Материальный балансСтатьи / Производство синтетического аммиака при среднем давлении. Расчёт колонны синтеза / Материальный балансСтраница 1
Исходные данные для расчёта представлены в таблице.
Параметр |
Значение |
Производительность |
250 т в сутки |
Объемная скорость смеси в колонне |
25 000 нм3/м3*час |
Давление в синтез колонне |
300 атм |
Температура синтеза |
500 С0 |
Обьем катализатора в колонне |
4,8 м3 |
Содержания аммиака в газе на выходе из колоны синтеза |
16 % |
Содержания газов метана и аргона в свежем газе |
0,2% |
Содержания газов метана и аргона в циркуляционном газе при выходе с клоны синтеза |
2,5% |
Температура первичной конденсации |
28 С0 |
Температура вторичной конденсации |
0 С0 |
1.Производительность агрегата в час
250000/24=10416 кг/час
Дальнейший расчет производим на часовую производительность
2.Полезная производительность 1м3 катализатора в час
10416/4,8=21,7 кг/час на 1м3 катализатора
3.
При объемной скорости на входе 25000 нм3 /ч на 1 м3 катализатора объемная скорость на выходе составит около 22000 нм3 /ч на 1 м3 катализатора . При 500 С0 и 300 ат содержание аммиака в газе в лабораторных условиях 22 %
4.
Содержание аммиака в газе ,поступающем в колонну синтеза , определяется условиями вторичной конденсации 0 С0 и давлении 280 ат концентрация аммиака определяется по формуле Ларсона и Блека:
lg4 CNH3=4,1856+5,987879/(P)1/2-1099.544/T=
=4,1856+5,987879/(2802-1099.544/273,15=0.5
4 CNH3=3.16%
5. Эффективное давление в колонне находим по уравнению
Pэф = 300 * (1 – 0,025) * (1 – 0,0316) = 283 ат
6. При 300 ат. и 5000С равновесная концентрация аммиака 26,44%, а при 283 ат она равна 25%.
7. Поправочный коэффициент на снижение эффективного давления. – 25/26,44 = 0,946
8. Концентрация аммиака на выходе из колонны с учётом поправочного коэффициента
CNH3=0,946 * 22 = 20,8%
9. Производительность 1 м3 катализатора. На каждый кубический метр катализатора поступает W нм3/ч газовой смеси.
Формула для определения количества образовавшегося в колонне аммиака имеет вид –
(6 СNH3-4СNH3-)*0.7710/100+1.03*6 СNH3кг NH3 на 1 нм3 поступающей газовой смеси.
Отсюда рпи поступлении 4 W нм3/ч газовой смеси производительность катализатора (в расчете на 1 м3) составит
(20,8—3,16)*25000*0,7710/100+1,03*20,8=2808 кг/ч
Смотрите также
Ученые вскрыли процесс образования снежинок
Ученые из Франции и США установили, что снежинки образуются благодаря бактериям. Работа ученых опубликована в последнем номере журнала Science.
Ученые под руководством Брента Кристнера из государств ...
Крашение натурального шелка активными бромакриламидными ланазолевыми красителями
...
Азот (Nitrogenium), N
Азот - химический элемент V группы периодической системы Менделеева, атомный номер 7, атомная масса 14,0067; бесцветный газ, не имеющий запаха и вкуса.
Историческая справка. Соединения А. - селитра, ...