则反应后的各组分的量分别为 中变炉出口的平衡常数 ， 查小合成氨厂工艺技术与设计手册可知时温度为。 中变的平均温距为 根据合成氨工艺与节能可知中温变换的平均温距为到，中变 的平均温距合理，故取的可用。 中变炉催化剂平衡曲线 根据，与文献小合成氨厂工艺技术与设计手册上的公式   其中分别代表及的起始浓度 计算结果列于下表 中变炉催化剂 始末 气体反应共放热 计要求 进行工段工艺流程设计，绘制带主要控制点的工艺流程 图。 进行工段物料计算热量计算，并绘制物料衡算表热 量衡算表。 进行工段设备设计选型，制备设备览表。 编写工段工艺初步设计说明书。 绘制主要设备结构图。 二设计原始数据 以在自贡市鸿鹤化工厂的实际数据为 原始数据 组分合计 含量， 目录 说明书 前言 工艺原理 工艺条件 工艺流程的选择 主要设备的选择说明 工艺流程的说明 第章物料与热量衡算 水汽比的确定 中变炉的实际变换率的求取 中变炉合计 含量， 计算基准吨氨 计算生产吨氨需要的变换气量 标 因为在生产过程中物料可能会有损失，因此变换气量取标 年产万吨合成氨生产能力年连续生产天 日生产量 要求出中变炉的变换气干组分中小于。 进中变炉的变换气干组分 组分合计 含量， 标 假设进中变炉的变换气温度为，取变化气出炉与入炉的温差为，出炉 的变换气温度为。 进中变炉干气压力中 水气比的确定 考虑到是天然气蒸汽转化来的原料气，所以取 故水水标，水 因此进中变炉的变换气湿组分 组分合计 含量 标 中变炉的实际变换率的求取 假定湿转化气为，其中湿基含量为，要求变换催化剂平衡曲线 最佳温度曲线的计算 中变炉段催化床层的物料衡算 中变段催化剂操作线的计算 中间冷淋过程的物料和热量衡算 中变炉二段催化床层的物料与热量衡算 中变二段催化剂操作线计算 低变炉的物料与热量衡算 低变催化剂操作线计算 低变炉催化剂平衡曲线 最佳温度曲线的计算 废热锅炉的物料和热量衡算 水蒸汽的加入 主换热器的物料与热量的衡算 调温水加热器的物料与热量衡算 第二章设备的计算 中变炉的计算 主换热器的计算 设计的综述 参考文献 致谢 第章物料与热量衡算 已知条件 组分    所以出中变炉段催化床层的变换气湿组分的含量 组分合计 含量 标 对出中变炉段催化床层的变换气的温度进行估算 已知出中变炉段催化床层的变换气湿组分的含量 组分合计 含量 标 根据，计算得 查小合成氨厂工艺技术与设计手册知当时 设平均温距为，则出中变炉段催化床层的变换气温度为 中变炉段催化床层的热量衡算 以知条件进中变炉段催化床层的变换气温度 出中变炉段催化床层的变换气温度为 可知反应放热在变化气中含有，这种物质会发生以下 种反应 这个反应都是放热反应。 根据小合成氨厂工艺技术与设计手册可知为简化计算，拟采用统基 准焓或称生成焓计算。以，为基准的气体的统基准焓计算 式为 ， 计算的基准焓 根据基准焓的计算通式 在时 将的常数带入上式得 ，， 同理根据以上方法计算可得变换气的各个组分的基准焓列于下表 组分 放热 始末 式中 气体在 在的统基准焓， 该气体在下的标准生成热， 绝对温度 气体的等压比热容， 气体等压比热容与温度的关系有以下经验式 ， 式中气体的特性常数 将式代入式积分可得统基准焓的计算通式 式中常数与气体特性常数及标准生成热的关系为 ， ， 采用气体的统基准焓进行热量平衡计算，不必考虑系统中反应如何进行， 步骤有多少，只要计算出过程始态和末态焓差，即得出该过程的总热效果。 始末 式中 过程热效应，其值为正数时为放热，为负数时系统为吸热，单 位 始态或末态气体的千摩尔数 始态温度下或末态温度下 气体的统基准焓 现将有关气体的计算常数列于下表中 气体统基准焓通式常数表 分子 式 ， 中变炉催化剂平衡曲线如下 温度 转化 率 最佳温度曲线的计算 由于中变炉选用型催化剂， 最适宜温度曲线由式  进行计算。 查吨合成氨厂工艺和设备计算型催化剂的正负反应活化能分别为 千卡公斤分子，千卡公斤分子。 最适宜温度计算结果列于下表中 将以上数据作图即得最适宜温度曲线如下图 温度 转化率 中变炉段催化床层的物料衡算 已知条件 进中变炉段催化床层的变换气的温度为 进中变炉段催化床层的变换气湿组分 组分合计 含量 标 中变炉段催化床层的物料衡算 假设在段催化床层的实际变换率为 假使与完全反应，完全反应掉 故在段催化床层反应掉的的量为 标 出段催化床层的的量为 标 故在段催化床层反应后剩余的的量为 标 故在段催化床层反应后剩余的的量为 标 故出中变炉段催化床层的变换气干组分的体积 总干合计 含量 标 剩余的的量为 标 故出中变炉段催化床层的变换气湿组分的体积 总湿 标 故出中变炉段催化床层的变换气湿组分中的含量 故出中变炉段催化床层的变换气湿组分中的含量  同理可得 中变炉的实际变换率的求取 假定湿转化气为，其中湿基含量为，要求变换气中含量 为，故根据变换反应 ， 则的实际变换率公式为   式中分别为原料及变换气中的摩尔分率湿基 所以  则反应掉的的量为 则反应后的各组分的量分别为 中变炉出口的平衡常数 ， 查小合成氨厂工艺技术与设计手册可知时温度为。 中变的平均温距为 根据合成氨工艺与节能可知中温变换的平均温距为到，中变 的平均温距合理，故取的可用。 中变炉催化剂平衡曲线 根据，与文献小合成氨厂工艺技术与设计手册上的公式   其中分别代表及的起始浓度 计算结果列于下表 始末 气体反应共放热 计要求 进行工段工艺流程设计，绘制带主要控制点的工艺流程 图。 进行工段物料计算热量计算，并绘制物料衡算表热 量衡算表。 进行工段设备设计选型，制备设备览表。 编写工段工艺初步设计说明书。 绘制主要设备结构图。 二设计原始数据 以在自贡市鸿鹤化工厂的实际数据为 原始数据 组分合计 含量， 目录 说明书 前言 工艺原理 工艺条件 工艺流程的选择 主要设备的选择说明 工艺流程的说明 第章物料与热量衡算 水汽比的确定 中变炉的实际变换率的求取 中变炉 中变炉催化剂平衡曲线如下 温度 转化 率 最佳温度曲线的计算 由于中变炉选用型催化剂， 最适宜温度曲线由式  进行计算。 查吨合成氨厂工艺和设备计算型催化剂的正负反应活化能分别为 千卡公斤分子，千卡公斤分子。 最适宜温度计算结果列于下表中 将以上数据作图即得最适宜温度曲线如下图 温度 转化率 中变炉段催化床层的物料衡算 已知条件 进中变炉段催化床层的变换气的温度为 进中变炉段催化床层的变换气湿组分 组分合计 含量 标催化剂平衡曲线 最佳温度曲线的计算 中变炉段催化床层的物料衡算 中变段催化剂操作线的计算 中间冷淋过程的物料和热量衡算 中变炉二段催化床层的物料与热量衡算 中变二段催化剂操作线计算 低变炉的物料与热量衡算 低变催化剂操作线计算 低变炉催化剂平衡曲线