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氨合成工艺流程 氨合成冷交换器设备图

2021-04-07知识6

最低0.27元开通文库会员,查看完整内容>;原发布者:sunhongd氨合成工艺流程工业上采用的氨合成工艺流程各不相同,设备结构和操作条件也有差别,但实现氨合成过程的基本工艺步骤是相同的。1.气体的压缩和除油为了将新鲜原料气和循环气压缩到氨合成系统所要求的操作压力,必须在流程中设置气体压缩机。当使用往复式压缩机时,由于活塞环采用注油润滑,在压缩过程中气体夹带的润滑油和水蒸气混合在一起,呈细雾状悬浮在气流中。气体中所含的油雾不仅会使氨合成催化剂中毒,而且附着在热交换器管壁上,降低传热效率,因此必须清除干净。除油的方法是在压缩机每段出口处设置油水分离器,并在氨合成系统设置滤油器。采用离心式压缩机的合成氨系统,气体中不含油雾,可以取消油水分离器和滤油设备,简化了流程。2.气体的预热和合成压缩后的氢氮混合气需加热到催化剂的起始活性温度,才能送入催化剂床层进行氨合成反应。在正常操作情况下,加热气体的热源主要是利用氨合成时放出的反应热,即反应后的高温气体预热反应前的氢氮混合气,后者被加热到催化剂的活性温度,而反应后的气体则被冷却后去氨的分离工序。在开工阶段或反应不能达到自热平衡时,可利用合成塔内的电加热器或塔外加热。

[选修2-化学与技术]合成氨的流程示意图如下:回答下列问题:(1)设备A中含有电加热器,触媒和热交换器, (1)合成氨工业流程:原料气制备、原料气净化和压缩、氨的合成、氨的分离,冷凝分离氨气的设备为冷却塔;设备A中含有电加热器,触媒和热交换器,说明发生的化学反应方程式为:N2+3H2高温高压催化剂2NH3,设备A的作用是能将氮气和氢气反应,所以设备A的名称是合成塔,故答案为:N2+3H2高温高压催化剂2NH3;合成塔;(2)为了增强冷却效果,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好,所以入水口为n,故答案为:n;高温气体从冷却塔的上端进入,冷却水应从下端进入,逆向冷却效果好;(3)将液氨和未反应的原料分离,利用空气中氮气的沸点比氧气的沸点低,先将空气加压降温变成液态,然后再加热,使氮气首先从液态空气中蒸发出来,留下的就是液态氧气.故分离方法是液化和分馏,故答案为:液化;分馏;(4)①根据合成氨厂采用不同原料的相对投资和能量消耗表,天然气相对投资费用1.0,能量消耗28109J?t-1,天然气相对投资费用1.5,能量消耗28109×1.5J?t-1,天然气相对投资费用2.0,能量消耗2×28109J?t-1,相对于重油和煤,天然气为原料最好,故答案为:天然气;②甲烷在高温、催化剂的作用下与水蒸气反应;生成氢气和一氧化碳,根据题干中提供的反应物和生成物,再根据。

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