《工艺计算毕业论》word版

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1、工艺计算1、中变炉工艺条件的计算以1mol湿基半水煤气作为计算的基准。1.1一段的出口温度的计算已知条件：①中变炉的进口气体组成：②进中变炉的半水煤气压m力：7.485kg/cm²③一段的进口温度340℃④入炉汽气比0.6⑤一段温度损失Δt10.3℃⑥H2与O2在一般的催化剂床层中完全反应生成H2O1.2一段出口转化率x与出口温度t1´的计算⑴湿水煤气组成的计算湿水煤气组成%=干基组成%/（1+入炉汽气比）yCO=30.46%/(1+0.6)=19.04%yCO2=10.01%/(1+0.6)=

2、6.26%yH2=36.73%/(1+0.6)=22.96%yN2=21.56%/(1+0.6)=13.48%yCH2=0.98%/(1+0.6)=0.61%yO2=0.26%/(1+0.6)=0.16%yH2O=0.6/(1+0.6)=37.49%3-2入炉湿气的组成⑵一段出口温度的计算t1´=t1-Δt1+yO2(-ΔHR)O2/Cp+yCO(-ΔHR)CO(x1-x0)/Cp(3-1)t1´—一段的出口温度℃t1—一段的入口温度℃yO2—一段入口处O2的湿基组成yCO—一段入口处CO的湿基

3、组成Cp—混合气体的真分子热熔kcal/kmol℃x1、x2—一段入口、出口的转化率(-ΔHR)O2—O2反应热，kcal/kmol℃(-ΔHR)CO—CO反应热，kcal/kmol℃设一段的出口温度为t1´=461℃，则可从手册中查得：(-ΔHR)CO=8960kcal/kmol℃(-ΔHR)O2=115600kcal/kmol℃在P=7.465kg/cm²T=(t1´+t1)/2=(461+340)=400.5℃下查合成氨厂工艺技术与设计手册可得各组分的定压分子热熔：44CpCO=7.40k

4、cal/kmol℃CpCO2=11.72kcal/kmol℃CpH2=7.00kcal/kmol℃CpN2=7.29kcal/kmol℃CpCH4=13.00kcal/kmol℃CpO2=7.75kcal/kmol℃CpH2O=9.11kcal/kmol℃混合气体的比热容为：CpyiCpiyi—混合气体各组分的湿基组成Cpi—各组分的恒压比热容，kcal/kmol℃n—总的组分数Cp—混合式气体的比热容，kcal/kmol℃Cp=19.04%×7.40+6.26%×11.72+22.96%×7.

5、00+13.48%×7.29+0.61%×13.00+0.16%×7.75+37.49%×9.11=8.24kcal/kmol℃=34.44kJ/kmol℃将所求得的上述数据代入公式（3-1）得：t1´=340-3+0.16%×115600/8.24+19.04%8960×49.7%/8.24=462.34℃相对误差e=（462.34-461）/461=0.29%<0.5%所以：原假设合理，一段的出口温度为t1´=462.34℃转化率为x1=49.7%一段出口处湿变换气各组分的物质的量为：n1,

6、CO=nCO（1-x1）=0.1904(1-49.7%)=0.0958kmoln1,CO2=nCO2+nCOx1=0.0626+0.1904×49.7%=0.1572kmoln1,H2=nH2+nCOx1-2nO2=0.2296+0.1904×49.7%-2×0.0016=0.3242kmoln1,N2=nN2=0.1348kmoln1,CH4=nCH4=0.0061kmoln1,H2O=nH2O+2nO2-nCOx1=0.3749+2×0.0016-0.1904×49.7%=0.2835kmo

7、ln1,O2=0kmol3-3出一段的催化剂床层湿气体的组成1.3二段出口温度的计算1、一段、二段间喷淋水量的计算在一段与二段间列热量衡算式为：Cp1NTt1´+W12MH2OiH2O=W12MH2Oi汽+Cp1´NT（t2+Δt2´）（3-3）NT—湿混合气体流量为：1kmoliH2O—114℃时饱和水的焓值,kcal/kgi汽—水蒸气的焓值，kcal/kg44MH2O—水的分子质量Δt2：二段入口温度Δt2´：冷激温度损失2℃Cp1：一段出口处的湿混合气体恒压比热容，kcal/kmol℃Cp

8、1´：二段出口处的湿混合气体恒压比热容，kcal/kmol℃在P=7.485kg/cm²t1´=462.34℃下查合成氨厂工艺技术与设计手册可得各组分的定压分子热熔：CpCO=7.50kcal/kmol℃CpCO2=12.02kcal/kmol℃CpH2=7.01kcal/kmol℃CpN2=7.40kcal/kmol℃CpCH4=14.22kcal/kmol℃CpO2=9.24kcal/kmol℃则将数据代入公式（3-2）得混合气体的比热容为：Cp1=9.56%×7.50+15.69%×12.