年产12万吨合成氨变换工段工艺设计毕业设计

毕业论文声明

本人郑重声明：

1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。

3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。

4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。

学位论文作者（签名）：

年月

关于毕业论文使用授权的声明

本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：

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论文作者签名：日期：

指导教师签名：日期：

第一章物料与热量衡算

计算基准：1吨氨

计算生产1吨氨需要的变换气量：

（1000/17）×22.4/（2×0.2204）=2989.22 M3(标)

因为在生产过程中物料可能会有损失，因此变换气量取3000 M3(标)

年产10万吨合成氨生产能力（一年连续生产300天）：

日生产量：100000/300=333.3T/d=13.89T/h

要求出低变炉的变换气干组分中CO％不大于0.3％。

假设进中变炉的变换气温度为370℃，取变化气出炉与入炉的温差为20℃，出炉的变换气温度为390℃。

进中变炉干气压力。P=1.8Mpa.

1．水气比的确定：

考虑到是天然气蒸汽转化来的原料气，所以取H

2

O/CO=3.8

故V

（水）=3.8 Vc=1531.02m3(标) ，n

(水)

=68.35kmol

2.中变炉的计算

2.1中变炉CO 的实际变换率的求取

假定湿转化气为100mol ，其中CO 湿基含量为8.87％，要求变换气中CO 含量为0.2％，故根据变换反应：

CO+H 2O ＝H 2+CO 2，

则CO 的实际变换率公式为：

X p ％=()

a a a a Y Y Y Y '+'-1×100 （2-1）

式中a Y 、'a Y 分别为原料及变换气中CO 的摩尔分率（湿基） 所以：X p =

()()8.87210010028.87

-⨯+⨯ =75.93％

则反应掉的CO 的量为：

8.87×75.93％=6.73

则反应后的各组分的量分别为：

H 2O ％=33.73％-6.73％

=27％

CO ％=8.87％ -6.73％

=2.14％ H 2％ =36.32％+6.73％

=43.05％ CO 2％=5.99％+6.73％

=12.72％

中变炉出口的平衡常数：

Kp= （H 2％×CO 2％）/（H 2O ％×CO ％）=9.48 查得Kp=9.48时温度为424℃。 中变的平均温距为424℃-390℃=34℃

根据《合成氨工艺与节能 》可知中温变换的平均温距为：30℃到50℃，中变的平均温距合理，故取的H 2O/CO 可用。

2.2中变炉催化剂平衡曲线

根据H

2

O/CO=3.8

X P =

AW

q

U

2

-

×100％

V=K

P

AB-CD

q=WV

U4

2-

U=K

P

（A+B）+（C+D）

W=K

P

-1

其中A、B、C、D分别代表CO、H

2O、CO

2

及H

2

的起始浓度

中变炉催化剂平衡曲线如下：

2.3最佳温度曲线的计算

由于中变炉选用QCS-01型催化剂，