发布时间 : 星期五 文章合成氨变换工段工艺设计更新完毕开始阅读5e05500790c69ec3d5bb75be
武汉工程大学本科毕业设计
12010080转化率，`40200100150200温度，℃二段平衡曲线二段最适宜温度二段操作线250300 2.5.6 CO在第二变换炉第二段催化剂层变换反应操作线
由二段催化剂变换率及热平衡计算结果可知 此段入口气体温度 175 ℃ 出口气体温度 200 ℃ 入口变换率 62.50%
出口变换率 93.33%（总变换率99%） 由以上数据即可作出此段催化剂床层的操作线，见图2-3。
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12010080转化率，`40200100150200温度，℃二段平衡曲线二段最适宜温度二段操作线250300 图2-3 第二变换炉第一段平衡曲线、最适宜温度曲线、操作线
Fig2-3 The equilibrium temperature curve, optimal temperature curve and operating line for the
second stage of the second shift converter
2.6 煤气换热器热量衡算 （1）已知条件
进设备半水煤气量（干）：1527.8 kmol 进设备变换气量：1920.7 kmol 出设备半水煤气量（湿）：1920.7 kmol 出设备变换气量：1920.7 kmol 进设备半水煤气温度：t 出设备半水煤气温度：200 ℃ 进设备变换气温度：360 ℃ 出设备变换气温度：200 ℃ （2） 热量衡算
半水煤气带入热Q1：
设半水煤气进口温度为187 ℃，查184 ℃，1.0 MPa下半水煤气各组分的比热容并求出平均比热容Cp(m)=30.75 kJ/kmol?K。
Q1?1527.8?30.75?t
过热蒸汽带入热Q2：
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查文献[3]可知在260 ℃，1.0 MPa下水蒸汽的焓为2902 kJ/kg，故
Q2?393.0?18?2902?20.53?106kJ
半水煤气带出热Q3：
在200℃，1.0MPa下的半水煤气的平均比热容为Cp(m)=34.49 kJ/kmol?K。
Q3?1934.2?34.49?200?13.22?106 kJ
出设备变换气带走热量Q4：
200℃时，变换气的平均比热容为Cp(m)=34.49 kJ/kmol?K。
Q4?1920.7?34.49?200?13.24?106kJ
设热损失 Q5=2.78×106 kJ 由热量衡算知 Q1?Q2?Q3?Q4?Q 5代入数据计算可得 t=185.4 ℃
与所设温度相近，故不需要重复计算。即入设备半水煤气温度为187 ℃。 2.7 变换气换热器热量衡算
根据前面的计算，进出变换气换热器的物料参数为
进出设备变换气量（湿）：2815.2 kmol 进设备变换气温度：200 ℃ 进出设备半水煤气量（干）：1527.8 kmol 出设备变换气温度：155 ℃ 出设备半水煤气温度：187 ℃
但进设备半水煤气温度还未知，设为t。 2.7.1进设备热量计算 （1）变换气带入热Q1
在200 ℃、1.0 MPa下，查文献[1]知平均比热容为37.02 kJ/kmol?K。
Q1?2815.2?37.13?200?20.91?106kJ
（2）半水煤气带入热Q2
设进设备半水煤气温度为125 ℃、在压力1.0 MPa下，查文献[1]可计算出此时的平均比热容为30.57 kJ/kmol?K。
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Q2?1527.8?30.57?t
2.7.2出设备热量计算 （1）变换气带出热
在155 ℃、1.0 MPa下，查文献[1]计算平均比热容为32.69 kJ/kmol?K。
Q3?2815.2?32.69?155?14.26?106 kJ
（2）半水煤气带出热
在187 ℃、1.0 MPa下，查文献[1]计算平均比热容为29.78 kJ/kmol?K。
Q4?1527.8?29.78?187?8.53?106 kJ
设 Q5=4.14×106 kJ 由 Q1?Q2?Q3?Q4?Q 5可得 t=126.2 ℃
与假设温度相近,故不需计算。即进设备半水煤气温度为125 ℃。
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