发布时间 : 星期一 文章合成氨原料气脱碳及再生工艺设计论文更新完毕开始阅读85597f0e3d1ec5da50e2524de518964bcf84d2fa
其摩尔流量为：
Ln?LO??L88.23?1027??348.51kmol/h ML260取NHD中的杂质含量为0.5%，则真实所需的NHD为：
L1?84.03??1?0.05??88.23m3/h
其摩尔流量为： qn,L?L1??L88.23?1027??348.51kmol/h ML260根据全塔的物料恒算，求出CO2在液相中的摩尔比为
X1?X2?qn,V?Y1?Y2?248.16??0.25?0.01??0.001??0.171 qn,L348.51其摩尔分数为： x1?X10.223??0.182
1?X11?0.223 从塔底流出的富液量为：
L2?L1?qY,co2?348.51?178.6?527.11kmol/h
净化气各组分含量由y2,i?G2,iG2求出，列表4.1 表 4.1 组成 含量% CO2 1 CO 32.4 H2 41.1 N2 23.64 CH4 1.86 合 计 100.00
3.2热量恒算
全塔的热量平衡式为: Qg1?QL1?QS?Qg2?QL2
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3.2.1原料气带入的热量
G1?Cg1Tg1?To 22.4当气体压力不高时，有Qg1?其中气体的比热容Cg1????C23C?a?bT?cT?dTy，而giiig1ig1ig1， g1,i1,i查将数据代入可得气体中各组分的比热容，列表4.2
表 4.2 组分 CO2 8.823 CO 11.429 H2 7.318 N2 11.283 CH4 10.021 Cg1,ikJ/?kmol?k?
Cg1?8.823?0.2?11.429?0.262?7.318?0.332?11.283?0.191
?10.021?0.015?9.494kJ/?kmol?k??原料气带入的热量为：
Qg1?100000?8.48?293?273??757142.86kJ/h 22.43.2.2单位时间内气体的溶解热
GY122.4 单位时间内气体的溶解热为 QS??qCO2
式中qCO2为二氧化碳溶于NHD的溶解热，qCO2?33792kJ/kmol
? QS?969.2?33792?2011670kJ/h 22.43.2.3进塔溶液带入的热量
进塔溶液带入的热量 QL1?L1?CL1TL1?To
式中CL为NHD的比热容，CL1??1?546kJ/?kmol?K?
? QL?348.51?546??298?273??48929219kJ/h
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3.2.4净化气带出的热量
由工程上操作可知气体出塔温度与操作温度相同，则
Qg2?G2?Cg2Tg2?To 22.4??23 其中气体的比热容Cg2??Cg2,iy2,i，而Cgi?ai?bTig2?ciTg2?diTg2，
查将数据代入可得气体中各组分的比热容，列表4.3 组分 CO2 8.949 CO 12.367 H2 6.895 N2 12.147 CH4 10.826 Cg2,ikJ/?kmol?k?
Cg1?8.949?0.01?12.367?0.324?6.895?0.411?12.147?0.2364
?10.826?0.0186?14.47kJ/?kmol?k??净化气带出的热量为：
Qg2?5614.39?14.47?300?273??97918.8kJ/h 22.4 3.2.5塔底富液带出的热量
塔底富液带出的热量 QL2?L2?CL2TL2?To?QX
式中CL2?CL1?546kJ/?kmol?K?，QX为单位时间已溶气体的焓，则
QX?GY1333.56?Cg2,co2Tg2?TO??8.949?300?273??14350.7kJ/h 22.422.4????由Qg1?QL1?QS?Qg2?QL2可以求出富液带出的热量为
QL2?7059051.3kJ/h
?富液的温度T2为：
T2?QL2?QXL2?CL2?T0?7059051.3?143507?273?302K
527.11?546 溶液温度升高了4℃。
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3.3吸收塔的工艺设计
3.3.1 塔径及气速的计算
塔内气体的密度 ?V?P1400?22.3881M??12.57kg/m3 RT8.314?300将进塔气换成操作压力下的体积流量，中压以下由PV?nRT可知
PV1?2, P2V1则 G1'?P0G1101.325?6948.5??502.87m3/h P14001塔内气体的质量流量为
qm,V?G1'?V?502.87?12.57?6.3?103kg/h
塔内气体的质量流量为
qm,V?l1'?l?88.23?1027?9?104kg/h
采用埃克特通用关联图计算泛点气速，其横坐标为
qm,L??V???qm,V??L?0.51.9?105?12.57????1.38?104?1027???V???L0.5?1.523
2uF?F? 查图得纵坐标为
g?0.2??L?0.014 ?
27℃时， 水的密度?W?996.8kg/m3， 则 ???W996.8??0.97 ?L1027查表知：DN50塑料阶梯环?F?127m?1，at?114.2m2/m3
2uF?127?0.97?12.57?4.30.2?0.014
9.81?1027解得 uF?0.261m/s
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