内容发布更新时间 : 2025/1/7 5:33:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

化工原理课程设计任务书

设计题目：年产 5200 吨合成氨厂变换工段列管式热

交换器的工艺设计

一．基础数据

1.半水煤气的组成（体积%）

H2 36.69 CH4 0.31 CO 32.07 H2S 0.2

CO2 8.75 O2 0.2 N2 21.78

2.水蒸汽饱和半水煤气时的体积比为 1.2:1 ;饱和水蒸汽后湿混合煤气压力为 7.45 kgf/cm2(绝)；温度为 144 ℃；要求经热交换器后温度达到 378 ℃后再进变换炉。

3.变换率为 90 % ;变换炉出口变换气温度为 480 ℃，压力

为 7.15 kgf/cm2 (绝)。

4.每年估计大修、中修两个月，年工作日按300天计。

5.每生产一吨氨需耗半水煤气量为 3562 标准米。

6.要求热交换器管、壳程的压力降均小于 250 毫米水柱。

二．设计范围

1.列管热交换器传热面积；

2.列管热交换器结构及工艺尺寸；3.绘制列管热交换器结构图。

目录

摘要………………………………………………………………………………… 5

一．概述…………………………………………………………………………… 6

二．热交换器设计的主要因素…………………………………………………… 6

三．列管式换热器的设计步骤…………………………………………………… 7

3.1.物料衡算……………………………………………………………………… 7

3.1.1.净化前组成…………………………………………………………………7

3.1.2.净化后组成 ……………………………………………………………… 8

3.1.3.混合后组成 ……………………………………………………………… 9

3.1.4.变换气组成……………………………………………………………… 10

3.2.热量衡算及物性数据……………………………………………………… 11

3.2.1.冷、热流体的摩尔流率………………………………………………… 11

3.2.2.冷流体的物性参数……………………………………………………… 11

3.2.2.1.冷流体的定性温度…………………………………………………… 11

3.2.2.2.冷流体的比热………………………………………………………… 12

3.2.2.2.1.常压下，各气体在t

_?261℃时的比热………………………… 12

3.2.2.2.2.常压下，混合气在t

_?261℃时的比热………………………… 12

3.2.2.2.3.比热的校正………………………………………………………… 12

3.2.2.3.冷流体的黏度………………………………………………………… 13

3.2.2.3.1.各气体在t

_?261℃时的黏度………………………………………13

3.2.2.3.2.混合气在t

_?261℃时的黏度………………………………………13

3.2.2.4.冷流体的导热系数………………………………………………………14

3.2.2.4.1.各气体在t

_?261℃时的导热系数…………………………………14

3.2.2.4.2.混合气在t

_?261℃时的导热系数…………………………………14

3.2.2.5.冷流体的密度……………………………………………………………14

3.2.2.5.1.各气体在t

_?261℃时的密度………………………………………14

3.2.2.5.2.混合气在t

_?261℃时的密度………………………………………15

3.2.2.6.冷流体的吸热量…………………………………………………………15

3.2.2.7.冷流体的平均摩尔质量…………………………………………………15

3.2.3.热流体的物性参数…………………………………………………………15

3.2.3.1.热流体的出口温度T2………………………………………………… 15

3.2.3.2.热流体的定性温度………………………………………………………16

3.2.3.3.热流体的比热……………………………………………………………16

3.2.3.4.热流体的黏度……………………………………………………………16

3.2.3.4.1.各气体在T

_?350℃时的黏度…………………………………… 17

3.2.3.4.2.变换气在T

_?350℃时的黏度…………………………………… 17