ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы проектирования и технологического расчета колонн синтеза аммиака. Т. Л. Аксельрод, С. П. Челобова из "Справочник азотчика Т 1" В приведенных ниже материальных балансах агрегатов синтеза наиболее подробно описана методика составления и расчета материального баланса агрегата синтеза, в который газ поступает после медноаммиачной очистки (табл. 1У-22, рис. 1У-10, стр. 366). [c.370] Примерный материальный баланс цикла синтеза на 1 то NHg (рис. IV-14). Газ поступает после медноаммиачной очистки под давлением 320 ат. [c.370] А з — содержание аммиака в газовой смеси (в %) на выходе из водяного конденсатора (определяется по температуре газа после конденсатора) в. См, Сар — растворимость азото-водородной смеси, метана и аргона (в жидком аммиаке, определяемая предварительно по рис. IV-15 для азотоводородной смеси при 300 ат, для СН и Аг — при 1 ат. [c.371] На рис. IV-15 значения растворимости азото-водородной смеси, метана и аргона даны в Jits газа при О С и 760 мм рт. ст., отнесенные к 1 газообразного аммиака при О С и 760 мм рт. ст. [c.371] Пользуясь этим уравнением, можно рассчитать г при заданном Уев, или определить Fob. при заданном г. [c.372] При расчете количества растворенных газов задаются примерным содержанием их в газе постоянной продувки и уточняют к концу расчета материального баланса. Состав газа на входе в колонну синтеза (для данной схемы) соответствует составу газов продувки. Содержание аммиака на входе в колонну п в продувочных газах определяется по темнературе газа после аппаратов вторичной конденсацпи. [c.372] Примерный материальный баланс цикла синтеза на 1 m NH3 (рис, IV-Hi). Га.( поступает под давлением 320 ат после промывки жидким азотом. [c.372] Примерный материальный баланс цикла синтеза иа 1 т N1 3 (рпс. 1У-17, газ поступает после гидрирования и компрессии). [c.375] Дополнительные данные для определения содержания аммиака на входе в колонну (после смешения свежей азото-водородной смеси с циркуляционным газом). [c.375] При вводе свежего газа в сепарационную часть конденсационной колонны азотоводородная смесь, барботируя через слой жидкого аммиака, охлаждается и насьщается аммиаком. [c.375] Испарившаяся часть жидкого аммиака присоединяется к циркуляционному газу. (Содержание аммиака в свежей азото-водородной смеси соответствует состоянию насыщения при температуре, которая устанавливается в сепарационной части конденсационной колонны после прохождения свежего газа через слой жидкого аммиака. Эту температуру определяют методом последовательного приближения, исходя из равенства количества тенла, расходуемого на испарение жидкого аммиака при искомой температуре, и тепла, отдаваемого свежим газом при охлаждении от начальной температуры до температуры жидкого аммиака и расходуемого на нагрев жидкого ННд от температуры на выходе из испарителя до температуры в сепарационной части конденсационной колонны. [c.375] Примершш материальный баланс цикла синтеза на 1 т NH3 (рис. IV-18, га поступает после промывки жидким азотом под давлением 420 ат). [c.376] Конструкция колонны синтеза зависит от исходных параметров процесса давления, состава исходного газа и др. [c.378] Существенное влияние на производительность колонны оказывает объемная скорость газа и начальное содержание аммиака на входе в колонну. При 320 ат и отсутствии в газе инертных примесей рекомендуется объемная скорость газа порядка 30 ООО ч 1, при наличии инертных нримесей — в пределах 22 000—25 ООО ч . При давлении 500 ат, благодаря возрастающей степени конверсии азото-водородной смеси в этих условиях, объемную скорость можно увеличить до 50 ООО—60 ООО ч . [c.378] Содержание аммиака в газе на входе в колонну зависит от конечной температуры охлаждения газа. Например, если температура конденсации аммиака при 320 ат снижается от 35 С до —10 °С, производительность катализатора увеличивается в 1,6—2,2 раза. Следовательно, нри 320 ат нужно стремиться к наиболее низкому содержанию аммиака на входе в колонну. Поэтому газ следует охлаждать последовательно водой и испаряющимся аммиаком. При 500 ат конечное содержание аммиака в газе велико, и начальное содержание в значительно меньшей стенени влияет на производительность колонны. В этом случае газ достаточно охлаждать только водой. [c.378] На скорость реакции синтеза аммиака влияет температура начала реакции, которая в свою очередь зависит от содержания аммиака и инертных примесей в газе на входе в колонну синтеза. Если в газе находятся около 10% (СН -f- Аг) и 3—4% аммиака, температуру начала реакции поддерживают в пределах 450—480 С, нри отсутствии инертных примесеЁ — в пределах 420—430 С. [c.378] При выборе конструкции внутренних частей колонны синтеза должен быть предварительно решен способ отвода тепла реакции — посторонним теплоносителем или циркулирующим газом. [c.378] На основе принятых параметров процесса определяют производительность катализатора. Для этой цели но данным лабораторных исследований определенного катализатора (стр. 379) находят содержание аммиака на выходе из колонны, которое зависит от давления, объемной скорости (приведенной к условиям выхода из колонны) и конечной температуры процесса. Эта температура, в свою очередь, является функцией давления, объемной скорости и конструкции катализаторной коробки. [c.378] При конструировании катализаторных коробок стремятся обеспечить температуру газа на выходе из катализаторной зоны в пределах 470—500 С. [c.378] Вернуться к основной статье