算由中式计算出下表表理论塔板数计算的数据温度蒸汽热焓饱和蒸汽压干器比热容出塔气体湿含量气出塔气体热含量操作线计算进塔气体的焓时干半水煤气的分子热容为时蒸汽压及蒸汽的焓分别为出塔水温出塔气体的焓气体在时的蒸汽压及蒸汽的焓分别为半水煤气在时的比热容干气进水温度以,为点为另点联接两点的直线即为饱和塔的操作线。塔板数计算利用平衡曲线表中数据在图中画出平衡线和操作线并在平衡线及操作线间作梯级，由此得饱和塔理论塔板为块图图塔板计算图填料高度计算理论板当量高度取填料层高度实取全塔阻力降计算由实际空塔速度实由中关联图查得⊿填料总阻力降⊿热水塔计算已知条件塔板填料塔瓷矩鞍环填料低变气组成表低变气组成组分平均操作压力入塔气体温度出塔气体温度入塔水温出塔水温入塔干气流量入塔蒸汽量变换气的平均分子量进气口中湿含量汽干气汽干气进水流量出水流量塔径计算因热水塔进口温度最高，湿含量大，塔径按进口条件计算设塔内填料阻力填料空塔速度计算操作状态下入口气量水的粘度时瓷矩鞍环则由中关联图查得⊿填料时气体流量实取。理论板数计算平衡线计算由中计算变换气湿的焓，如下表理论板数计算数据温度蒸汽热焓饱和蒸汽压干气比热容饱和气湿含量气饱和气热含量践经验不足等原因，在初选条件时的存在着很多不太合理的情况，老师们也给以了合理的建议，这些都需要我们在以后工作中认真学习，积累和不断完善。这次设计我参照了大量的资料，大致做到节能降耗的要求，但在些设备和工艺方面需进步改进，比如中变炉的中间换热可采用炉内冷激式，这样热损失更小，工艺流程简单，系统阻力较小。我相信随着科技的发展，合成氨工艺会越来越完善。致谢时间过得真快，转眼间两个月多月过去了，在我大学最后的两个多月里我完成了我学生时代最后个作业此次设计。此次我的设计题目为三万吨合成氨中变串低变的设计，很熟悉的个课题，之前徐旺生老师给我们上过个学期无机化工工艺合成氨部分的课程，加上这学期开学的毕业实习我们恰又是在化肥厂度过的，所以说我们对于合成氨工艺已不算陌生了。然而，即使如此，要自主完成这次设计，虽然翻阅了大量相关资料，但还是遇到了不少困难。而现在困难解决，我顺利完成了此次设计，这就要感谢我的同窗与良师了。每每遇到困难我不是在与同学的讨论中解决，就是请教老师的帮助。在此，我对他们表示我诚挚的谢意。设计过程中我也收获不少，我已更深入更详尽地了解了合成氨的生产工艺，具体表现为的变换以及中变串低变的原理。我即将踏上工作岗位，建设祖国，奉献社会。大学四年里老师和同学给了我很大帮助，这是我生的财富。我将充分运用在校所学知识及方法，去改变今后的人生，立志于化工行业的日趋完善。最后，我再次感谢指导老师官仕龙教授和邹群老师与同学们对我这次设计给予的支持和帮助。参考文献石油化学工业部化工设计院编，设小氮肥计手册，石油化学工业出版社，年。赵明，合成氨系统减排改造，辽宁化工年期。张成芳主编，合成氨工艺与节能，华东化工学院出版社，年。梅安华主编，小合成氨厂工艺技术与设计手册下册，化学工业出版社，年。黄立新，变压吸附技术在合成氨中的工艺研究及其优化设计，江西化工年期。游成龙，合成氨变换气脱硫系统改造分析，煤化工年期。高魏华等主编，化工计算，化学工业出版社，年。陈五平主编，无机化工工艺学第三版，化学工业出版社，年。汪寿建刘亦武邓祥义编，氨合成工艺及节能技术，化学工业出版社，年。杨春升主编，小型合成氨厂生产操作问答，化学工业出版社，年。陈五平，合成氨，北京化学工业出版社王文善，根据我国经济发展状况，调整氮肥行业结构，促进氮肥工业的健康发展，中国氮肥工业协会编，中国氮肥高层论坛会论文集，北京化学工业出版社王家信，富岛二期生产准备与试车情况介绍，中国氮肥工业协会编，中国氮肥高层论坛会论文集，北京化学工业出版社中国石油和化学工业协会编，氮肥行业，中国化学工业年鉴余祖熙，化肥催化剂使用技术，北京化学工业出版社陈五平，合成氨，北京化学工业出版社梅安华，汪涛建，林棣生等，小合成氨厂工艺技术与设计手册，上册，北京化学工业出版社陈超，变换催化剂，中国氮肥工业协会编，化肥工业高新技术研讨会报告文集，北京化学工业出版社向德辉，刘惠云，化肥催化剂实用手册，北京化学工业出版社应卫勇，曹发海，房鼎业，碳化工主要产品生产技术，北京化学工业出版社操作线计算进塔气体的焓时干气的热容蒸汽焓及蒸汽压为排水温度出塔气体的焓干变换气在的热容蒸汽在时的焓及饱和蒸汽压分别为进水温度塔板数计算以,为点以,为点连接这两点即为操作线在平衡线与操作线之间作梯级得理论板为块。图填料层高度计算取等板高度则填料层高度全塔阻力计算实际空塔速度实由关联图查得⊿填料总压力降⊿中变炉计算已知条件平均操作压力段进口温度段出口温度二段进口温度二段出口温度段干半水煤气流量氧气化合成水而造成的体积变化略去不计吨氨消耗半水煤气量为干半水煤气流量湿半水煤气流量进段气体成分如下表进段气体成分成分出段气体中含量二段气体流量进二段的气体成分如下表进二段的气体成分成分出二段气体中含量触媒用量计算第段触媒用量计算段平均温度由图文献查得，图文献查得时常压下反应速度常数当操作压力为表时由中图查得校正值操作压力为表时，反应速度常数由中式计算标准接触时间由式文献计算触媒体积第二段触媒用量计算二段平均温度由中图查得时，常压反应速度常数当操作压力为表时由图查得校正值当操作压力为表温度为时反应速度常数由中式中计算标准接触时间由中式计算触媒体积触媒总量与空速取备用系数则实际触媒用量的堆密度触媒重量为总结目前的合成氨生产工艺有中温变换，中串低，全低及中低低种工艺。本设计参考湖北祥云化工集团的生产工艺，选用中变串低变工艺。转化气从转化炉进入废热锅炉，在废热锅炉中变换气从降到，在废热锅炉出口加入水蒸汽使汽气比达到到之间，以后再进入中变炉将转换气中氧化碳含量降到以下。再通过换热器将转换气的温度降到左右，进入低变炉将转换气中氧化碳含量降到以下，再进入甲烷化工段。中低变串联流程中，主要设备有中变炉低变炉废热锅炉换热器等。低变炉选用型催化剂，计算得低变催化剂实际用量。以上设备的选择主要是依据所给定的合成氨系统的生产能力原料气中碳氧化物的含量以及变换气中所要求的浓度。天然气变换工段工序是合成氨生产中的第步，也是较为关键的步，因为能否正常生产出合格的压缩气，是后面的所有工序正常运转的前提条件。因此，必须控制定的工艺条件，使转化气的组成，满足的工艺生产的要求。在本设计中，根据已知的天然气组成，操作条件，采用了中变串低变的工艺流程路线。首先对中，低变进行了物料和热量衡算，在计算的基础上，根据计算结果对主要设备选型，最终完成了本设计的宗旨。设计中共有中温废热锅炉，中变炉，主换热器，调温水换热器，低变炉几个主要设备。本设计是年产三万吨合成氨厂的中变串低变系统，设计的主要观点是节能，通过物料和热量衡算选择合理的工艺条件和设备结构，尽最大可能地降低能耗。为了达到节能的目的，必须找到热量损失最多的地方，并采取相应措施。变换系统最大的热损失是热水塔出口变换气带出的热量，约占系统总热损失。其次是设备和管道的散热损失，系统排污热损失。因此，要在系统压力定的条件下，降低热水塔的出口变换气温度，减少系统阻力损失。系统散热是只系统的设备及管道向周围空气散失的热量。这部分热损失的大小与系统保温，生产能力有关。保温好，热损失小，生产能力大相对热损失比例小，同时与气候条件有关。排污的多少及位置也直接影响系统热损失。除节能减排外，最重要的便是催化剂的选择，选择合适的催化剂能达到事半功倍的效果。本设计中采用的是催化剂。实际生产中可根据本厂工艺的实际情况选用更新型的中变催化剂。其次是由于自身实气温度为，因过程中有冷激水，冷激气体原始成分将有改变，故出口温度需要经过计算决定。蒸汽比的选择采用水冷激流程中开始的蒸汽比可以稍低，选取。每标准米干半水煤气中应加入蒸汽量湿半水煤气的组成