化学工业出版社刘小年,刘庆国工程制图高等教育出版社林大钧,于传浩化工制图高等教育出版社致谢铜吸收的的体积为吸收的的质量为吸收的的物质的量为铜吸收的的体积为吸收的的质量为吸收的的物质的量为铜吸收的的体积为吸收的的质量为脱碳气中各组分的部分数据名称﹨成分合计含量吸收量吸收的体积吸收的质量剩余的量剩余的体积剩余的质量精炼气中各组分的部分数据名称﹨成分合计含量体积铜洗塔中的物料衡算进料出料物质体积质量物质体积质量原料气精炼气铜液铜液含溶解的气体量合计∕∕铜液再生部分已知条件回流塔压力再生器压力下加热器铜液出口温度上加热器铜液出口温度再生器铜液出口温度水冷器铜液出口温度氨冷器铜液出口温度回流塔物料衡算表再生气量的含量成分小计含量的气体由再生器出来，在回流塔中是不等问吸收，计算比较复杂，为计算简化起见，该气量用其平衡分压时求得，计算结果为近似值。根据安托宁公式,未找到引用源。式中为常数，为摄氏温度查资料得氨的常数为，，水的常数为，，实际吸收平衡的，气相中氨和水蒸气分压分别为气相中氨和水蒸气的含量分别为成分合计体积原氨干基每生产吨氨，需向铜液补充氨量为每生产吨氨，需向铜液补充水量为铜液减压后在回流塔的解吸气量计算因在低压下铜液中溶解度极低，设其进回流塔后解吸，各组分的解吸量为标标标标标所以，共解吸气量的体积为标解吸气的物质的量为解吸气的平均相对分子质量为解吸气的质量为铜洗塔来的冷铜液在回流塔中，方面被预热，另方面吸收有再生器来的和，故不会有这三种气体从铜液中解吸。从再生器进入回流塔的气量标标标标小计标和的气量计算由式由式由式因为式所采用铜液含量为本计算才赢铜液含量为。所以近似取的平衡分压为取实际分压为平衡分压的，各组分实际分压为再生器压力和各组分的解吸气量为再生气进入回流塔的气体气量成分合计体积含量计算得铜液在回流塔中吸收和的气量合计回流塔物料衡算结果进料出料物质体积质量物质体积质量解吸阀来的解吸气再生气铜液量铜液量再生器来的解吸气合计∕结论忽略计算误差，回流塔总物料平衡。加热器和再生器物料衡算进料出料物质体积质量物质体积质量进再生器的铜液量出再生器的铜液量出再生器的解吸气量合计其中，出再生器铜液量计算如下出再生器铜液量进铜洗塔铜液量补充水量结论忽略计算误差，上加热器和再生器的总物料平衡水冷器和氨冷器物料衡算水冷器的物料衡算进料出料物质体积质量物质体积质量铜液量铜液量补充氨量合计氨冷器的物料衡算进料出料物质体积质量物质体积质量铜液量铜液量补充水量合计结论结果证明，水冷器和氨冷器总物料平衡。能量衡算铜洗部分入热入铜液带入热式中铜液在时平均比热容。气体带入热式中气体在时的恒压平均热熔。吸收热式中吸收热。吸收热。入出热出铜液带出热铜液出塔温度为式中铜液在时平均比热容。气体带出热令气体出塔温度为式中在气体在时的恒压平均热熔。出出入结论忽略计算误差，铜洗塔部分能量守恒。铜液再生部分回流塔的热量衡算入热铜液带入热式中，铜液在时的平均比热容。干气带入热减压后解吸的干燥气体带入热再生器进入回流塔的干燥气体带入热式中，铜液解吸气在时的恒压，下，在铜氨液中的扩散系数在空气中扩散系数气体质量通量为液体质量通量为脱吸因数气相总传质单元数为气相总传质单元高度采用修正的恩田关联式计算其中式中气体液体的质量通量，气体液体的黏度，气体液体的密度溶质在气体液体中的扩散系数通用气体常数，系统温度填料的总比表面积填料的湿润比表面积重力加速度，液体的表面张力填料材质的临界表面张力填料形状系数。查表聚丙烯临界表面张力值为鲍尔环的填料形状系数为。查表知，所以，气膜吸收系数由下式计算液膜吸收系数由下式计算查表得则则由液体沿填料层下流时，有逐渐向塔壁方向集中的趋势，形成壁流效应。壁流效应造成填料层气液分布不均匀，使传质效率降低。因此，设计中每隔定的填料高度，需要设置液体再分布装置，即将填料层分段。根据塑料鲍尔环填料的分段要求，可将填料层分为段设置，每段分，两段之间再设置个液体再分布器。塔附属高度塔上部空间高度可取，液体再分布器的空间高度，塔底液停留时间按考虑，则塔釜也所占的空间高度为底部空间高度可取，所以塔的附属总高度为铜洗塔设备计算小结表铜洗塔计算览表铜洗塔类型聚丙烯鲍尔环吸收填料塔混合气处理量物料名称铜氨液原料气操作压力操作温度流量塔径填料层高度设备布置和成本估算设备的布置原则车间设备布置是按照加工件的工艺流程摆放加工中心并根据生产流程情况及各种有关因素，把各种工艺设备在定的区域内进行排列。精制工段车间平面布置必须适合全厂总平面布置的要求，必须从生产需要出发，最大限度地满足生产以及设备维修的要求。既要符合流程满足生产便于管理便于运输利于设备安装和维修，又要全面妥善地解决防火防爆防毒防腐卫生等方面的问题，符合国家的各项有关规定。厂房的设计需要根据工艺流程的要求，投资，用地的条件等多种因素，进行综合的比较后才能最后决定。本工段设计设备布置规划本工段中设备较多且铜洗塔为高大设备，采取露天框架结构的布置原则，所有设备整齐紧凑地布置在框架，分别是铜洗塔再生器回流塔水冷器氨冷气上加热器下加热器等。每个设备边上都要设置防护装置以及紧急事故撤离通道，以确保工作人员的安全。生产区域应设置风向标，此工段需设置人工紧急停车设施。成本估算表成本估算序号名称规格材质数量价格万元铜洗塔再生器钢回流塔钢水冷器钢氨冷器钢还原器钢空气压缩机钢铜液分离器钢其他设备高压铜泵钢水电土建流动资金总计安全措施与环境保护安全生产的特点及重要性合成氨安全生产过程中具有的特性合成氨工业中易燃易爆易中毒的物质较多，生产中的煤气氨气等与氧气或空气混合达到定比例时，遇到火源或足够高的温度时就会引起燃烧甚至爆炸。而且在合成氨生产中条件多为高温高压，在化学产品的回收过程中，高温设备和高压容器较多，当防护装置失灵或操作失误时，都有可能引起严重的后果。合成氨安全生产的重要性合成氨的生产过程具有很大的危险性，为确保职工的安全与健康，防止各类事故的发生，保证生产装置的连续正常地运转，不断提高工厂的经济效益，就必须加强安全生产。安全生产的规章制度按照有关规定，配置符合国家和行业安全监测部门颁布的安全生产的法律法规标准，如中华人民共和国安全生产法中华人民共和国消防法中华人民共和国职业病防治法工业企业煤气安全规程化工企业安全卫生设计规定生产设备安全卫生设计总则安全生产四十条禁令等，各生产部门要结合自身的生产特点建立安全生产责任制，并认真执行。机械设备检修时，必须严格执行各项安全技术规程，办理检修任务书许可证动火证工作票等手续。做到器具齐全安全可靠文明检修。加强防火防爆防尘防毒及危险物品的管理除了大力开展相关的教育和培训外，应该配置先进的劳动保护和安全卫生设施，加强各项检查和管理。对于三废污染物的排放，必须符合国家工业企业设计卫生标准和三废排放标准等规定。配置安全装置和加强防护器具的管理在现代化生产中的安全装置有温度压力液面超限的报警安全连锁事故停车高压设备的防爆泄压低压真空的密闭防止火焰传播隔断事故照明安全疏散静电和避雷防护电气设备的过载保护及机械运转的防护装置等。对于上述安全装置必须加强维护，保证灵敏好用。对于个人防护品，也需要妥善保管并会正确使用。环境保护工业生产中的有害物质主要是指化学性物质，通常称为工业有害物质或称生产性有害物质。工业生产中形成的三废，如果未经处理或处理不当就大量排放到环境中去会造成污染。而环境污染对人体健康会产生严重的后果。因此，在化工生产中，深刻了解和认识在生产过程中所形成三废的影响和危害，并积极采取措施，治理对环境可能产生的污染，是非常重要和必须的。本工段产生的有害物质较少，主要是要在精制过程中尽量避免变换气体的泄露。以及避免铜液的外漏，所以要做好事实检查避免危险事故的发生。此外在变换的过程中产生大量的废热，需要有效的利用这些废热，所以需要把这些废热回收利用。结论经过个多月的设计和开发，年产万吨合成氨精制工段工艺设计完毕。初步合计完成了精制工段的主要工艺流程，及采用铜洗法进行气体的再步精制完成了万吨精制工段设计中主要设备的计算，包括铜洗塔回流塔再生器氨冷器水冷器设备的物料衡算及能量衡算完成了对精制工段的主要设备铜洗塔进行了塔高与塔径的计算，初步对设备进行了选型。同时也对本工段进行了成本估算，及安全措施和环境保护进行了叙述，并且完成了年产万吨合成氨精制工段的工艺流程图及主要设备铜洗塔设备装配图。经过设计，原料气经过精制浓度低于，满足生产需要，可以进入下工序经行氨的合成。附带控制点的工艺流程图和铜洗塔设备装配图参考文献王庭富世纪合成氨展望化工进展,,文安贵中小氮肥化学工业出版社赵忠祥氮肥生产概论化学工业出版社赵育祥合成氨工艺化学工业出版社陈五平无机化工工艺学合成氨化学工业出版社合成氨的过去现在和未来上海院研究室江苏化学石油工业厅组织小型氮肥厂安全操作技术化学工业出版社小型氮肥厂生产氨的合成梅安华主编小合成氨厂工艺技术与设计手册上册化学工业出版郑东明,水恒福,崔平编煤化工基础北京,化学工业出版社黄文璐,王保国化工设计北京化学工业出版社梁仁杰,谭世语等编著化工工艺学重庆大学出版社