合成氨中变炉及废热锅炉设计--

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1、辽宁科技学院（2015届）本科毕业设计题目：合成氨中变炉及废热锅炉设计专题：主换热器的计算专业：应用化学班级：应化BG112姓名：李双学号：6414111210指导教师：吕萍设计共64页，其中：专题2页，译文10页摘要本文是关于以天然气为原料年产量5万吨合成氨中废热锅炉和变炉的初步设计。对于合成氨生产，一氧化碳变换反应是极其重要的一步反应。一氧化碳不能作为合成氨反应原料，而且在特定条件下可以与合成氨的铁系催化剂发生反应，导致催化剂失去活性，必须经变换反应除掉。变换反应是将没有用的一氧化碳转化为非常有用的氢，并得到副产物二氧化碳可以作为化工产品的原料。本次设

2、计的主要有工艺路线的确定；中温变换炉、低温变换炉、关于废热锅炉的物料衡算及其能量衡算；催化剂用量的有关计算；中温变换炉工艺的计算和相关设备选型；换热器的物料衡算及能量衡算和设备选型等。通过以上内容的设计及计算，完成对合成氨设备变换工段的起始设计并绘制其工艺流程图。本设计主要的任务是关于年产量5万吨合成氨的变换工段设备的设计,要求出中变炉的变换气的干组分中CO%小于2%，其结果：变换炉催化剂的使用量为12.66M3，催化剂的堆重量为12403.6Nm3/h，空速为979.7Nm3干气/（h*m3触媒），及确定固定管板式换热器，公称的直径为：600mm，公称的

3、面积为：120m2，管子的总数为：254，管长为：6m，管程数为：2，壳的程数为：1，管子为：Φ25×2.5管子的适宜排列方式：三角形。关键词：能量衡算；中温变换炉；一氧化碳变换；物料衡算AbstractThispaperisthepreliminarydesignofthenaturalgasastherawmaterialintothefurnaceandwasteheatboilerwithanannualoutputof50000tonsofsyntheticammonia.Intheproductionofsyntheticammonia,car

4、bonmonoxideconversionreactionisanimportantreaction.Carbonmonoxidecannotbecometheammoniasynthesisreactionofrawmaterials;andtheironcatalystandundercertainconditionsandtheammoniasynthesisreaction,leadtothedeactivationofthecatalyst,mustbethroughthetransformationreactiontoremove.Shiftr

5、eactionwillbeuselessforcarbonmonoxideintousefulhydrogen,andcarbondioxideasaby-productofotherchemicalproductsasrawmaterials.Thedesignmainlyincludestheprocessroute;Materialbalancetransformfurnace,lowtemperaturewasteheatboilerfurnace,changeinthebalanceandenergybalance;Calculationofth

6、eamountofcatalyst;Mediumtemperaturetransformationfurnaceprocesscalculationandequipmentselection;theheatexchangerofthematerialbalanceandenergybalance,equipmentselection.Bydesigningandcalculatingtheabovecontent,thecompletionofthepreliminarydesignofsmallsyntheticammoniaequipmenttrans

7、formationprocessanddrawingprocessflowdiagram.Thedesigntaskistodesignanannualoutputof50000tonsofsyntheticammoniaconversionsectionoftheequipment,RequiredtochangegasfurnaceinthedrycomponentofCO%islessthan2%.Results:transformationfurnace12.66M3ofcatalyst,catalystbulkweightis12403.6Nm3

8、/h,spacevelocityof979.7Nm3drygas/