水煤气变换课程设计任务书

《化工工艺学》课程设计任务书

一、课程设计的目的

通过课程设计，旨在使学生了解化工工艺基本原理、重要工艺过程、设备的构造及工程设计基本内容，初步掌握化工工艺设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力、收集和查阅文献资料的能力、分析和解决工程实际问题的能力、独立工作和创新能力。课程设计的任务是：学生能综合运用所学理论知识和所掌握的各种技能，通过独立思考和锐意创新，在规定的时间内完成指定的化工工艺的设计任务，并通过设计说明书及设计图形式正确表述。

二、设计任务及要求

1、设计题目

年产六万吨、七万吨、九万吨合成氨厂水煤汽变换工段工艺设计

2、设计条件

（1）年生产天数310天

（2）原料

变换系统入口压力：0.88MPa；出口压力0.8 MPa；

半水煤气温度：35℃；变换气温度：38℃

吨氨耗半水煤气3100 Nm3；

半水煤气组成

组分： H2 CO CO2 O2 N2 CH4

摩尔组成：42.2 30.0 7.8 0.3 18.7 1.0

变换气中一氧化碳（干基）：5.0％

(3)其他有关规定的数据

流程选择方式：半水煤气冷激降温方式（冷气位置自定）和水冷激降温方式（水温自定）；

水加热器出口变换气温度138～145℃

换热器总传热系数K均取为80kJ/kmol.K；

催化剂：中变催化剂选择B117和耐硫变换催化剂B302Q。

B117催化剂的宏观动力学方程参阅文献《B117催化剂上一氧化碳中温变换的本征动力学》

B302型低变催化剂的宏观动力学方程为：

r=1822exp

8.0

2

3.0

2

4

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10

0351

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各流体的热容值随温度和组成而变，可查手册；

反应热效应随温度和组成而变，见无机化工工艺学。

各设备的热损失按4%计；

热水塔出口变换气温度：65-70℃；

加入蒸汽为饱和蒸汽：压力1.1 Mpa（表）。

冷却水温度：25℃。

3、设计任务

课程设计主要任务包括：

一、工艺计算。（1）物料衡算并绘制物料流程图；（2）设备的工艺计算。如：变换炉的催化剂用量、床层直径、层高等,对换热器进行热量衡算，计算出换热面积；（3）主要设备选型说明；（4）填写设备一览表。

二、绘制管道及仪表流程图。（1）计算主要管道的管径；（2）设计控制方式；（3）绘制带仪表流程图。

三、车间设备布置（选作）。（1）设备布置的原则；（2）绘制车间设备布置图。

四、编写设计说明书：包括设计任务书、目录、设计方案简介与评述、工艺设计及计算、主要设备设计、设计结果汇总表、参考资料等内容，并附带控制点的工艺流程图。

三、设计时间进程表

时间：2周（11-12周），时间分配大致如下：

四、课程设计说明书格式要求

1.标题页

2.设计任务书

3.目录

4.设计方案选择

5.工艺流程图及说明

6.物料、能量衡算及附图（工艺物料流程图、输入输出平衡表）

7.主体设备的设计

8.辅助设备的计算与选型

9.设计结果概要或设计一览表

10.问题与建议

11.收获与体会

12.参考文献

13.附图带控制点的工艺流程图

其他要求

1、内容完整，条理清晰, 书面清洁，字迹工整；计算要求方法正确, 计算公式和所用数据必须注明出处；图表应能简要表达计算的结果。

2、设计计算书目录要有序号、内容、页码；

3、设计计算书要有封面和封底，均采用A4纸，横向装订成册。

五、评分标准

每个学生要全面认真地完成课程设计所规定的设计内容，认真复习教材内容，查阅有关设计规范、手册等资料，独立按时完成任务；正确综合运用所学的基础理论，来分析和解决课程设计中的问题；掌握课程设计的设计方法和计算方法，方案设计要正确，步骤要清楚、简练、正确；设计说明书、计算书要求逻辑清晰、层次分明、书写整洁，图纸表达内容完整、清楚、规范。

评定标准

1）设计成绩评定标准：

A、设计方案合理、有创新、参数选取恰当、公式应用正确、计算无误、说明书文字流畅、内容简明扼要、无遗漏；设计图纸尺寸与计算相符、图面整洁、且符合要求。视情况可给91-100分；

B、设计方案合理、参数选取恰当、公式应用正确、计算无误、说明书文字流畅、内容简明扼要、设计图纸尺寸与计算基本相符、图面整洁、且符合要求。视情况可给81-90分；

C、设计方案比较合理、公式应用正确、计算无误、说明书文字流畅、内容简明扼要、设计图纸尺寸与计算基本相符、且基本符合要求。视情况可给71-80分；

D、设计方案基本合理，公式应用、计算基本正确，说明书内容简明扼要，设计图纸尺寸基本符合要求。视情况可给61-70分；

E、设计方案一般、公式应用、计算不准确、说明书内容不全、设计图纸不符合要求。不及格。