天然氣合成氨20萬噸合成工段設計說明書

TOC\o"1-3"\h\u620第一章總論3249401.1概述3281641.2氨的性質 4164831.2.1氨的物理性質 4168981.2.2氨的化學性質 4285111.3原料氣來源 5151771.4文獻綜述 5234191.4.1合成氨工業(yè)的開展 6120951.4.2合成氨工業(yè)的現(xiàn)狀 657201.4.3合成氨工業(yè)的開展趨勢 6316321.5設計任務的工程來源 730544第二章流程方案確實定7207392.1生產(chǎn)原理7121642.2各生產(chǎn)方法及特點 866282.3工藝流程的選擇 9120492.4合成塔進口氣的組成 11208第三章工藝流程簡述 12279503.1合成工段工藝流程簡述127523.2工藝流程方框圖 1329191第四章工藝計算1443164.1物料衡算 1414470設計要求 147098計算物料點流程圖 15285354.1.3合成塔入口氣組分 1562444.1.4合成塔出口氣組分1673294.1.5合成率1742384.1.6氨別離器氣液平衡計算17311784.1.7冷交換器氣液平衡計算19231064.1.8液氨貯槽氣液平衡計算20252824.1.9液氨貯槽物料計算2341514.1.10合成系統(tǒng)物料計算2494514.1.11合成塔物料計算26311704.1.12水冷器物料計算27173684.1.13氨別離器物料計算28182944.1.14冷交換器物料計算 2892014.1.15氨冷器物料計算30291064.1.16冷交換器物料計算 32213194.1.17液氨貯槽物料計算 34124604.2熱量衡算3710750冷交換器熱量計算374404.2.2氨冷凝器熱量衡算401771循環(huán)機熱量計算423034合成塔熱量衡算4421094廢熱鍋爐熱量計算471513熱交換器熱量計算4890水冷器熱量衡算504811氨別離器熱量核算5221524第五章設備選型及設計計算53277985.1合成塔催化劑層設計 53315945.2廢熱鍋爐設備工藝計算 55157605.2.1計算條件 5510665.2.2管內(nèi)給熱系數(shù)的計算 55159775.2.3管外給熱系數(shù) 5915245.2.4傳熱總系數(shù)K 59110535.2.5傳熱溫差 59276245.2.6傳熱面積 60278255.3熱交換器設備工藝計算 60258155.3.1計算條件 606585.3.2管內(nèi)給熱系數(shù)的計算 61301595.3.3管外給熱系數(shù)63230355.3.4總傳熱系數(shù) 67190075.3.5傳熱面積核算 68245255.4水冷器設備工藝計算 68302145.4.1計算條件 68207065.4.2管內(nèi)給熱系數(shù)的計算 69166795.4.3管外給熱系數(shù) 7185735.4.4傳熱溫差 7146045.4.5傳熱總系數(shù)K71238485.5氨冷器設備工藝計算72292125.5.1計算條件72108905.5.2管內(nèi)給熱系數(shù)的計算 73192795.5.3管外給熱系數(shù)77151095.5.4傳熱總系數(shù)K 7795405.5.5傳熱溫差77276675.5.6傳熱面積 7812781第六章車間布置8020670第七章“三廢〞治理及綜合利用8196327.1“三廢〞的產(chǎn)生及污染81193687.1.1廢氣污染危害 813777.1.2廢水污染危害 82262347.1.3工業(yè)廢渣對環(huán)境的污染 83270227.2“三廢〞治理原那么8314778結束語8411760參考文獻854178附錄869362物料衡算匯總表 863151熱量計算點圖89第一章總論1.1概述氨是一種重要的含氮化合物。氮是蛋白質質中不可缺少的局部，是人類和一切生物所必須的養(yǎng)料；可以說沒有氮，就沒有蛋白質，沒有蛋白質，就沒有生命。大氣中存在有大量的氮，在空氣中氨占78％〔體積分數(shù)〕以上，它是以游離狀態(tài)存在的。但是，如此豐富的氮，通常狀況下不能為生物直接吸收，只有將空氣中的游離氮轉化為化合物狀態(tài)，才能被植物吸收，然后再轉化成人和動物所需的營養(yǎng)物質。把大氣中的游離氮固定下來并轉變?yōu)榭杀恢参镂盏幕衔锏倪^程，稱為固定氮。目前，固定氮最方便、最普通的方法就是合成氨，也就是直接由氮和氫合成為氨，再進一步制成化學肥料或用于其它工業(yè)。在國民經(jīng)濟中，氨占有重要地位，特別是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著重大意義。氨主要用來制作化肥。液氨可以直接用作肥料，它的加工產(chǎn)品有尿素、硝酸銨、氯化氨和碳酸氫氨以及磷酸銨、氮磷鉀混合肥等。氨也是非常重要的工業(yè)原料，在化學纖維、塑料工業(yè)中，那么以氨、硝酸和尿素作為氮元素的來源生產(chǎn)己內(nèi)酰胺、尼龍-6、丙烯腈等單體和尿醛樹脂等產(chǎn)品。由氨制成的硝酸，是各種炸藥和根本原料，如三硝基申苯，硝化甘油以及其它各種炸藥。硝酸銨既是優(yōu)良的化肥，又是平安炸藥，在礦山開發(fā)等根本建設中廣泛應用。氨在其他工業(yè)中的應用也非常廣泛。在石油煉制、橡膠工業(yè)、冶金工業(yè)和機械加工等部門以及輕工、食品、醫(yī)藥工業(yè)部門中，氨及其加工產(chǎn)品都是不可缺少的。例如制冷、空調(diào)、食品冷藏系統(tǒng)大多數(shù)都是用氨作為制冷劑。1.2氨的性質1.2.1氨的物理性質氨在常溫下是無色氣體，比空氣輕，具有刺激性臭味，能刺激人體感官粘膜空氣中，含氨大于0.01％時即會引起人體慢性中毒。氣態(tài)氨易溶于水，成為氨水，氨水呈弱堿性。氨在水中的溶解度隨壓力增大而降低。氨水在溶解時放出大量熱。氨水中的氨極易揮發(fā)。常壓下氣態(tài)氨需冷卻到-33.35℃〔沸點〕才能液化。而在常溫下需加壓到0.87MPa時才能液化。液氨為無色液體，氣化時吸收大量的熱。1.2.2氨的化學性質⑴氨與氧在催化劑作用下生成氮的氧化物,并能進一步與水作用,制得硝酸：⑵氨與酸或酐反響生成鹽類,是制造氮肥的根本反響：⑶氨與二氧化碳作用生成氨基甲酸銨,進一步脫水成為尿素：⑷氨與二氧化碳和水作用,生成碳酸氫銨：(5)氨可與鹽生成各種絡合物，如CuCl2?6NH3、CuSO4?4NH3。氨與空氣(或氧)的混合氣,在一定濃度范圍內(nèi)能發(fā)生劇烈的氧化作用而爆炸。在常溫常壓下，氨與空氣爆炸極限為15%～28%(NH3)。100℃，0.1MPa下，爆炸極限為14.5%～29.5%(NH3)。1.3原料氣來源原料氣主要有兩局部：氮氣、氫氣。氮氣主要是從空氣中提取。氫氣是從半水煤氣中提取的，以煤為原料，在一定的高溫條件下通入空氣、水蒸氣或富氧空氣-水蒸氣混合氣，經(jīng)過一系列反響生成含有一氧化碳、二氧化碳、氫氣、氮氣、及甲烷等混合氣體的過程。在氣化過程中所使用的空氣、水蒸氣或富氧空氣-水蒸氣混合氣等稱為汽化劑。這種生成的混合氣稱為煤氣。煤氣的成分取決于燃料和汽化劑的種類以及進行汽化的條件。根據(jù)所用汽化劑的不同，工業(yè)煤氣可分為以下四種：空氣煤氣：以空氣為汽化劑制取的煤氣，又稱為吹風氣。水煤氣：以水蒸氣〔或水蒸氣與氧的混合氣〕為汽化劑制取的煤氣。混合煤氣：以空氣和適量的水蒸氣為汽化劑制取的煤氣，一般作燃料用。半水煤氣：是混合煤氣中組成符合〔H2+CO〕/N2=3.1～3.2的一個特例?？捎谜魵馀c適量的空氣或蒸氣與適量的富養(yǎng)空氣為汽化劑制得，也可用水煤氣與吹風混合配制。本設計采用半水煤氣，半水煤氣經(jīng)過凈化后得到純潔的氫氣，再配制適量的氮氣，成為合成氨的原料氣，其中含有氮氣、氫氣、以及惰性氣體甲烷和氬。1.4文獻綜述合成氨工業(yè)是氮肥工業(yè)的根底，也是一些工業(yè)部門的重要原料，它的迅速開展促進了一系列科學技術和化學合成工業(yè)的開展，隨著科學技術的開展，合成氨工業(yè)在國民經(jīng)濟中的作用必將日益顯著。1.4.1合成氨工業(yè)的開展合成氨工業(yè)在20世紀初期形成，開始用氨作為火炸藥工業(yè)的原料，為戰(zhàn)爭效勞;第一次世界大戰(zhàn)結束后,轉向為農(nóng)業(yè)、工業(yè)效勞。隨著科學技術的開展，對氨的需要量日益增長，近30年來合成氨工業(yè)開展很快。目前，國內(nèi)合成氨年生產(chǎn)能力30萬噸以上的大型企業(yè)有26家，合成氨年生產(chǎn)能力10萬噸以上的中型企業(yè)有100多家，其他還有800多家小氮肥廠也生產(chǎn)約占總量60%的合成氨。1.4.2合成氨工業(yè)的現(xiàn)狀我國合成氨工業(yè)存在一些特殊問題，一是氮肥資源緊張。國際上以天然氣為原料的氮肥占85%。而我國氮肥原料以煤為主，天然氣僅占20%，我國氮肥行業(yè)急需解決采用成熟的粉煤氣化技術，以本地粉煤代替無煙塊煤。建議針對不同企業(yè)采用不同的技術路線。內(nèi)技術進行改造。同時，對于有廉價天然氣資源的地區(qū)，鼓勵采用天然氣改造現(xiàn)有裝置或建設天然氣化肥基地。二是企業(yè)結構不合理，產(chǎn)業(yè)集中度低，技術水平不高。在氮肥行業(yè)，要推廣新型煤氣化技術，包括粉煤氣化、水煤漿氣化技術等；新型凈化技術，如低溫變換、低溫甲醇洗MDEA等凈化技術；新型氨合成塔及大型低壓合成的成套技術和裝備。1.4.3合成氨工業(yè)的開展趨勢合成氨工業(yè)的開展趨勢:①原料路線的變化方向。煤的儲量約為石油、天然氣總和的10倍，自從70年代中東石油漲價后,從煤制氨路線重新受到重視,但因以天然氣為原料的合成氨裝置投資低、能耗低、本錢低的緣故,預計到20世紀末,世界大多數(shù)合成氨廠仍將以氣體燃料為主要原料。②節(jié)能和降耗。合成氨本錢中能源費用占較大比重，合成氨生產(chǎn)的技術改良重點放在采用低能耗工藝、充分回收及合理利用能量上，主要方向是研制性能更好的催化劑、開發(fā)新的原料氣凈化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位熱能等。③與其他產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)。合成氨生產(chǎn)中副產(chǎn)大量的二氧化碳，不僅可用于冷凍、飲料、滅火，也是生產(chǎn)尿素、純堿、碳酸氫銨的原料。到2023年，力爭組建50家大型企業(yè)集團，大型氮肥廠合成氨平均規(guī)模達40萬噸/年以上，中型氮肥廠平均規(guī)模達20萬噸/年以上。其產(chǎn)品集中度到達50%，并形成3-5家在國際上有一定影響的大型企業(yè)集團。同時，調(diào)整企業(yè)結構，減少根底肥料生產(chǎn)廠數(shù)量，提高單套裝置的規(guī)模，使合成氨工業(yè)朝現(xiàn)代化又邁進一步。1.5設計任務的工程來源本課題是指導老師提高畢業(yè)生設計能力而選定的。希望通過此次課程設計讓學生可以較好地把理論學習中的分散知識點和實際生產(chǎn)操作有機結合起來，得到較為合理的設計成果，到達課程設計訓練的目的，提高學生分析和解決化工實際問題的能力。第二章流程方案確實定2.1生產(chǎn)原理氨是由氣態(tài)氮和氫在適宜溫度壓力,并有觸媒的作用下發(fā)生反響的,其反響式為：此式為一不可逆，放熱，體積縮小的反響，其反響過程為：氨合成的反響特點：⑴反響過程要在高壓下進行，壓力越高，越有利于氨的合成。⑵溫度低時，反響有利于向氨合成的方向進行，但反響速度較慢，提高溫度不利于反響平衡，但可以加快反響速度，在實際操作中，溫度的選擇取決于觸媒的活性。⑶必須借助觸媒，以加快反響速度。⑷混合氣中氫、氮含量越高越有利于反響，因此，氣體中惰性氣體含量越少越好。2.2各生產(chǎn)方法及特點合成氨的生產(chǎn)主要包括三個步驟：第一步是造氣，即制備含有氫、氮的原料氣；第二步是凈化，不管選擇什么原料，用什么方法造氣，都必須對原料氣進行凈化處理，以除去氫、氮以外的雜質；第三步是壓縮和合成，將純潔的氫、氮混合壓縮到高壓，在鐵催化劑與高溫條件下合成為氨。目前氨合成的方法，由于采用的壓力、溫度和催化劑種類的不同，一般可分為低壓法、中壓法和高壓法三種。(1)低壓法操作壓力低于20MPa的稱低壓。采用活性強的亞鐵氰化物作催化劑，但它對毒物很敏感，所以對氣體中的雜質〔CO、CO2〕要求十分嚴格。也可用磁鐵礦作催化劑，操作溫度450～550℃。該法的優(yōu)點是由于操作壓力和溫度較低，對設備、管道的材質要求低、生產(chǎn)容易管理，但低壓法合成率不高，合成塔出口氣體中含氮約8％～10％，所以催化劑的生產(chǎn)能力比擬低；同時由于壓力低而必須將循環(huán)氣降至-20℃的低溫才能使氣體中的氨液化，別離比擬完全，所以需要設置龐大的冷凍設備，使得流程復雜，且生產(chǎn)本錢較高。(2)高壓法操作壓力為60MPa以上的稱為高壓法，其操作溫度大致為550～650℃。高壓法的優(yōu)點是，氨合成的效率高，合成氨出口氣體中含氨達25％～30％，催化劑的生產(chǎn)能力較大。由于壓力高，一般用水冷的方法氣體中的氨就能得到完全的別離，而不需要氨冷。從而簡化了流程；設備和流程比擬低緊湊，設備規(guī)格小，投資少，但由于在高壓高溫下操作，對設備和管道的材質要求比擬高。合成塔需用高鎳優(yōu)質合金鋼制造，即使這樣，也會產(chǎn)生破裂。高壓法管理比擬復雜，特別是由于合成率高，催化劑層內(nèi)的反響熱不易排除而使催化劑長期處于高溫下操作，容易失去活性。(3)中壓法操作壓力為20～35MPa的稱為中壓法，操作溫度為450～550℃。中壓法的優(yōu)缺點介于高壓法與低壓法中間，但從經(jīng)濟效果來看，設備投資費用和生產(chǎn)費用都比擬低。氨合成的上述三種方法，各有優(yōu)缺點，不能簡單的比擬其優(yōu)劣。世界上合成氨總的開展趨勢多采用中壓法，其壓力范圍多數(shù)為30～35MPa。本設計采用中壓法，操作壓力為32MPa。2.3工藝流程的選擇合成氨的生產(chǎn)工藝條件必須滿足產(chǎn)量高，消耗低，工藝流程及設備結構簡單，操作方便及平安可靠等要求。決定生產(chǎn)條件最主要的因素有操作壓力、反響溫度、空間速度和氣體組成等。(1)最適宜的操作壓力氨合成反響是氣體體積縮小的反響，提高壓力有利于反響平衡向右移動。壓力增加平衡常數(shù)增大，因而平衡氨含量也增大。所以，提高壓力對氨合成反響的平衡和反響速度都有利，在一定空速下，合成壓力越高，出口氨濃度越高，氨凈值越高，合成塔的生產(chǎn)能力也越大。氨合成壓力的上下，是影響氨合成生產(chǎn)中能量消耗的主要因素之一。主要能量消耗包括原料氣壓縮功、循環(huán)氣壓縮功和氨別離的冷凍功。提高操作壓力，原料氣壓縮功增加，合成氨凈值增高，單位氨所需要的循環(huán)氣量減少，因而循環(huán)氣壓縮功減少，同時壓力高也有利于氨的別離，在較高氣溫下，氣氨即可冷凝為液氨，冷凍功減少。但是壓力高時，對設備的材料和制造的要求均高。同時，高壓下反響溫度一般較高，催化劑使用壽命也比擬短，操作管理比擬困難。所以要根據(jù)能量消耗、原料費用、設備投資等綜合技術經(jīng)濟效果來選擇操作壓力。目前我國中小型合成氨廠合成操作壓力大多采用20~32MPa。(2)最適宜的反響溫度合成氨反響是一個可逆放熱反響，當溫度升高時，平衡常數(shù)下降，平衡氨含量必定減少。因此從化學平衡角度考慮，應盡可能采用較低的反響溫度。實際生產(chǎn)中還要考慮反響速率的要求。為了提高反響速率，必須使用催化劑才能實現(xiàn)氨合成反響。而催化劑必須在一定的溫度范圍內(nèi)才具有活性，所以氨合成反響溫度必須維持在催化劑的活性范圍內(nèi)。合成氨生產(chǎn)所用的催化劑活性溫度在400~500℃。反響溫度不能低于活性溫度，在活性溫度范圍內(nèi)選用較低溫度，也有利于延長催化劑的使用壽命。在合成氨生產(chǎn)過程中，對應于任意一個瞬時轉化率都存在一個最大的反響速率的溫度，即最正確溫度。就整個反響過程來說，隨著反響的進行，轉化率不斷增加，最正確溫度隨轉化率增加而降低。在實際生產(chǎn)中，應盡可能沿著最正確溫度曲線進行。反響溫度的控制還與催化劑的使用時間有關。新的催化劑因活性比擬高，可采用較低的溫度。在中期活性降低，操作溫度應比初期適當提高8~10℃。催化劑使用到末期，活性因衰老而減弱，應再適當提高溫度。(3)空間速度空間速度反映氣體與催化劑接觸時間的長短。空間速度增加，氣體與催化劑接觸時間減少，反響物來不及反響就離開了反響區(qū)域，因此將是合成塔出口氣體中氨含量降低，即氨凈值降低。但由于氨凈值降低的程度比空間速度的增大倍數(shù)要少，所以當空間速度增加時，合成氨的產(chǎn)量也有所增加。在其他條件一定時，增加空間速度能提高合成氨的生產(chǎn)強度。但空間速度增大，將使系統(tǒng)阻力增加，壓縮循環(huán)氣功耗增加，別離氨所需的冷凍量也增大，因此冷凍功耗增加。同時，單位循環(huán)氣量的產(chǎn)氨量減少。但在一定限度內(nèi)，其他條件不變，增加空間速度，合成氨產(chǎn)量增加，單位時間所得的總反響熱增多，通過水冷器和氨冷器的氣體流量增大，需要移走的熱量增多，導致冷凝器的冷卻面積要相應增大，否那么就不能將高流速氣體中的氨冷凝下來。此外，空間速度增大，使出塔氣體中氨的百分含量降低，為了使氨從混合氣中冷凝別離出來，必須降低出塔氣體溫度，這樣就要消耗更多的冷凍量，導致冷凍功耗增加。綜合以上各方面的考慮，空間速度的增加是有限度的。目前，國內(nèi)一些小型合成氨廠合成壓力在30MPa左右的，空間速度選擇在2000~3000每小時之間。工業(yè)上采用的氨合成工藝流程雖然很多，而且流程中設備結構操作條件也各有差異，但實現(xiàn)氨合成過程的根本步驟是相同的，都必須包括以下幾個步驟：氮、氫原料氣的壓縮并補充到循環(huán)系統(tǒng)；循環(huán)氣的預熱與氨的合成；氨的別離；熱能的回收利用；對未反響氣體補充壓力，循環(huán)使用；排放局部循環(huán)氣以維持循環(huán)氣中惰性氣體的平衡等。流程設計在于合理地配置上述幾個步驟，以便得到較好的技術效果，同時在生產(chǎn)上穩(wěn)定可靠。從氫氮混合氣體中別離氨的方法大致有兩種：水吸收法、冷凝法。本設計采用冷凝法。一般含氨混合氣體的冷凝別離是經(jīng)水冷卻器和氨冷囂二步實現(xiàn)的。液氨在氨別離器中與循環(huán)氣體分開，減壓送入貯槽。貯槽壓力一般為1.6～1.8MPa，此時，冷凝過程中溶解在液氨中的氫、氮及惰性氣體大局部可減壓釋放出來，即弛放氣。2.4合成塔進口氣的組成合成塔進口氣體組成包括氫氮比、惰性氣體含量和塔進口氨含量。(1)氫氮比當氫氮比為3:1時，對于氨合成反響可以獲得最大的平衡氨濃度，但從動力學角度分析，最適宜氫氮比隨著氨含量的變化而變化。從氨的合成反響動力學機理可知，氮的活性吸附是合成氨反響過程速度的控制步驟，因此適當提高氮氣濃度，對氨合成反響速度有利。在實際生產(chǎn)中，進塔氣體的氫氮比控制在2.8~2.9比擬適宜。(2)惰性氣體在混合氣體中含有甲烷和氬氣等，統(tǒng)稱為惰性氣體。惰性氣體不參與反響，也不毒害催化劑，但由于他們的存在會降低氫氮比的分壓。無論從化學平衡還是動力學角度分析，他們都是有弊無利的，導致氨的生產(chǎn)率下降。惰性氣體來源于新鮮氣，隨著合成反響的進行，它們不參與反響而在系統(tǒng)中積累，這樣合成系統(tǒng)中惰性氣體越來越多，為了提高氨的合成率，必須不斷在循環(huán)氣中將它們排放出去。排放量多，可以使合成系統(tǒng)惰性氣體含量降低，氨的合成率提高。但是氫氮氣和局部氨也隨之排放，造成一定損失，故循環(huán)氣體中惰性氣體的控制含量不能過高也不能過低。循環(huán)氣體中惰性氣體的控制還與操作壓力和催化劑活性有關。操作壓力比擬高，及催化劑活性比擬好時，惰性氣體的含量可以高一些。相反，那么要控制低一些。由于原料氣的制備與凈化方法不同，新鮮氣體中惰性氣體的含量也不同。在生產(chǎn)中，一般要保持新鮮氣中含惰性氣體的體積分數(shù)在0.5%~1.0%之間，并控制循環(huán)氣中惰性氣體的體積分數(shù)在10%~15%之間。(3)塔進口氨含量進塔氣體中氨的含量，主要決定于氨別離時的冷凝溫度和別離效率。冷凝溫度越低，別離效果越好，那么進塔氣體中氨含量也就越低。降低進口氨含量，可加快反響速度，提高氨凈值和生產(chǎn)能力。但將進口氨含量降的過低，會導致冷凍功耗增加過多，經(jīng)濟上并不可取。進口氨含量還與合成操作壓力和冷凝溫度有關。壓力高，氨合成反響速度快，進口氨含量可適當控制高一些；壓力低，為保持一定的反響速度，進口氨含量可適當控制低一些。綜合考慮的結果，一般中小型合成氨廠當操作壓力在30MPa左右時，塔進口氨含量約控制在2.5%~3.5%之間。對于壓力在15MPa的合成氨廠，一般應控制在2.0%左右。本設計中塔進口氨含量控制為2.5%。第三章工藝流程簡述3.1合成工段工藝流程簡述由氮氫氣壓縮機送來的35℃的新鮮氣，在油別離器中與循環(huán)機來的循環(huán)氣混合，除去氣體中的油、水及其雜質?；旌蠚膺M冷交換器上部換熱管內(nèi)，與冷交換器下部來的冷氣體進行換熱回收冷量，熱氣體被冷卻至17℃，然后進入氨冷器。氣體在管內(nèi)流動，液氨在管外蒸發(fā)，由于氨大量蒸發(fā)吸收了混合氣的熱量，使管內(nèi)氣體進一步冷卻至-10℃，出氨冷器后的氣液混合物，在冷交換器的下部用氨別離器將液氨別離。分氨后的循環(huán)氣上升至上部換熱器殼程被熱氣體加熱至25℃后出冷交換器。然后氣體分兩股進入合成塔，一股主線經(jīng)主閥由塔頂進入塔內(nèi)環(huán)隙，另一股副線經(jīng)副閥從倒塔底進入塔內(nèi)中心管，以調(diào)節(jié)催化劑床層溫度。入塔氣氨含量為2.5%。反響換熱后溫度降為140~160℃，氨含量13%的反響氣體出合成塔進入水冷器，氣體經(jīng)水冷器冷卻至常溫，其中局部氣氨被冷凝，液氨在氨別離器中分出。為降低惰性氣體含量，保持循環(huán)系統(tǒng)中一定量的惰性氣體，循環(huán)氣岀氨別離器后局部放空，然后進循環(huán)機增壓后送往油別離器，從而完成一個循環(huán)。冷交換器和氨別離器內(nèi)的液氨，經(jīng)液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)減壓后送往液氨貯槽。該流程具有能如下一些特征：eq\o\ac(○,1)氨合成反響熱未充分予以回收，用來副產(chǎn)蒸汽，或用來預熱鍋爐給水。eq\o\ac(○,2)流程簡單，設備投資抵。eq\o\ac(○,3)放空氣位置設在惰性氣體含量最高，氨含量較低處以減少氨和原料氣損失。eq\o\ac(○,4)循環(huán)機位于水冷器和氨冷器之間，適用于有油潤滑往復式壓縮機。eq\o\ac(○,5)新鮮氣和循環(huán)氣中油、水及雜質可通過氨冷器低溫液氨洗滌后除去。3.2工藝流程方框圖合成塔合成塔水冷器熱交換器廢熱鍋爐油別離器冷交換器循環(huán)機新鮮氣放空液氨儲槽氨冷器氨別離塔馳放氣圖3-1合成氨工藝流程方框圖第四章工藝計算4.1物料衡算設計要求1.年產(chǎn)20萬噸液氨,設計裕度及液氨損失均不計2.精煉氣組成〔%〕：如下表表4-1-1精煉氣組成〔mol％〕組成N2H2CH4Ar合計mol％24.1274.451.10 0.331003.合成塔入口氨含量〔mol％〕：合成塔出口氨含量〔mol％〕：合成塔入口惰性氣體含量〔mol％〕：4.合成塔操作壓力:32MPa(絕壓)5.精煉氣溫度：35℃6.水冷器出口溫度：35℃7.循環(huán)機進出口壓差：1.47Mpa8.年工作日：330天9.產(chǎn)量：25.2525tNH3/h10.計算基準：生產(chǎn)1噸液氨計算物料點流程圖12345精煉氣6789101112141718合成氣；13放空氣20弛放氣液氨圖4-1-1計算物料點流程圖合成塔合成塔氨別離塔水冷器氨冷器熱交換器液氨儲槽廢熱鍋爐放空油別離器新鮮氣冷交換器循環(huán)機液氨儲槽氨冷器氨別離塔循環(huán)機3145716141221152019181729101168134.1.3合成塔入口氣組分根據(jù)計算依據(jù)有入塔氨含量：入塔甲烷含量：入塔氬含量：入塔氫含量：入塔氮含量：表4-1-2入塔氣組分含量〔%〕NH3CH4ArH2N2小計2.50011.5393.46261.87420.6251004.1.4合成塔出口氣組分以入塔氣作為基準求出塔氣組分，由下式計算塔內(nèi)生成氨含量：出塔氣量:出塔氨含量：出塔甲烷含量：出塔氬含量：出塔氫含量：出塔氮含量：表4-1-3出塔氣體組分含量〔%〕NH3CH4ArH2N2小計16.513.1153.93549.83816.6121004.1.5合成率4.1.6氨別離器氣液平衡計算氨別離器入口混合物組分表4-1-4氨別離器入口混合物組分小計0.1650.131150.039350.498380.166121查，各組分平衡常數(shù)：表4-1-5平衡常數(shù)表0.0988.228.227.534.5設時，代入計算各組分溶解液量:別離液體量：別離氣體量：計算氣液比：結果合理從而可計算出液體中各組分含量：液體中氨含量：液體中氬含量：液體中甲烷含量：液體中氫含量：液體中氮含量：表4-1-6氨別離器出口液體含量〔%〕NH3CH4ArH2N2小計95.6181.7310.1571.9730.521100.00別離氣體組分含量：氣體氨含量氣體甲烷含量氣體氬含量氣體氫含量氣體氮含量表4-1-7氨別離器出口氣體含量〔%〕NH3CH4ArH2N2小計9.37614.1404.27554.14818.0611004.1.7冷交換器氣液平衡計算根據(jù)氣液平衡原理，由于冷交換器第二次出口氣體含量等于合成塔進口氣體含量，由合成塔入口氣體含量和操作條件下的別離溫度可查出，便可解出。查,的平衡常數(shù)：表4-1-8平衡常數(shù)表0.025427517580冷交換器出口液體組分含量：出口液體氨含量出口液體甲烷含量出口液體氬含量出口液體氫含量出口液體氮含量表4-1-9冷交換器出口液體組分含量〔%〕NH3CH4ArH2N2小計98.4250.4270.0680.8250.2551004.1.8液氨貯槽氣液平衡計算圖4-1-2液氨貯槽氣液平衡圖液氨儲槽L19L16液氨儲槽L19L16L15V20L21水冷后別離液氨占總量的，冷交別離液氨占總量的。以液氨貯槽入口液體計算為準，即，入口液體混合后組分含量：混合后入口氨含量：混合后入口甲烷含量：混合后入口氬含量：混合后入口氫含量：混合后入口氮含量：表4-1-10液氨貯槽入口液體含量〔%〕小計96.8091.1770.1191.4860.409100當(由熱平衡計算得)平衡常數(shù)：表4-1-11平衡常數(shù)表0.598170540575620根據(jù)氣液平衡,設,代入上式得:出口液體氨含量：出口液體甲烷含量：出口液體氬含量：出口液體氫氣含量：出口液體氮氣含量：出口液體總量：出口氣體總量：l出口液體組分含量出口液體氨含量：出口液體甲烷含量：出口液體氬含量：出口液體氫氣含量：出口液體氮氣含量：表4-1-12液氨貯槽出口液氨組分〔%〕NH3CH4ArH2N2小計99.8690.0850.0030.0340.009100出口弛放氣組分含量：弛放氣氨含量：弛放氣甲烷含量：弛放氣氬含量：弛放氣氫氣含量：弛放氣氮氣含量：表4-1-13出口弛放氣組分含量(%)NH3CH4ArH2N2小計59.60514.4471.52619.1455.2771004.1.9液氨貯槽物料計算以液氨貯槽出口一噸純液氨為基準折標立方米計算液氨貯槽出口液體量其中NH3CH4ArH2N2液氨貯槽出口弛放氣其中NH3CH4ArH2N2液氨貯槽出口總物料液氨貯槽進口液體：由物料平衡，，入口液體各組分含量計算：其中NH3CH4ArH2N2入口液體中組分含量核算,由入口液體中氨含量入口液體中甲烷含量入口液體中氬含量入口液體中氫氣含量入口液體中氮氣含量入口液體中組分含量4.1.10合成系統(tǒng)物料計算將整個合成看著一個系統(tǒng)，進入該系統(tǒng)的物料有新鮮補充氣,離開該系統(tǒng)的物料有放空氣，液氨貯槽弛放氣，產(chǎn)品液氨，見圖4-1-3所示：合成塔合成塔V補V出V馳V放V氨V入圖4-1-3合成系統(tǒng)物料計算示意圖由前計算數(shù)據(jù)如下表：表4-1-14合成系統(tǒng)物料計算數(shù)據(jù)名稱NH3CH4ArH2N2氣量Nm３補充氣--0.0110.00330.74450.2412放空氣0.093760.141400.042750.514940.18061弛放氣0.596050.144470.015260.19210.05277108.321液氨0.998690.000850.000030.0003360.000091319.375入塔氣0.0250.115390.034620.618740.20625出塔氣0.1650.131150.039350.498380.16612根據(jù)物料平衡和元素組分平衡求,,,:循環(huán)回路中氫平衡：循環(huán)回路中氮平衡:循環(huán)回路中惰性氣體平衡:循環(huán)回路中惰性氣體平衡:循環(huán)回路中總物料平衡:聯(lián)立各式解得：;;;4.1.11合成塔物料計算入塔物料：其中NH3CH4ArH2N2合成塔一出，二進物料，熱交換器冷氣進出物料等于合成塔入塔物料即出塔物料NH3CH4ArH2N2合成塔生成氨含量：廢熱鍋爐進出口物料，熱交換器進出口物料等于合成塔出塔物料。即4.1.12水冷器物料計算進器物料：水冷器進氣物料等于熱交換器出口物料，即出器物料：在水冷器中局部氣氨被冷凝；由氨別離器氣液平衡計算得氣液比，,有如下方程:將代入得:出口氣體組分由得:其中，NH3CH4ArH2N2出口液體各組分由得其中NH3CH4ArH2N24.1.13氨別離器物料計算進器物料：氨別離器進器總物料等于水冷器出口氣液混合物總物料即出器物料：氣液混合物在器內(nèi)進行別離，分別得到氣體和液體出器氣體，出器液體氨別離器出口氣體放空其中，NH3CH4ArH2N24.1.14冷交換器物料計算進器物料：進器物料等于氨別離器出口氣體物料減去放空氣量其中，NH3CH4ArH2N2出器物料〔熱氣〕：設熱氣出口溫度17℃〔由熱量計算核定〕查,氣相中平衡氨含量，計算熱氣出口冷凝液氨時，忽略溶解在液氨中的氣體。取過飽和度，故。設熱氣出口氨體積為，那么：冷交換器熱氣出口氣量及組分：其中NH3CH4ArH2N2出口總氣量出口氣體各組分：NH3CH4ArH2N24.1.15氨冷器物料計算進器物料：氨冷器進器物料等于冷交換器出器物料加上補充新鮮氣物料其中CH4ArH2N2進器氣體物料進器氣體組分含量其中NH3CH4ArH2N2各組分百分含量NH3CH4ArH2N2進器液體等于冷交換器冷凝液氨量進器總物料出器物料：出器氣體中氨含量為，設出器氣體中氨含量為。解得那么氨冷器中冷凝液氨量：氨冷器出器總液氨量:氨冷器出器氣量:其中NH3CH4ArH2N2各組分百分含量NH3CH4ArH2N2出器總物料4.1.16冷交換器物料計算圖4-1-4冷交換器物料計算示意圖V3V3V2冷交換器V14V17其中氣體入口；液體入口；由氣液平衡計算得，以進口物料為計算基準：即將，代入上式：式中可由物料平衡和氨平衡計算式中———冷交換器入口總物料；———冷交換器熱氣出口總物料———冷交換器入口總氨物料將，，代入上式解得：∴；∴代入得：;;由可求出冷交換器冷凝液體量冷凝液體量出器物料：冷交換器〔冷氣〕出口氣體物料等于進口總物料減去冷凝液體量。其中NH3CH4ArH2N2計算誤差校核氨別離器液氨百分數(shù)氨別離器液氨百分數(shù)：冷交換器別離液氨百分數(shù)：計算誤差4.1.17液氨貯槽物料計算進槽物料：氨別離器入槽液體其中NH3CH4ArH2N2冷交換器入槽液體其中NH3CH4ArH2N2入槽混合物料各組分物料含量：其中NH3CH4ArH2N2百分含量其中NH3CH4ArH2N2出槽物料：液氨貯槽出口弛放氣其中NH3CH4ArH2N2出口液氨總物料其中NH3CH4ArH2N2各組分百分含量：其中NH3CH4ArH2N2液氨產(chǎn)量核算:物料衡算匯總表見附錄4.2熱量衡算冷交換器熱量計算冷交換器冷交換器Q3Q2Q17Q16Q14圖4-2-1冷交換器熱量計算示意圖〔1〕熱氣進口溫度，冷交換器熱氣進口溫度等于水冷器體出口溫度，由題意知?！?〕冷氣進口溫度，為保證合成塔入口氨含量在,出氨冷器的氣體的氨含量必須等于或小于，設過飽和度為,那么，該冷凝溫度下的平衡氨含量為：查《小氮肥工藝設計手冊》圖9-3-1平衡氨含量為；時，冷激溫度,故冷氣進口溫度等于〔3〕熱氣體帶入熱量，熱氣體在器內(nèi)處于氨飽和區(qū)，計算氣體比熱容時先求常壓下氣體比熱容，然后用壓力校正的方法計算實際的氣體比熱容：查,時的各組分比熱容并計算得：查《小氮肥工藝設計手冊》附表1-1-1，各物質的臨界溫度和壓力并計算得：查《小氮肥工藝設計手冊》附表1-5-9由壓力校正法：熱氣體帶入熱量：(4)冷氣體帶入熱量：查,時各組分比熱容并計算得：,查《小氮肥工藝設計手冊》附表1-5-19由壓力校正法：冷氣體帶入熱量：(5)氨冷凝熱：設熱氣出口溫度為，熱氣體在器內(nèi)由冷卻到然后進行氨冷凝，查氨冷凝熱液氨冷凝放出熱量，(6)液氨帶入熱量：查-10℃時液氨比熱容液氨帶入熱量(7)熱氣體帶出熱量：查,時的各組分比熱容并計算得：查《小氮肥工藝設計手冊》附表1-5-8由壓力校正法：熱氣體帶出熱量：(8)熱氣體中液氨帶出熱量：查時液氨比熱容液氨帶入熱量(9)冷氣體帶入熱量：(10)冷氣體帶出熱量：∵設,查時的各組分比熱容并計算得：表4-2-1冷交換器熱量平衡匯總表收方熱量〔KJ〕支方熱量〔KJ〕管內(nèi)熱氣體帶入熱量486381.901管內(nèi)熱氣體帶出熱量2290099.849管外冷氣體帶入熱量-187109.861管內(nèi)液氨帶出熱量17519.657管內(nèi)液氨冷凝熱258981.854管外液氨帶出熱量-19802.698管外液氨散熱-19802.602管外冷氣帶出熱量320824.088小計548451.286小計548451.286(11)冷交換器熱量負荷計算：4.2.2氨冷凝器熱量衡算QQ17氨冷凝器Q液氨Q2Q1Q18Q氣氨圖4-2-2氨冷凝器熱量計算示意圖〔1〕氣體帶入熱量由冷交換器熱量計算得〔2〕氣體中液氨帶入熱量由冷交換器熱量計算得〔3〕氨冷器中氣氨冷凝熱查《小氮肥工藝設計手冊—理化數(shù)據(jù)》在,那么氣氨冷凝熱：〔4〕新鮮氣帶入熱量,查壓力下各組分氣體比熱容然后用疊加的方法計算得實際氣體混合熱容所以新鮮氣帶入熱量：氨冷器收入總熱量〔5〕氨冷器入口混合物溫度計算由熱平衡設,查壓力下各組分氣體比熱容，然后用疊加的方法計算得實際氣體混合熱容。,,查《小氮肥工藝設計手冊》附圖4-1-1液氮的比熱容代入上式與假設一致。混合后按冷氣入口熱氣溫度.〔6〕氣體帶出熱量和由冷交換器熱量計算〔7〕氣體中液氨帶出熱量〔8〕液氨蒸發(fā)吸熱〔9〕需冷凍量查液氨，液氨，所以：，表4-2-2氨冷器熱量平衡匯總表收方熱量〔KJ〕支方熱量〔KJ〕氣體帶入熱量229909.849氣體帶出熱量-187109.861液氨帶入熱量17519.657液氨帶出熱量-19802.608氣體中氨冷凝熱285535.476冷凍量877109.046新鮮氣帶入熱137231.594小計670196.576小計670196.576循環(huán)機熱量計算〔1〕由《小氮肥工藝設計手冊—理化數(shù)據(jù)》表1-1-1查的絕熱指數(shù)如下表：表4-2-3絕熱指數(shù)表組分H2N2ArCH4NH3Ki1.41.1.41.661.311.29由公式∴由前代入上式得：〔2〕氣體帶入熱量〔3〕壓縮功又式中將上述數(shù)據(jù)代入壓縮功的計算式得：壓縮功(4)氣體帶出熱量由熱平衡得：∵由查常壓下各組分氣體比熱容并計算得：查《小氮肥工藝設計手冊》附圖1-5-19比熱容壓力校正圖，誤差那么計算正確。氣體帶出熱量表4-2-4循環(huán)機熱平衡匯總表收方〔KJ〕支方〔KJ〕氣體帶入熱量Q′3320824氣體帶出熱量Q4476358.788壓縮熱QN155534.4小計476358.788小計476358.788合成塔熱量衡算圖4-2-3合成塔熱量計算示意圖Q6Q8合成塔QRQQ6Q8合成塔QRQ5Q7Q損設合成塔環(huán)隙高度，由經(jīng)驗公式知：環(huán)隙溫升按計那么合成塔一出溫度為:(2)氣體帶入熱量由前計算因油別離器內(nèi)無溫升變化〔忽略損失〕∴(3)氣體反響熱設合成塔二出溫度365℃，假定氣體在塔內(nèi)先溫升至出口溫度后進行氨合成反響在壓力的氣體反響簡化計算式為：將代入得：由物料平衡計算知氨產(chǎn)量那么合成塔內(nèi)反響熱(4)二次入塔氣體帶入熱量Q7由熱平衡知∴(5)合成塔一出氣體帶出熱量Q6查混合氣體熱容，按高壓疊加法計算得：∴(6)合成塔二出氣體帶出熱量Q8查混合氣體熱容，按高壓疊加法計算得：∴(7)合成塔熱損失根據(jù)經(jīng)驗公式設塔壁溫度空氣溫度塔外壁高外徑那么∴(8)合成塔二入溫度計算將上述數(shù)據(jù)帶入溫度計算式中得：設查混合氣體熱容，按高壓疊加法計算得：那么誤差假設值與實際值根本相符,計算有效?！嗪铣伤怏w二次入口帶入熱量〔9〕合成塔絕熱溫升核算由式中∴假設值與實際值根本相符,計算有效。表4-2-5合成塔熱量平衡匯總表收方熱量〔KJ〕支方熱量〔KJ〕一次氣體進口帶入熱量Q5476358,788一次氣體出口帶入熱量Q6781534.064二次氣體進口帶入熱量Q73042919.602二次氣體進口帶入熱量Q85860107.589反響熱QR3324784.813熱損失Q損202422.085小計6844063.208小計6844063.208廢熱鍋爐熱量計算〔1〕管內(nèi)熱氣體帶入熱量Q8由合成塔熱平衡計算得〔2〕管內(nèi)熱氣體帶出熱量Qs設查《小氮肥工藝設計手冊—理化數(shù)據(jù)》并計算得：∴(3)廢熱鍋爐熱負荷(4)軟水量計算設廢熱鍋爐參加軟水溫度，，副產(chǎn)1.724MPa飽和蒸汽需軟水量X。查軟水焓蒸汽焓由熱平衡得：∴廢熱鍋爐軟水帶入熱量：蒸汽帶出熱量表4-2-6廢熱鍋爐熱量平衡匯總表收方熱量〔KJ〕支方熱量〔KJ〕管內(nèi)熱氣帶入熱量Q85860107.059管內(nèi)熱氣帶出熱量Q93500130.388軟水帶入熱量Q軟111362.784蒸汽帶出熱量Q蒸2471339.46小計5971469.843小計5971469.843熱交換器Q7Q6Q10Q9熱交換器熱量計算熱交換器Q7Q6Q10Q9圖4-2-4熱交換器熱量計算示意圖〔1〕冷氣帶入熱量Q6由合成塔熱平衡計算得：〔2〕熱氣體帶入熱量Q9由廢熱鍋爐熱平衡計算得：〔3〕冷氣帶出熱量Q7由合成塔熱平衡計算得：〔4〕熱氣出口溫度計算由熱平衡得：∴設查《小氮肥工藝設計手冊—理化數(shù)據(jù)》混合氣體熱容按疊加法計算得：查《小氮肥工藝設計手冊—理化數(shù)據(jù)》附圖1-5-19比熱容壓力校正圖誤差假設值與實際值根本相符，計算有效?！?〕熱交換器熱負荷表4-2-7熱交換器熱量平衡匯總表收方熱量〔KJ〕支方熱量〔KJ〕冷氣帶入熱量Q6781534.064冷氣帶入熱量Q73042919.602熱氣帶入熱量Q93500130.388熱氣帶出熱量Q101238744.85小計4281664.452小計4281664.452水冷器熱量衡算由題意知水冷器出口溫度，設氣體先冷卻至35℃后氨再冷凝〔1〕熱氣帶入熱量Q10由熱交換器熱平衡計算〔2〕氨冷凝熱查《小氮肥工藝設計手冊—理化數(shù)據(jù)》10-1-1得：氨冷凝熱，式中16.796是液氨的平均分子量?！?〕熱氣體帶出熱量Q11，,由于氣體在氨飽和區(qū)，故先計算常壓下氣體組分比熱容然后用壓力校正法計算實際比熱容查《小氮肥工藝設計手冊—理化數(shù)據(jù)》比熱容壓力校正圖那么混合氣的比熱容熱氣帶出熱量(4)液氨帶出熱量查35℃液氨比熱容(5)冷水量計算設需冷水量W，冷卻上水，冷卻下水，冷卻水比熱容那么冷卻水吸收熱量為∴冷卻上水帶入熱量：冷卻下水帶入熱量：表4-2-8水冷器熱量平衡匯總表收方熱量〔KJ〕支方熱量〔KJ〕熱氣帶入熱量Q101238744.851熱氣帶出熱量Q11503664.955氨冷凝熱量Q冷708733.731液氨帶出熱量Q液108120.043冷卻上水帶入熱量Q上水5008852.26冷卻下水帶入熱量Q下水6344545.783小計6956330.841小計6956330.841氨別離器熱量核算其進出口溫度無變化，由氣體熱平衡，氨別離器吸入熱、水冷器熱平衡計算得：氨別離器支出熱，氣體放空氣帶出熱量：冷交換器帶入熱量，由冷交換器熱平衡計算得：；誤差假設值與實際值根本相符計算有效氨別離器帶入熱量等于液氨帶出熱量熱量計算點圖見附錄第五章設備選型及設計計算5.1合成塔催化劑層設計WW電爐出塔氣入塔氣1654321第一段絕熱床2冷激器3第二段絕熱床4層間換熱器5第三段絕熱床6下?lián)Q熱器圖5-1三段絕熱冷激—間接換熱式內(nèi)件流程圖選用三段絕熱冷激—間接換熱式內(nèi)件，此內(nèi)件是由三段軸向絕熱床和復合換熱式結構組成，層間換熱器與下?lián)Q熱器并聯(lián)：第一絕熱床+冷激器+第二絕熱床+層間換熱器+第三絕熱床+下?lián)Q熱器。三段絕熱冷激—間接換熱式內(nèi)件流程如圖5-1所示。并在此根底上進行合成塔的催化劑層設計，依據(jù)已給定參數(shù)設計確定催化劑用量及幾何尺寸等工藝參數(shù)，然后再按照一定的操作條件確定催化劑床層溫度、濃度和產(chǎn)量。本設計根據(jù)經(jīng)驗對催化劑床層進行近似設計。將整個催化劑床層分成三段，各段尺寸及參數(shù)見下表：表5-1各段催化劑床層尺寸及參數(shù)表段段數(shù)n名稱123絕熱層高度150025003500催化劑用量0.5050.7090.8912.6953.8711.331催化劑活性系數(shù)0.620.420.26進口溫度412382.05472.10出口溫度447458.5487進口氨含量2.54.612.5出口氨含量4.612.516.5氨產(chǎn)量192.216240.833287.872催化劑單位反響熱，6963.3555382.13依圖5-1對該流程進行說明：入塔主線氣體經(jīng)內(nèi)外筒環(huán)隙進入，經(jīng)底部出口去塔外預熱器預熱后，分兩股二次入塔，一股進入下?lián)Q熱器預熱，然后通過中心管進入一段床層進行絕熱反響，出一段催化劑氣體與從塔頂引入的冷激氣，在冷激分布器中混合均勻，降低溫度后進入二段催化劑，經(jīng)二段絕熱反響后氣體進入層間換熱器管內(nèi)與另一股管間冷氣換熱降溫，冷氣從塔頂引入，出換熱管間后通過升氣管與入塔主線氣體混合后一起進入一段床層，經(jīng)三段床層絕熱反響后的氣體進入底部下?lián)Q熱器，降溫后出塔，改變冷激氣和冷卻氣流量，可以分別調(diào)節(jié)二段及三段床層入口氣體溫度，一段床層入口氣體溫度可采用塔副線調(diào)節(jié)。5.2廢熱鍋爐設備工藝計算5.2.1計算條件〔1〕選臥式U型換熱管〔2〕高壓管尺寸，，，〔3〕熱負荷〔4〕產(chǎn)量〔5〕冷氣體壓力〔6〕氣體入口溫度〔7〕氣體出口溫度〔8〕進氣量〔9〕副產(chǎn)蒸氣壓力〔10〕軟水入口溫度〔11〕蒸氣飽和溫度5.2.2管內(nèi)給熱系數(shù)的計算式中各物性數(shù)據(jù)取之平均溫度之值(1)壓縮系數(shù)Z查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕表1-1氣體的臨界常數(shù)表5-2-1臨界常數(shù)表NH3CH4ArH2N20.1650.131150.039350.498380.16612405.6190.715133.3126.211.3954.6394.8621.2963.393比照壓力，比照溫度查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕普遍化壓縮系數(shù)之四得(2)混合氣體平均分子量(3)氣體熱容查《小氮肥廠工藝手冊》氣體比熱容表5-2-2氣體比熱容表NH3CH4ArH2N24.9323.9201.7761.3874.96548.48851.41421.23429.42730.514(4)氣體導熱系數(shù)λ高溫下含氮混合氣體的導熱系數(shù)，用氮的比照導熱系數(shù)圖進行計算查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕臨界修正參數(shù)表5-2-3臨界修正參數(shù)表NH3CH4ArH2N20.1650.131150.039350.498380.16612405.5239151.233.3126.218．03023.1964.8621.5683.3930.66960.44690.10680.36870.12866假比照參數(shù)查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕導熱系數(shù)，(5)氣體粘度μ查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕圖1-22,23,25,30,31各組分氣體的粘度表5-2-4各組分氣體粘度表NH3CH4ArH2N20.1650.131150.039350.498380.166120.971.04110.920.08060.07740.14690.04980.10624.1246.321.415.29高壓下含氨混合氣體的粘度(6)雷諾準數(shù)重量流量管道截面積，設管道數(shù)量185根那么重量流速〔7〕普蘭特準數(shù)管內(nèi)給熱系數(shù)5.2.3管外給熱系數(shù)式中Q—鍋爐熱負荷，,F—鍋爐換熱面積，m2,p—蒸氣壓力，Mpa設鍋爐換熱面積F=60.0m2，副產(chǎn)1.372Mpa絕熱蒸氣，代入上式5.2.4傳熱總系數(shù)K設氣相測污垢系數(shù)設液相側污垢系數(shù)5.2.5傳熱溫差管內(nèi)氣體溫度管內(nèi)軟水溫度5.2.6傳熱面積實取換熱面積按一根U型管長8.04m，需列管數(shù)5.3熱交換器設備工藝計算5.3.1計算條件〔1〕選列管式換熱器，冷氣走殼程，熱氣走管程〔2〕列管尺寸無縫鋼管，，，〔3〕熱負荷〔4〕產(chǎn)量〔5〕冷氣體壓力〔6〕冷氣入口溫度〔7〕冷氣出口溫度〔8〕冷氣氣量〔9〕熱氣體壓力〔10〕熱氣入口溫度〔11〕熱氣出口溫度〔12〕熱氣氣量5.3.2管內(nèi)給熱系數(shù)的計算式中各物性數(shù)據(jù)取之平均溫度之值(1)壓縮系數(shù)和體積流量由廢熱鍋爐壓縮系數(shù)計算知，比照壓力,比照溫度查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕普遍化壓縮系數(shù)之四得那么氣體體積流量(2)混合氣體平均分子量(3)氣體熱容查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕并計算得(4)氣體導熱系數(shù)λ查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕1-88表常壓下各組分導熱系數(shù)表5-3-1各組分導熱系數(shù)表NH3CH4ArH2N20.14180.19070.08430.81480.12042.5712.5093.4191.2593.037由計算由前計算查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕普遍化氣體比照導熱系數(shù)，(5)氣體粘度μ查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕圖1-22,23,25,30,31各組分氣體的粘度表5-3-2各組分氣體粘度表NH3CH4ArH2N20.650.9110.890.2070.07480.01350.04230.1008高壓下含氨混合氣體的粘度(6)雷諾準數(shù)設取管內(nèi)流速(7)普蘭特準數(shù)管內(nèi)給熱系數(shù)5.3.3管外給熱系數(shù)式中冷氣體物性數(shù)據(jù)取平均溫度(1)壓縮因子Z由前計算知比照壓力查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕普遍化壓縮系數(shù)之四得(2)混合氣體分子量．(3)氣體熱容查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕氣體比熱容表5-3-3氣體比熱容表NH3CH4ArH2N20.7863.6291.08919.466.48840.60442.48820.9332.56730.767(4)導熱系數(shù)λ查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕1-88表常壓下各組分導熱系數(shù)表5-3-4導熱系數(shù)表NH3CH4ArH2N20.11870.16180.07660.74780.10942.5712.5193.4191.2593.037由計算其中由前計算查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕普遍化氣體比照導熱系數(shù)那么(5)氣體粘度μ查《小氮肥廠工藝手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕圖1-22,23,25,30,31各組分氣體的粘度表5-3-5氣體粘度表NH3CH4ArH2N20.440.88110.850.28080.07560.013320.04030.099高壓下含氨混合氣體的粘度其中(6)換熱器尺寸設計設換熱器面積，換熱管那么換熱管數(shù)管間距取正六邊形排列層數(shù)實取37層六邊形對角線排管取板間距，取那么設備直徑實取換熱器直徑校核管內(nèi)流速其中實際傳熱系數(shù)管外當量直徑流道截面積〔擋板為圓缺形〕，其中取檔板直徑，流道截面積(7)計算雷諾準數(shù)氣體重量流速(8)計算普蘭特準數(shù)管內(nèi)給熱系數(shù)5.3.4總傳熱系數(shù)取5.3.5傳熱面積核算與假定面積相符 實取換熱面積取,5.4水冷器設備工藝計算5.4.1計算條件〔1〕選淋灑式排管冷卻器〔2〕高壓換熱管〔3〕熱負荷〔4〕產(chǎn)量〔5〕熱氣體壓力〔6〕熱氣入口溫度〔7〕熱氣出口溫度〔8〕熱氣氣量〔9〕冷卻水壓力〔10〕冷卻水入口溫度〔11〕冷卻水出口溫度〔12〕冷卻水量5.4.2管內(nèi)給熱系數(shù)的計算式中各物性數(shù)據(jù)取之平均溫度〔1〕壓縮系數(shù)由廢鍋計算知比照溫度比照壓力查《小氮肥廠工藝設計手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕圖1-4普遍化壓縮系數(shù)圖得〔2〕混合氣體平均分子量〔3〕氣體熱容〔4〕氣體導熱系數(shù)常壓下氣體的導熱系數(shù)那么假比照參數(shù)查《小氮肥廠工藝設計手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕普遍化氣體比照導熱系數(shù)，(5)氣體粘度查《小氮肥廠工藝設計手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕圖1-22,23,25,30,31各組分氣體在壓力下的粘度表5-4-1氣體粘度表NH3CH4ArH2N20.30.75110.82Kg/(m.h)0.4860.0850.1310.0370.095高壓下含氨混合氣體的粘度(6)雷諾準數(shù)設取管內(nèi)流速密度〔7〕普蘭特準數(shù)管內(nèi)給熱系數(shù)5.4.3管外給熱系數(shù)式中：冷卻水量忽略蒸發(fā)水量，高壓管真管長度冷卻管列數(shù)管外給熱系數(shù)5.4.4傳熱溫差5.4.5傳熱總系數(shù)K設管內(nèi)污垢系數(shù)設管外污垢系數(shù)5.4.6傳熱面積實取換熱面積需排管數(shù)取20排實際傳熱面積冷排高度流速核算氣體實際體積流量:管內(nèi)流速5.5氨冷器設備工藝計算5.5.1計算條件〔1〕選立式氨冷器，熱氣走管程，液蒸發(fā)走殼程〔2〕高壓換熱管〔3〕熱負荷〔4〕產(chǎn)量〔5〕熱氣體壓力〔6〕熱氣入口溫度〔7〕熱氣出口溫度〔8〕液氨入口溫度〔9〕液氨蒸發(fā)溫度〔10〕液氨量5.5.2管內(nèi)給熱系數(shù)的計算式中各物性數(shù)據(jù)取之平均溫度管內(nèi)汽液混合物〔按氣相計算〕表5-5-1氣體百分數(shù)表NH3CH4ArH2N2小計氣量21862.30133792.08710212.288181853.85960121.581307846.383%7.10210.9773.31859.07319.530100(1)壓縮系數(shù)Z和體積流量比照溫度比照壓力查《小氮肥廠工藝設計手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕圖1-4普遍化壓縮系數(shù)圖得氣體體積流量為〔3〕混合氣體平均分子量〔4〕氣體熱容查氣體常壓比熱容表5-5-2比熱容表NH3CH4ArH2N236.41833.48820.9328.67428.821混合氣體常壓比熱容由，查比熱容壓力校正圖〔5〕氣體導熱系數(shù)查《小氮肥廠工藝設計手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕1-88表常壓下各組分導熱系數(shù)表5-5-3導熱系數(shù)表NH3CH4ArH2N20.07890.10030.05970.6090.0862.5712.5193.4191.2593.037由由，查《小氮肥廠工藝設計手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕普遍化氣體比照導熱系數(shù)(6)氣體粘度查《小氮肥廠工藝設計手冊》〔理化數(shù)據(jù)〕圖1-22,23,25,30,31各組分氣體在壓力下的粘度表5-5-4氣體粘度表NH3CH4ArH2N20.170.652110.778Kg/(m.h)0.1870.09180.1350.03380.099高壓下含氨混合氣體的粘度(7)雷諾準數(shù)設取管內(nèi)流速密度(8)普蘭特準數(shù)管內(nèi)給熱系數(shù)5.5.3管外給熱系數(shù)式中F-氨冷器的換熱面積，用試差法計算設5.5.4傳熱總系數(shù)K設管內(nèi)污垢系數(shù)無縫鋼管導熱系數(shù)總傳熱系數(shù)5.5.5傳熱溫差5.5.6傳熱面積與假定面積相符合取管數(shù)根管長U型管)表5-6工藝設備選型匯總表合成塔外殼公稱直徑壓力外殼高度空重容積內(nèi)件內(nèi)件規(guī)格形式公稱直徑型式三段絕熱冷激—間接換熱式凈空高觸媒裝填量下部換熱器型式列管式電加熱器功率塔內(nèi)熱電偶規(guī)格嵌裝式K型測溫范圍電偶直徑數(shù)量3組共20點廢熱鍋爐型式臥式U型換熱管換熱管數(shù)量根換熱管長度L=8.04m換熱管規(guī)格換熱面積熱交換器型式列管式換熱器換熱管數(shù)量根換熱管長度換熱管規(guī)格無縫鋼管換熱面積水冷器型式淋灑式排管冷卻器換熱管列數(shù)根直管長度換熱管規(guī)格換熱面積氨冷器型式立式氨冷器換熱管數(shù)量根換熱管長度換熱管規(guī)格換熱面積第六章車間布置車間布置是設計中的重要環(huán)節(jié)，既要符合工藝要求，又要經(jīng)濟實用，合理布局。車間布置直接影響到工程建設的投資，建設后的生產(chǎn)運轉正常，設備維修和平安，以及各項經(jīng)濟指標的完成。車間布置是指對車間各根本工段、輔助工段、生產(chǎn)效勞部門、設施、設備、倉庫、通道等在空間和平面上的相互位置的統(tǒng)籌安排。車間布置旨在最有效地利用廠房空間，一方面方便于工作操作，防止生產(chǎn)設備的過度擁擠；另一方面，注意廠房的通風和防火防爆，確保平安生產(chǎn)。其具體內(nèi)容包括：1.在縱跨、橫跨、高跨、露天跨建筑面積上的安排；2.在廠房內(nèi)空間分層的安排；3.在多層建筑內(nèi)的安排。本設計的車間的平面布置要根據(jù)工廠的生產(chǎn)大綱和車間分工表、生產(chǎn)流程、工藝路線、生產(chǎn)組織形式、機器設備和起重運輸設備的種類、型號、數(shù)量等多方面因素共同確定。好的車間布置應最大限度地減少搬運路程，讓物料從進入車間依次流經(jīng)各個工位后流出車間。廠房設計本設計采用雙層廠房，這樣使廠房利用率較高建設費用也低，廠房設有配電室，貯存室及控制室。設備布置設計本設計中的大局部設備由于沒有特殊要求，因而可露天布置，露天布置設備有以下優(yōu)點：可節(jié)約建筑面積，節(jié)省基建投資可節(jié)約土建工程量，加快基建速度有利于化工生產(chǎn)的防水，防爆和防毒，對廠房的擴建改建具有較大的靈活性。第七章“三廢〞治理及綜合利用7.1“三廢〞的產(chǎn)生及污染中國的工業(yè)污染在環(huán)境污染中占70％。隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速開展，工業(yè)污染的治理越來越引起人勻的廣泛注意。中國對工業(yè)污染的治理十分重視，十多年來，國家在工業(yè)污染治理方面進行了大量投資，建設了大批治理污染的設施，也怪得了比擬明顯的環(huán)境效益。但是，工業(yè)污染的治理遠遠落后于工業(yè)生產(chǎn)的開展，到目前為止，工業(yè)污染的治理率還很低，工業(yè)廢水治理率僅20％，工業(yè)廢氣治理率為56％，工業(yè)廢渣治理率為50％。因此，解決工業(yè)“三廢〞污染的任務還相當艱巨。7.1.1廢氣污染危害化學工業(yè)排放的廢氣，其中含有的主要污染物包括二氧化硫、氮氧化物、氟化氫、氯氣、氯化氫、碳氫化合物、各種有機物和浮游粒子等。這些污染物質排入大氣后都會造成危害。大量的工業(yè)廢氣排入大氣，必然使大氣環(huán)境質量下降，危害人類健康和造成經(jīng)濟損失。這種危害和損失的程度決定于大氣污染的性質、濃度和滯留時間。工業(yè)廢氣造成的危害表現(xiàn)在以下五個方面，即人體健康危害、居民生活費增加、物質材料破壞、農(nóng)林水產(chǎn)損失擴全球環(huán)境影響。(1)人體健康危害工業(yè)廢氣污染對人體健康的危害包括急性和慢性兩方面。急性一般出現(xiàn)在工業(yè)區(qū)及其附近地區(qū)。慢性危害是大氣污染物在直接或間接的長期作用下對人體健康造成的危害。這種危害短期表現(xiàn)不明顯，對人體健康的影響范圍大，持續(xù)時間長，危害較為嚴重。主要表現(xiàn)為呼吸道疾病、生理機能障礙，或者眼鼻等粘膜受到刺激而生病，或者因污染急性中毒使惡化而死亡等。據(jù)中國十個城市統(tǒng)計，呼吸道疾病的患病率在工業(yè)重污染地區(qū)為30％～70％，而輕污染區(qū)只有它的一半。(2)居民生活費用增加大氣污染造成的居民生活費用增加，包括家庭清掃、洗滌和生活物質損壞三方面，據(jù)1985年估算，每年全國損失達16億元。(3)物質材料破壞廢氣中的二氧化硫、氮氧化物、各種有機物等不僅直接腐蝕建筑物、橋梁和機械設備，而且衍生的二次污染物光化學氧化劑、酸雨等污染物能對這些物質材料產(chǎn)生更大的破壞作用。(4)農(nóng)業(yè)森林損失廢氣中污染物對農(nóng)業(yè)、森林、水產(chǎn)也造成嚴重的危害，其中特別是農(nóng)業(yè)和森林受害最大。大氣污染造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、林木衰敗。據(jù)1985年估算，僅二氧化硫和氟化物污染這兩項，全國每年約損失20億元。(5)全球環(huán)境影響工業(yè)廢氣中的污染物不僅能污染低層大氣，對人體健康、農(nóng)業(yè)、森林和物質材料造成危害，而且能對上層大氣產(chǎn)生影響，形成酸雨，破壞臭氧層、升高氣溫等區(qū)域性，全球性重大環(huán)境問題，可能給人類帶來更嚴重的危害和災難。7.1.2廢水污染危害工業(yè)廢水中各種有害物一旦排入水體，將對水體造成嚴重的污染，不但破壞水體的生態(tài)平衡，而且危及人身健康和工、農(nóng)、漁業(yè)生產(chǎn)的開展。其危害表現(xiàn)在以下四個方面。(1)對人體健康的危害廢水污染對人體健康的危害，一般可分為兩大類。一類是水體受到致病微生物的污染，滋生病毒菌，從而引傳染病的蔓延；另一類是水中含有有毒物質引起人的中毒病癥發(fā)生。目前，第二類污染危害是水污染的主要方面，是人們普遍關心，急待解決的重要危害。(2)對環(huán)境衛(wèi)生的影響工業(yè)廢水根本都含有懸浮物。懸浮物中的有機物還會腐敗分解，發(fā)出難聞的氣味，使水體出現(xiàn)渾濁，發(fā)黑發(fā)臭，成為蚊蠅孳生的產(chǎn)所，危害水質和周圍環(huán)境。(3)對建筑材料、金屬制品的嚴重腐蝕含酸、含堿工業(yè)廢水能夠引起金屬制品的嚴重腐蝕。(4)對農(nóng)林牧副漁業(yè)的危害廢水污染對漁業(yè)及農(nóng)業(yè)的影響已十分廣泛，其危害程度已到驚人的地步。廢水污染對農(nóng)業(yè)設備和農(nóng)作物的危害是同樣嚴重的。7.1.3工業(yè)廢渣對環(huán)境的污染工業(yè)廢渣對環(huán)境的污染，主要表現(xiàn)在以下三大方面；(1)對土壤的污染由于工業(yè)廢渣是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，它們的存在不僅占用了大量的良田沃土，大量的有素廢渣，在自然界的風化作用下，到處流失，對土壤造成很大的污染。放射性廢渣進入土壤后，通過雨水和幫助而進入水體，造成污染。(2)對水域的污染工業(yè)廢渣在雨水、冰、雪的作用下，可以很容易地溶入江河湖海或通過土壤而滲入地下水域里，造成水體的嚴重污染與破壞。(3)對大氣的污染工業(yè)廢渣在堆放過程中，在溫度、水分的作用下，某些有機物質發(fā)生分解，產(chǎn)生有害的氣體，造成對大氣的污染。同時，在運輸與處理的過程中，產(chǎn)生的有害氣體和粉塵也是十分嚴重的。7.2“三廢〞治理原那么(1)廢氣。鍋爐產(chǎn)生的煙塵可通過加高煙囪高度和采用旋風除塵器等干式除塵器方法來解決。生產(chǎn)過程中的氨氣、硫化氫、甲醛等氣體通過使設備密封，使用液體石蠟與空氣隔離等措施，防止其溢出，根本做到不超標。(2)廢渣。爐渣和煤渣可用于鋪路、作建筑保溫材料(3)噪聲?？捎脺p振器或吸聲罩等方法來降低噪聲。(4)廢水。國內(nèi)主要有七種方法來解決：①廢液提取單細胞蛋白；②廢液生產(chǎn)飼料酵母；③厭氧-好氧二段生物處理；④廢液制造有機肥料；⑤廢液制造殺菌劑和植物生長劑；⑥深井曝氣、生物轉盤及氧化塘法；⑦加強企業(yè)管理，改良工藝，提高水循環(huán)的利用率。結束語此次課程設計不僅是對我們在《無機化工工藝學》、《化工設計》這兩門專業(yè)課程中所學知識的一次檢驗，加深了我們對這兩門課程的體會，同時也是一個增長知識的過程，它融合了大學里所學的其他課程。通過此次課程設計，我對如何開展一次化工設計的程序有了深入地了解。首先設計開始要做好充分的準備工作，根據(jù)設計要求，查閱與工藝路線和重點設備相關的文獻資料及手冊。各種工具書是設計工作者的得力助手，在這次設計中，我學會了熟練查找手冊、文獻資料，同時對資料數(shù)據(jù)篩選和處理的能力也有了很大的提升?；び嬎闶紫纫宄O計的思路，只有思路清晰、方法正確、謹慎悉心才能及時高效完成任務。這是一個理論聯(lián)系實際，發(fā)現(xiàn)問題解決問題的過程，鍛煉了自己獨立工作能力的過程。團隊的配合也尤為重要，每個人都要認真做好分配的任務并為團隊成員提供最優(yōu)的答案，為整個團隊順利完成工作提供保障。在設計過程中，我也認識到了自身的缺乏，原有知識儲藏缺乏，也不夠牢固，在知識應用方面仍然比擬薄弱。學習是一個需要長期堅持的過程，只有堅持不懈地積極學習和吸收新的知識，與時俱進，不斷充實自己，才能成長為一名合格進而優(yōu)秀的化工設計者?？傊@次課程設計提升了我的計算、繪圖、編輯文件、使用標準化手冊等最根本的工作能力。我不僅學到了新知識，也對專業(yè)課程中所學內(nèi)容進行了穩(wěn)固。通過課程設計，我分析問題解決問題以及工程設計能力都得到了鍛煉。作為一個化工人，我一定要樹立起實事求是、認真負責以及與他人合作的工作作風。最后，非常感謝何凱老師在設計中給予我以及我們小組的珍貴意見和指導，也感謝本組成員的全力合作，使得我能順利完本錢次設計。參考文獻1小合成氨廠工藝技術與設計手冊(上冊)，化學工業(yè)出版社，19942梅安華主編.小合成氨廠工藝技術與設計手冊.下冊[M].19943中國環(huán)球化學工程公司編.氮肥工藝設計手冊[M].19854氮肥工藝設計手冊理化數(shù)據(jù)分冊，石油化學工業(yè)出版社，19775郝曉剛等編著.化工原理課程設計.北京：化學工業(yè)出版社，20236陳甘棠主編.化學反響工程[M].第三版.北京：化學工業(yè)出版社.1990〔11〕7黃璐.化工設計.北京：化學工業(yè)出版社，20008陳五平主編，無機化工工藝學.第三版.北京：化學工業(yè)出版社，19859姜勝階.合成氨工學【J】.石油化學工業(yè)出版社，1978〔7〕10湖北華工設計院.氨合成塔【J】.石油化學工業(yè)出版社，1977(12)11化學工業(yè)出版社組織編寫.中國化工產(chǎn)品大全[M].第二版上卷.12司航主編.化工產(chǎn)品手冊[M].第三版.北京：化學工業(yè)出版社.13李祥君著.新編精細化工產(chǎn)品手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社.1996.14萬家亮曾勝年主編.分析化學[M].第三版.北京：高等教育出版社.2001〔6〕．15天津化工研究院編.無機與工業(yè)手冊【M】.北京:化學工業(yè)出版，1988(2)16江壽建.化工廠共用設施設計手冊.北京：化工工業(yè)出版社，200017時均等.化學工程手冊.北京：化學工業(yè)出版社，199618趙國方.化工工藝設計概論.北京：原子能出版社，199019化工工程師手冊編輯委員會.化學工程師手冊.北京：機械工業(yè)出版社，200020陳敏恒等.化工原理，上下冊.北京：化學工業(yè)出版社，198521吳志泉等.化工工藝計算，物料、能量衡算.上海：華東理工大學出版社，199222倪進方.化工過程設計.北京：化學工業(yè)出版社，199923王爾菲主編.石油化工工藝學.北京：石油化工出版社，1993附錄物料衡算匯總表〔2〕氨冷器出口〔氣體〕〔3〕〔4〕〔5〕冷交換器冷氣出口m3/tNH3m3/hkmol/hm3/tNH3m3/hkmol/hNH32.500290.3827332.871327.3602.500290.1267326.407327.072CH411.5211338.16833792.0871508.57511.5391339.10533815.7491509.632Ar3.482404.49710214.561456.0073.462401.76610145.596452.928H261.9997210.42182081.1318128.62261.8747180.501181325.6028094.893N220.4982380.81760121.5812683.99920.6252393.53960442.8442698.341∑10011615.289293315.08513094.42310011605.038293056.22213082.867〔5〕〔6〕〔7〕合成塔一次入口〔8〕〔9〕〔10〕合成塔二次出口m3/tNH3m3/hkmol/hm3/tNH3m3/hkmol/hNH32.500290.1947328.124327.14816.5001635.11841290.8171843.340CH411.5391339.42133823.7291509.98813.1151339.42133823.7291509.988Ar3.462