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年产三万吨合成氨厂变换工段工艺毕业设计_精品
年产三万吨合成氨厂变换工段工艺毕业设计
V KPAB-CD
q
U KPABCD
W KP-1
其中ABCD分别代表COH2OCO2及H2的起始浓度
计算结果列于下表
t 300 320 340 360 380 400 T 573 593 613 633 653 673 Xp 09012 08737 08424 08074 07687 07058
t 420 440 460 T 693 713 733 Xp 06859 06416 05963 中变炉催化剂平衡曲线如下
4最佳温度曲线的计算
由于中变炉选用C6型催化剂
最适宜温度曲线由式 进行计算
查《3000吨合成氨厂工艺和设备计算》C6型催化剂的正负反应活化能分别为E1 10000千卡公斤分子E2 19000千卡公斤分子
最适宜温度计算结果列于下表中
Xp 09012 08737 08424 08074 07687 07058 T 526 5468 5642 5815 5988 6245 t 256 2738 2912 3085 3258 3515
Xp 067 064 061 058 055 052 T 6382 6494 6607 671 6816 6926 t 3652 3764 3873 398 4086 4196
Xp 049 045 T 7026 7166 t 4296 4436 将以上数据作图即得最适宜温度曲线如下图
5.中变炉一段催化床层的物料衡算
已知条件
进中变炉一段催化床层的变换气的温度为330℃
进中变炉一段催化床层的变换气湿组分
组 分 CO2 CO H2 N2 O2 CH4 H2O 合计 含量% 686 816 398 1612 027 024 2856 100 M3 标 28442 33818 165041 66834 978 1126 118411 414661 kmol 1269 1510 7368 2984 044 050 5286 18512 51 中变炉一段催化床层的物料衡算
假设CO在一段催化床层的实际变换率为60%
假使O2 与H2 完全反应O2 完全反应掉
故在一段催化床层反应掉的CO的量为
60%×338318 2029908 M3 标
9062kmol
出一段催化床层的CO的量为
338318-2029908 1353272 M3 标
60414kmol
故在一段催化床层反应后剩余的H2的量为
16504092029908-2×9776M3 标
81868kmol
故在一段催化床层反应后剩余的CO2的量为
28442029908 4873908 M3 标
21758kmol
故出中变炉一段催化床层的变换气干组分的体积
V总干 13532724873908183384786683411258
M3 标
故出中变炉一段催化床层的变换气干组分中CO的含量
CO% 431
同理得
CO2% 1554
H2% 5847
CO2% 1554
N2% 2113
CH4% 035
所以出中变炉一段催化床层的变换气干组分
组 分 CO2 CO H2 N2 CH4 合计 含量% 1554 431 5847 2113 035 100 M3 标 48739 13533 183384 66834 1125 313616 kmol 2176 604 8187 2983 050 14001 剩余的H2O的量为
11841139776M3 标
446729kmol
故出中变炉一段催化床层的变换气湿组分的体积
V总湿 1353272487390818338478668341125810006742
4136838 M3 标
18468kmol
故出中变炉一段催化床层的变换气湿组分中H2O的含量
H2O% 2419
故出中变炉一段催化床层的变换气湿组分中CO2的含量
CO2% 1178%
同理可得
CO% 327%
H2% 4433%
N2% 1616%
CH4% 027%
所以出中变炉一段催化床层的变换气湿组分的含量%
组 分 CO2 CO H2 N2 CH4 H2O 合计 含量% 1178 327 4433 1616 027 2419 100 M3 标 48739 13533 183384 66834 1126 100067 413692 koml 2176 60
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