年产40万吨合成氨工艺设计毕业设计

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1、毕业设计题目名称：年产40万吨合成氨转变工序设计系别：化学工程系专业：班级：学生：学号：指导教师（职称）：36摘要本次设计为400kt/a合成氨变换工段的工艺设计。本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。所得结果基本满足设计要求，工艺流程可行。关键词：合成氨；变换；热量衡算；物料衡算36AbstractThetaskisthedesignofs

2、hiftprocessin400kt/aNH3.Thelow-temperatureshifttechnologywasadoptedinthiscalculation.Accordingtotherelevantculturalheritagedata,completethecalculationofmaterial,calories.Furthermore,thesizeandtypeoftheequipmentsweredeterminedsuchasheatexchanger,shiftcon

3、verter,etc.Alsodotosynthesizeanalloftheammoniatransformationworksegmentlowcraftflowchartandequipmentschangingsetoutdiagram.Theresultsmeettherequirementsofthedesigntaskwell,thecraftprocesscango.Keywords:ammonia;transformation;heatbalance;materialcalculat

4、ionequations36目录摘要IAbstractII目录III1.前言11.1氨的性质和用途11.1.1物理性质11.1.2化学性质21.1.3氨的用途21.2合成氨转变工序的工艺原理21.2.1合成氨生产方法简介21.2.2一氧化碳变换在合成氨中的意义31.2.3合成氨转化工序的工艺原理31.2.4合成氨变换工序的工艺原理41.3重点设计工序（变换工序）的生产方法选择论证41.3.1中低低工艺51.3.2全低变工艺51.4工艺流程简述62.物料衡算及热量衡算92.1设计条件92.2CO全变换过

5、程总蒸汽比的计算92.3第一变换炉催化剂床层物料与热量衡算102.3.1入第一变换炉催化剂床层汽气比102.3.2CO平衡变换率及出催化剂床层气体的组成102.3.3第一变炉热量衡算112.4第二变换炉第一段催化剂层物料及热量衡算122.4.1第二变换炉第一段催化剂层汽/气比122.4.2第二变换炉第一段催化剂层CO的平衡转化率计算132.4.3出口温度校核142.4.4第二变换炉第一段催化剂热量衡算142.5第二变换炉第二段催化剂床层物料及热量衡算152.5.1第二变换炉第二段催化剂层CO的平衡转化

6、率计算152.5.2第二变换炉第二段催化剂热量衡算162.5.3平衡温距校核172.6煤气换热器热量衡算172.7变换气换热器热量衡算182.7.1进设备热量计算182.7.2出设备热量计算183.主要设备计算193.1第一变换炉的计算193.1.1催化剂用量计算193.1.2催化剂床层阻力计算20363.2第二变换炉的计算213.2.1第二变换炉第一段催化剂用量计算213.2.2第二变换炉第二段催化剂用量计算223.2.3第二变换炉催化剂床层阻力的计算233.3煤气换热器的计算253.3.1设备直径

7、及管数确定253.3.2设备规格的确定263.3.3传热系数计算273.3.4传热面积计算313.3.5列管长度的计算32主要设备一览表33设计结果及总结34参考文献35致谢36附件37361.前言中国的合成氨开始于20世纪30年代，在当时我国的工业发展落后，经济不发达的情况下，可以生产氨的工厂仅建在南京、大连两地，并且最高年产量低于50kt（1941年）。此外，在上海还有一个小型车间可以电解水制氢生产合成氨和硝酸。合成氨不仅可以生产肥料用于农业，在工业，人民的衣、食、住、行和国防上都占据着重要的地位

8、。中华人民共和国成立以来，我国的化工部门将农业服务作为重要的方针，全面贯彻实施。作为生产粮食的农业大国，为提高粮食产量，把发展化肥生产放在首位是毋庸置疑的方针政策，经过60多年的努力，随着科学技术的发展，中国已拥有多种生产原料。合成氨的技术逐渐普遍，我国建有不同流程的大小型合成氨厂1000多个。2014年总产量为460.5Mt，出口量创造历史性突破。1.1氨的性质和用途氨，分子式NH3,无色有刺激性臭味，在氨大于100cm2/m2的环境下工作人们极易中毒