рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Производство
/
Расчеты тепловых процессов.

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Расчеты тепловых процессов.

Расчеты тепловых процессов. - раздел Производство, Выбор и технико-экономическое обоснование принятой схемы производства В Данном Разделе Проводится Расчет Теплового Баланса Колонны Синтеза Аммиака,...

В данном разделе проводится расчет теплового баланса колонны синтеза аммиака, баланс смешения газа с байпасом.

Принципиальная схема колонны синтеза.

Рис. 3.2.

Тепловой баланс колонны синтеза аммиака имеет вид

Q₁+ Q_x = Q₂,

где Q₁ – тепло, потока исходной газовой смеси;

Q₂ – тепло, потока газовой смеси, после колонны синтеза;

Q_х – тепло химической реакции;

Q₁ = t_б * ∑(n_i^н * Ср_i)

Q₂ = t_к * ∑(n_i^к * Ср_i)

Q_х = - ΔH_f (298) * Δn

Средние теплоемкости газов [11]:

Ср (NH₃) = 41.03 Дж/(моль*град)

Ср (H₂) = 29.08 Дж/(моль*град)

Ср (N₂) = 29.90 Дж/(моль*град)

Ср (Ar) = 19.9 Дж/(моль*град)

Ср (CH₄) = 45.15 Дж/(моль*град)

Температура байпаса 130^оС

ΔH_f (298) = - 46190 Дж / моль

Δn – количество аммиака, образующееся в колонне синтеза.

Δn = 4.91 моль.

Q₁=130*(27,656*29,08+9,218*29,9+1,741*19,9+4,331*45,151+1,696*41,03) =

= 179352,7373 кДж

Q_x= - (- 46190)*4,91= 226792,9 кДж

Q₂ = 179352,7373 + 226792,9 = 406145,6

t_к= Q₂/ ∑(n_i^к * Ср_i) = 406145,6 / (6,87*41,03 +19,895*29,08+ 6,631*29,9+ 1,714*19,9 +4,331*45,15) = 315^оС

Расчет доли смеси газов идущих через байпас.

Составим тепловой баланс первой катализаторной полки и смешения с байпасом:

ζ * t₀₁ * ∑(n_i^н * Ср_i) + ( - ΔH_r ) * ΔN_NH₃^I = Q₄

Q₄+ Q_б = Q₅,

где Q₄ – тепло выносимое газом с первой полки,

Q₅ – тепло уносимое газом на вторую полку,

Q_б – тепло вносимое байпасом,

ζ – доля газа на байпас,

ΔN_NH₃^I – количество образовавшегося аммиака на первой катализаторной полке.

Q₄= t_в * ∑(n_i^к * Ср_i)

Q_б = ( 1- ζ ) * t_б * ∑(n_i^н * Ср_i)

Q₅ = t_н * ∑(n_i^н² * Ср_i),

где t_в – температура выхода газа с катализаторной полки, 470^оС,

t_н – температура входа на слой катализатора, 370^оС.

Решаем систему уравнений при помощи ПК (MathCAD):

ζ * t₀₁ * ∑(n_i^н * Ср_i) + ( - ΔH_r ) * ΔN_NH₃^I = t_в * ∑(n_i^к * Ср_i)

t_в * ∑(n_i^к * Ср_i) + ( 1- ζ ) * t_б * ∑(n_i^н * Ср_i) = t_н * ∑(n_i^н2 * Ср_i)

Получаем:

ζ = 0,713

ΔN_NH₃^I = 1,806 кмоль

Состав газа уходящего на вторую полку:

N_ам = 3,502 кмоль

N_H₂ = 24,947 кмоль

N_N₂ = 8,315 кмоль

N_Ar = 1.741 кмоль

N_CH4 = 4.331 кмоль

Аналогично на второй полке образуется 1,75 кмоля аммиака.

Температура после второй полки 440^оС.

Состав газа после второй полки:

N_ам = 5,252 кмоль

N_H₂ = 22,322 кмоль

N_N₂ = 7,44 кмоль

Инерты в том же количестве.

На третьей полке образуется 1,354 кмоль аммиака.

Сводная таблица теплового баланса первой полки колонны.

Таблица 3.1

Приход	Расход
Статьи прихода	кДж	%	Статьи расхода	кДж	%
1. Тепло газа с первой полки 2. Тепло байпаса	632842,8 51474,07	92,48 7,52	1. Тепло газа на вторую полку	684316,8
Итого	684316,8			684316,8

Таким образом по результатам расчетов расчетов доля газа поступающего на байпас 0,713. Количество аммиака, образующегося на первой полке 1,806 кмоль. Получены составы газа после катализаторных полок.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Выбор и технико-экономическое обоснование принятой схемы производства

На сайте allrefs.net читайте: "Выбор и технико-экономическое обоснование принятой схемы производства"

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Расчеты тепловых процессов.

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Выбор и технико-экономическое обоснование принятой схемы производства
Агрегаты синтеза аммиака мощностью 1360т/сут. Агрегат на отечественном оборудовании (31,5 МПа) [4] В этом агрегате (рис. 1.1) азотоводородн

Характеристика вспомогательных материалов
Таблица 2.2 Наименование сыpья, матеpиалов, полупpодуктов, энеpгоpесуpсов Государственный (отраслевой)стандаpт, технические условия, pегламент

Тепловой эффект реакции
Тепловой эффект реакции синтеза аммиака в реальных условиях проведения процесса состоит из двух слагаемых [1]: Q = Qp + Qсм (3.11) где Qр—тепловой

Кинетика синтеза аммиака
Синтез аммиака из азота и водорода протекает с заметной скоростью только в присутствии катализатора. Скорость синтеза аммиака на большинстве известных катализаторов описывается уравнением Темкина —

Описание технологической схемы
Компримирование синтез-газа. Очищенный от СО и СО2 синтез-газ с температурой не более 43 °С и давлением до 2,53 МПа поступает на всас трехкорпусн

Расчет материальных балансов.
В данном разделе ведется расчет технологических параметров синтеза аммиака, а в частности материальных балансов. Принципиальная, упрощенная технологическая схема получения

Конструктивные расчеты основного аппарата.
В данном разделе производится расчет теплообменника, служащего для подогрева свежей газовой смеси, поступающей на синтез аммиака. Он располагается между второй и третьей катализаторной полкой.

Суть методов аналитического контроля.
Фотоколориметрический метод. Метод предназначен для измерения массовой концентрации вещества от 30-800 мг/м3. Границы относительной погрешности выполняемых измерений мас

Автоматизация и регулирование технологическим процессом
Агрегат производства аммиака с точки зрения управления имеет следующие особенности: последовательная технологическая структура, при которой выход из строя или даже временная разгрузка одной из ст

СИНТЕЗ АММИАКА
Регулятор ТС601 может поддерживать температуру циркуляционного газа в колонну синтеза 6, как в ручном так и автоматическом режиме. Количество циркуляционного газа не менее 750000 нм3/час,

Технологического процесса
Таблица 5.1 № п/п Контролируемый параметр Значение параметра согласно НТР Способ регулирования Датчик Регу

Охрана труда и защита окружающей среды
Основным условием безопасного ведения технологических процессов является соблюдение настоящего технологического регламента. Допуск персонала к самостоятельной работе должен

Основные опасности производства
-Наличие обоpудования и коммуникаций высокого и сpеднего давления. -Наличие взpывоопасных и пожаpоопасных и токсичных газов. Большинство компонентов газовых смесей, участвующих в

МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЩИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АММИАКА.
Все основное обоpудование, за исключением компpессоpов, а так же все основные газопpоводы pасположены вне здания. Все здания и наpужные этажеpки снабжены необходимым количеством эвакуационных выход

ВЫБРОСЫ В АТМОСФЕРУ
Выбpосы газов в атмосфеpу pазделяются на: - постоянные выбpосы газов, обусловленные ведением технологического пpоцесса - пеpиодические выбpосы газов в пеpиод пуска и остановки пpо

СТОЧНЫЕ ВОДЫ
Для обеспечения надежной охpаны водных pесуpсов пpи аваpийных ситуациях, залповых выбросах аммиачной воды и МДЭА-абсорбента с блок, остановках на pемонт агpегата аммиака пpедусмотpено наличие аваpи

ТВЕРДЫЕ ОТХОДЫ
Отpаботанные катализатоpы пpоцессов сеpоочистки, конвеpсии метана, конвеpсии оксида углеpода, метаниpования и синтеза аммиака отпpавляются на склад и далее реализуются на предприятия перерабатывающ