毕业设计
年产8万吨合成氨合成工段工艺设计
前 言
本设计就合成车间的工艺生产流程，着重介绍化工设计的基本原理、标准、规范、技巧和经验。本设计内容是根据鲁南化肥厂有限公司合成车间的生产实际情况而设计的，确定优化的工艺流程、工艺条件、设备选型及其他非工艺专业等内容。在全面介绍化工设计的基础知识上，重点阐述工艺流程设计、物料和能量衡算及车间布置等内容，并结合工艺计算、工程经济，力求体现当今化工设计的水平。
本设计总的指导思想是：理论联系实际、简明易懂、经济实用。
由于作者自身的知识水平和认识水平的有限，书中错误与不妥之处，恳请读者批评指正。
作者：郑贵尹 2113年07月24日
目 录
第一章 总 论 .......................................................................................................................................... 5
1.1 概述 ........................................................................................................................................... 5 1.2 氨的性质 ................................................................................................................................... 6
1.2.1 氨的物理性质 ................................................................................................................ 6 1.2.2 氨的化学性质 ................................................................................................................ 6 1.3 原料气来源 ................................................................................................................................. 7 1.4 文献综述 ................................................................................................................................... 8
1.4.1 合成氨工业的发展 ........................................................................................................ 8 1.4.2 合成氨工业的现状 ........................................................................................................ 8 1.4.3 合成氨工业的发展趋势 ................................................................................................ 9 1.5 设计任务的项目来源 ............................................................................................................... 9 第二章 流程方案的确定 ...................................................................................................................... 10
2.1 生产原理 ................................................................................................................................. 10 2.2 各生产方法及特点 ................................................................................................................. 10 2.3 工艺流程的选择 ..................................................................................................................... 11 2.4 合成塔进口气的组成 ............................................................................................................. 13 第三章 工艺流程简述 .......................................................................................................................... 15
3.1 合成工段工艺流程简述 ........................................................................................................... 15 3.2
工艺流程方框图 .................................................................................................................. 15
第四章 工艺计算 .................................................................................................................................. 17
4.1 物料衡算 ................................................................................................................................... 17
4.1.1 新鲜气流量的确定 ........................................................................................................ 17 4.1.2 计算反应的转化率x ..................................................................................................... 18 4.2 热量衡算 ................................................................................................................................... 19
4.2.1 计算依据： .................................................................................................................... 19 4.2.2对氨冷器的热量衡算 ..................................................................................................... 19 4.2.3对冷凝塔作热量衡算 ..................................................................................................... 22 4.2.4对合成塔作热量衡算 ..................................................................................................... 23
4.2.5对废锅作热量衡算 ......................................................................................................... 25 4.2.6对气—气换热器作热量衡算 ......................................................................................... 27 4.2.7对水冷器作热量衡算 ..................................................................................................... 28 4.2.8对氨分离器作热量衡量 ................................................................................................. 30 4.2.9循环机热量衡算 ............................................................................................................. 30
第五章 设备选型及设计计算 .............................................................................................................. 32
5.1 合成塔的设备计算 ................................................................................................................... 32
5.1.1 对触媒筐的设备计算 .................................................................................................. 32 5.1.2 废锅的设备计算 ............................................................................................................ 32
第六章 车间布置 .................................................................................................................................. 37 第七章―三废‖治理及综合利用 .............................................................................................................. 38
7.1 ―三废‖的产生及污染 ................................................................................................................ 38
7.1.1废气污染危害 ................................................................................................................. 38 7.1.2废水污染危害 ................................................................................................................. 39 7.1.3工业废渣对环境的污染 ................................................................................................. 40 7.2 ―三废‖治理原则 ........................................................................................................................ 40 第八章 第九章
结束语 .................................................................................................................................. 42 致谢 ...................................................................................................................................... 43
参考文献.................................................................................................................................................. 44 附 录 ..................................................................................................................... 错误！未定义书签。