進(jìn)口熱氣溫度等于水冷器出口溫度，由前知(2)進(jìn)口冷氣溫度為了保證合成塔入口氨含量在3%，出氨冷器氣體的氨含量3%，設(shè)過(guò)飽和度為10%，則在該冷凝溫度下的平衡氨含量為=(0.03/1.1)=2.72%查?小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)?表1-4-4，平衡氨含量為2.72%，壓力為28.9MPa時(shí)，冷凝溫度=1℃，故冷氣進(jìn)口溫度為1℃。(3)熱氣體帶入熱量熱氣體在器內(nèi)處于飽和區(qū)，計(jì)算氣體比熱容時(shí)先求常壓下氣體比熱容，然后再用壓力校正方法計(jì)算實(shí)際氣體比熱容。查，常壓下時(shí)各組分的比熱容見(jiàn)表3.1。表3.1常壓下各組分比熱容組分N2H2CH4ArNH3Cp29.1028.8535.6720.835.86==0.089535.86+0.541628.85+0.186829.01+0.112635.67+0.06920.84=29.71kJ/(kmol·℃)查《化工熱力學(xué)》(馬沛生主編）各組分臨界壓力和溫度見(jiàn)表3.2。表3.2各組分的臨界壓力和溫度==0.089511.28+0.54161.31+0.18683.39+0.11264.60+0.0694.90=3.21