Курсовая работа: Розрахунок колони синтезу аміаку продуктивністю 1360 т/добу

2. Вибір конструкційних матеріалів

Синтез аміаку проходить при температурі до 500^о С , отже конструкційний матеріал має бути жаростійкий і мати великий коефіцієнт пружності аби забезпечити порівняно менші витрати конструкційних матеріалів. Згідно ГОСТ 5632-72 застосуємо сталь з з чудовими характеристиками міцності для нашого випадку -12Х18Н10Т , яка стійка проти електрохімічної та хімічної корозії , а також міжкристалічної корозії.

3 . Технологічний розрахунок

3.1 Матеріальний розрахунок агрегату синтезу аміаку

Вихідні дані (1)

Продуктивність агрегату (т/добу) ……………………..…..………1360

Робочий тиск (атм)………………………………………..………….300

Середня температура контактування ^о С………………...………….500

Температура первинної конденсації (в ^о С )……………..………..….-2

Температура вторинної конденсації (в ^о С )………………………….28

Сумарно концентрація аргону та метану в колоні ( в обємних %)…7

Склад свіжої газової суміші

Азот……………….……………………………………………..…..24.75%

Водень…………….………………………………………………….74.29%

Аргон……………….…………………………………………………0.38%

Метан………………………………………………………………….0.58%

Крім того в газі міститься 1кг Н₂ О на 8000нм³ .

Обємна швидкість газу на вході в колону (в нм³ на 1м³ каталізатора ) …24000

1) продуктивність агрегату за годину

1360/24=56.67т/год=56 667 кг/год

Подальший розрахунок проводимо на годинну продуктивність.

2)Продуктивність на 1м3 каталізатору- 24 000 нм3/год.

3)при об’ємній швидкості на вході 24000 нм³ /год на 1м³ каталізатора об’ємна швидкість на виході складе близько 21000 нм³ /год на 1м³ каталізатора. При 500^о С і 300 атм вміст аміаку в газі в лабораторних умовах 21.5% (рис 4)

4)Вміст аміаку в газі , поступаючому в колону синтеза , возначається умовами вторинної конденсації. При температурі вторинної конденсації -2 ^о С та тиску 280 атм концентрація аміаку визначиться по формулі Ларсона і Блека :

⁴ с_NH3 =3.08%

Зниження тиску проти 300 атм відбувається за рахунок опору , створюваного системою , так як циркуляційний компресор встановлений після конденсаційної колони.

5)Ефективний тиск в колоні знаходимо по рівнянню:

P_еф =⁴ Р(1-⁴ с_ин )² (1-⁴ с_NH3 )=300(1-0.070)² (1-0.0308)=252атм