合成氨变换工艺设计毕业论文

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1、武汉工程大学本科毕业设计摘要变换工序是合成氨中最重要的工序之一，在合成氨工艺的流程中起着非常重要的作用。所谓变换就是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸汽反应转化为CO2和H2，CO变换既是原料气的净化过程，又是原料气造气的继续。本次设计为110kt/a合成氨变换工段的工艺设计，采用全低变的工艺流程。根据有关文献资料，完成物料、热量的计算。并对第一变换炉、第二变换炉、煤气换热器以及变换气换热器等主要设备进行选型计算。并做出了合成氨变换工段全低变的工艺流程图和设备布置图。经过设计计算，确定了第一变换炉和第二变换炉催化剂床层直径分别为3.2m和5.0m，均选用B30

2、2Q型催化剂。换热器选用双管程单壳程式，管径φ28×2.5mm，管长4.8m，管数1913根，传热面积571.30m2。该设计结果基本能够满足本次设计任务要求，工艺流程可行，设备选型合理，具有一定的工程应用价值。关键词：合成氨；变换工段；全低变；热量衡算；物料衡算.48武汉工程大学本科毕业设计AbstractTransformprocessesisoneofthemostimportantprocesses,anditplaysaveryimportantroleintheindustryofsyntheticammonia.ThetransformationofC

3、Oisthatthesemi-watergasandwatervaporareconvertedtoCO２andH２intheroleofacatalystreaction,whichisbothrawgaspurificationprocess,butalsoacontinuationoftherawgas.Thetaskisthedesignofshiftprocessin110kt/aNH3.Thelow-temperatureshifttechnologywasadoptedinthiscalculation.Accordingtotherelevantcu

4、lturalheritagedata,completethecalculationofmaterial,calories.Furthermore,thesizeandtypeoftheequipmentsweredeterminedsuchasheatexchanger,shiftconverter,etc.Alsodotosynthesizeanalloftheammoniatransformationworksegmentlowcraftflowchartandequipmentschangingsetoutdiagram.Thedesigncalculatio

5、nsshowedthatthediameterofthefirstandsecondshiftconvertercatalystbedwere3.2mand5.0m,respectively.Theheatexchangersofgaswasconsistedofthedouble-tubeandsingleshellconstructionwith1913pipes,φ28×2.5diameter,4.8metersoftubelengthand571.30m2heattransferarea.Theresultsmeettherequirementsofthed

6、esigntaskwell.Theprocessisfeasibleandtheselectedequipmentsisreasonable.Thedesigncanguideindustrialapplications.Keywords:Syntheticammonia;Conversionsection;Total-lowprocess;Heatbalance;Materialbalance48武汉工程大学本科毕业设计48武汉工程大学本科毕业设计目录摘要IAbstractII第一章前言11.1一氧化碳变换在合成氨中的意义11.2变换方案的选择11.3变换气反应原

7、理21.4CO变换反应化学平衡31.5CO低温变换催化剂51.5.1低变催化剂的发展51.5.2低变催化剂的主要成分61.5.3催化剂的活性降低和中毒71.6工艺流程简述8第二章物料衡算及热量衡算112.1设计条件112.2CO全变换过程总蒸汽比的计算112.3第一变换炉催化剂床层物料与热量衡算122.3.1入第一变换炉催化剂床层汽气比122.3.2CO平衡变换率及出催化剂床层气体的组成132.3.3第一变炉热量衡算142.3.4第一变换炉催化剂层CO变换反应平衡曲线152.3.5CO在第一变换炉催化剂床层最适宜温度162.3.6CO在第一变换炉催化剂层变换反应