年产8万吨味精机械搅拌通风发酵罐厂工艺设计 毕业论文.docVIP

年产8万吨味精机械搅拌通风发酵罐厂工艺设计毕业论文 目 录 第一章 合成氨综述 1 1.合成氨工业在国民经济中的地位 1 2.原料路线及资源开发利用 1 3.未来我国合成氨工业发展方向 2 第二章 合成工序工艺计算 4 1.物料衡算 4 1.1计算依据 4 1.2计算物料点流程 5 1.3物料衡算 5 2热量衡算 32 2.1冷交换器热量计算 32 2.2氨冷器热量计算 35 2.3循环机热量计算 38 2.4合成塔热量计算 40 2.5废热锅炉热量计算 43 2.6 热交换器热量计算 45 2.7水冷器热量计算 46 2.8氨分离器热量核算 48 3主要设备计算 48 3.1废热锅炉设备工艺计算 48 3.2热交换器设备工艺计算 53 3.3水冷器设备工艺计算 60 3.4冷交换器设备工艺计算 64 3.5氨冷器设备工艺计算 72 第三章 合成工序工艺流程简介 77 1.氨合成反应的原理及特点 77 2.合成工序工艺流程简述 77 3.合成工序设计特点 78 附 表 80 结束语 84 参考文献 85 第一章 合成氨综述 1.合成氨工业在国民经济中的地位 2.原料路线及资源开发利用 提高天然气原料制氨的比重以天然气为原料制氨应是今后我国合成氨工业发展的方向。现世界天然气探明储量约相当于石油储量。世界天然气可采资源量为3.28×1014m3。资源探明度约59%，预计可采年限在65年以上。近期发现大有前途的冷冻天然气潜在资源,在地球上约有1.6×1015m3甲烷水化物冷冻成冰的天然气,其储量比已探明的天然气量高达数倍。这种位于海底的矿藏起码在海底800m处，最佳开采深度为4000m。在今后10—15年中,钻井技术和从深层运出天然气都会有突破。我国海域辽阔，将会成为未来的丰富天然气资源。目前我国天然气在一次能源中只占2%，但天然气潜在资源丰富,遍布祖国疆域,已经评价的总资源储量为38×1012m3,其中陆地30×1012m3，海域8×1012m3，可探明地质储量13.2×1012m3，目前仅占探明资源的6%,到2000年，资源探明程度接近8%，而世界平均探明度为61%。国家正在加快规划勘探开发利用。另外还有30×1012m3的煤层气(主要成分为甲烷)资源量，可供开发利用。预计今后20年内，我国天然气占一次能源由目前的2%提高到8%时,其年开采量为1-1.1×1011m3。目前，世界生产合成氨走气原料的比重提高到80-98.2%，而我国仅占22-25%。当我国合成氨年产量发展到45Mt时，以使用天然气原料比重提高到50%计，年耗用天然气量约22×1010m3，占开采量的1/5左右。 利用廉价水电电解水制氨开发我国水利资源十分丰富,潜在的水利资源达数亿万千瓦的水力发电,开发利用能提供廉价的电能，用以作水电解分离出氢气和氧气，再用氧气同水煤浆汽化生产合成氨、甲醇及碳一化工产品。合成气制氨和碳一化学品在水力资源丰富地区，开发建设水电同煤炭生产化肥、动力燃料及化工产品，亦是可靠的能源基础，可作为今后开发利用的方向。 3.未来我国合成氨工业发展方向 第二章 合成工序工艺计算 74．45 24.12 1.1 0.33 （4） 合成塔入口氨含量 NH3入=2.5000%NH3出=16.500%CH4+Ar=15.000% （7）合成塔操作压力 32MPa（绝压） （8）精练气温度 40℃ （9）水冷器出口气体温度 ℃ （10）循环机进出口压差 1.47MPa （11）年工作日 （12）计算基准 生产1吨氨 1.2计算物料点流程 图1.1 流程图 1.2.3.4.5.——精炼气：6.7.8.9.10.11.12.14.17.18.——合成气； 13——放空气；20——弛放气；15.16.19.21——液氨 1.3物料衡算 入塔氩含量 入塔氢含量 = 入塔气组分含量 小计 以1000入塔气作为计算基准求出塔气组分；由以下式计算塔内生成氨含量： kmol 出塔气量= 出塔氨含量 出塔甲烷含量 出塔氩含量 出塔氢含量 = 出塔氮含量 出塔气组分含量 NH3 CH4 Ar H2 N2 小计 由式 = 1.3.4氨分离器气液平衡计算 设氨分离器进口气液混合物F,进口物料组分；分离器组分，液量其中进口物料组分等于合成塔出口气体组分。根据气液平衡原理，以进口物料为计算基准，即。见图所示 由气液平衡原理： （1） （2） 将（2）式代入（1）式得： （3） （4） 液体组分 （5）