合成氨变换工段工艺设计(10)

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λ——管壁传热系数，kJ/m2?h?K 则总传热系数 K?1110.0025??0.001?589.882032.1340

=259.74 kJ/m2.h.K

3.3.4 传热面积计算

以变换气放出的热量为热负荷的计算基准 平均温差

?t?(360?200)?(200?187)

360?200ln200?187=58.57 ℃

传热面积

F?QK?tm20.91?106?14.26?106 ?58.57?259.74?437.12m2设富裕量为30%，可知F实?437.12?1.3?568.27m2 3.3.5 列管长度的计算

L?568.27(0.028?0.0025)?3.14?980 ?7.24m实际取7.4m（加上管板厚度所需要的管长）

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主要设备一览表

主要设备的型号、尺寸及工作条件见表3-10。

表3-10 主要设备一览表

Table 3-10 List of the main equipment

序号

名称

位号

台数

型号、规格

材质：12CrMo 操作温度≤360 ℃ 操作压力≤1.74 MPa 催化剂床层直径：3.0 m 催化剂用量：2.7 m3

材质：16MnR 操作温度≤280 ℃ 操作压力≤1.69 MPa 催化剂床层直径：4.0 m

催化剂用量：一段8.6 m3，二段24.4 m 双管程单壳程式换热器， 列管：φ28×2.5 mm，980根，长 7.4 m

3

煤气换热器

EO4201

1

总传热面积568.27m 工作压力：1.7 MPa 工作温度：360 ℃

4

变换气换热器

EO4202

1

工作压力：1.7 MPa 工作温度：230 ℃

21 第一变换炉 RO4201 1

2 第二变换炉 RO4202 1

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设计结果及总结

本次设计室70kt/a合成氨变换工段的设计,采用节能的全低变工艺流程路线,,通过已知的原料气组成和操作条件,对低温变换进行了物料和热量衡算.进而根据计算所得的工艺参数对进行计算和选型.

全低变的流程中,主要设备有煤气换热器、变换换热器和两个低变炉等.都选用B302Q型催化剂。通过两个多月的查阅资料和设计计算，最终完成了设计的计算。结果是：第一变换炉的催化剂床层直径为3.0 m，催化剂用量为2.7 m3。第二变换炉的催化剂床层直径为4.0 m，催化剂用量一段为8.6 m3、二段为24.4 m3。煤气换热器为双管程单壳程式列管换热器，管数980根，管长7.4 m，管径φ28×2.5 mm。以上结论都是依据所给定的合成氨系统的生产能力、原料气中的碳氧化物的含量等要求，与预期结论大致相符。

本设计师年产七万吨合成氨的全低变工艺，设计的主要是节能减排。除节能减排外，最重要的是催化剂的选择，选择合适的催化剂能达到事半功倍的效果。本设计选用B302Q型催化剂。实际生产中可根据自身的德情况选择更新型的催化剂。由于自身的实践经验不足，对设计因素的影响考虑不足。

通过本次毕业设计，在查阅众多资料了解物性和一些条件下的反应常数，对流程中的物料衡算和热量衡算以及设备造型的设计都将对以后的工作起到实践作用。设计中很好的自己完成任务的能力，同时也培养了团队合作的能力，为以后的学习和工作都起到锻炼的作用，促进自己尽快的融入社会。

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参考文献

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致 谢

时间过的真快，转眼两个多月就过去了。在大学最后的两个多月完成了学生时代的最后一个作业：本次毕业设计。此次设计是在黎俊波和宣爱国两位老师的带领下完成的，从论文的开题，设计的方法选取以及中间数据的参数，老师都给了我极大的帮助，是完成设计的重要支持，老师的一丝不苟和严谨的教学作风都让我受用匪浅。为此，谨向。。。两位老师表示衷心的感谢

同时也要感谢同学们给与我的帮助。是大家一起的讨论，查阅资料的共同努力下才使得设计能顺利完成。大学四年也大家生活上学习上的照顾，毕业了，舍不得大家啊！！希望大家都一帆风顺吧！！

另外，感谢母校和母校的诸位老师，你们谆谆教导和孜孜不倦都将让我们受用一生。

最后，向论文的阅卷人和答辩组的全体老师致意最真诚的谢意。

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