Химия \ Химическая технология неорганических веществ

Замена радиальной колонны синтеза аммиака с промежуточными байпаса на аксиально-радиальную колонну с промежуточным теплообменом между слоями катализатора, страница 2

Таблица 2.1

Наименование показателя

Норма для марок

А

Ак

Б

1. Массовая доля аммиака

не менее 99,9 %

не менее 99,6 %

не менее 99,6 %

2. Массовая доля азота

-

не менее 82 %

не менее 82 %

3. Массовая доля воды (остаток после испарения)

-

0,2-0,4 %

0,2-0,4 %

4. Массовая доля воды (метод Фишера)

не более 0,1 %

-

-

5. Массовая концентрация масла

не более 2 мг/дм3

не более 2 мг/дм3

не более 8 мг/дм3

6. Массовая концентрация железа

не более 1 мг/дм3

не более 1 мг/дм3

не более 2 мг/дм3

7. Массовая доля общего хлора

-

не более 0,5 мг/кг

-

8. Массовая доля оксида углерода

-

3010 мг/кг

-

Примечание. Допускается массовая доля воды в жидком аммиаке марки Ак, транспортируемом в цистернах, и марки Б менее 0,2 % и доведение ее до нормы 0,2-0,4 % на припортовых заводах.

          ЧГУ.З.РК.240301.000.004.ПЗ

Лист

 7

Из

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Таблица 4.2

Характеристика вспомогательных материалов.

Наименование вспомогательных материалов

Обозначение технических условий

Наименование показателей обязательных для проверки

Нормы показателей по НТД

1

2

3

4

Катализатор синтеза аммиака

СА-Н

СА-С

BASF

ТУ 113-03-394-88

Внешний вид:

-  для гранулированного катализатора

-  для дробленого катализатора

Гранулометрический состав:

а) размер зерен и гранул

б) массовая доля нормируемой фракции

в) массовая доля фракции размером до 0,5 мм

г) массовая доля нерасколотых гранул в гранулированном катализаторе

Насыпная плотность:

-  для восстановленного;

-  для окисленного.

Массовая  доля металлического железа:

-  для окисленного катализатора;

-  для восстановленного катализатора.

Массовая доля оксида железа (??) (FеО):

-  для окисленного катализатора;

-  для восстановленного катализатора.

черные гранулы округлой формы

черные зерна неправильной формы

для марки СА-Н:       для марки СА-С:

5-7 мм                                  5-7 мм

7-10 мм                                7-10 мм

10-15 мм                              10-15 мм

не менее 78 %                не менее 78 %

не более 3 %                    не более 3 %

не менее 75 %                не менее 75 %

2,10,2 кг/дм3              2,10,2 кг/дм3

2,70,2 кг/дм3              2,70,2 кг/дм3

не нормируется           не нормируется

не менее 72 %                не менее 72 %

31-40 %                              31-40 %

не нормируется          не нормируется

           ЧГУ.З.РК.240301.000.004.ПЗ

Лист

  8

Из

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

3. Технологическая часть

3.1. Теоретические основы процесса

Равновесие реакции синтеза

Синтез аммиака из азота и водорода

1/2N2 + 3/2Н2 Û  NH3 + Q

относится к числу равновесных обратимых реакций, протекающих с выделением тепла и уменьшением объема. Согласно принципу Ле-Шателье, равновесие реакции синтеза аммиака смещается вправо с повышением давления и понижением температуры [1-4].

Равновесные концентрации аммиака в смеси азота и водорода стехиометрического состава были определены экспериментально при Р=0,98— 98.1 МПа и t=325 — 500 °С и затем экстраполированы в области более низких и более высоких температур.

По полученным данным с помощью уравнения [1]

,                                                                                                                       (3.1)

где КР — константа равновесия реакции;  — парциальные давления аммиака, азота и водорода в равновесной смеси. Значения Кр, вычисленные через парциальные давления газов, зависят не только от температуры, но и от давления вследствие отклонения свойств сжатых газов от свойств идеальных газов.

Для расчета значений Кр при разных температурах и давлениях предложен ряд эмпирических и теоретических уравнений, из которых наиболее простым является эмпирическое уравнение А. Ларсона и Р. Доджа [1-4]:

                                                     (3.2)

где  Т — температура, К; b — коэффициент, зависящий от давления; I — константа интегрирования.

Зная величину Кр, можно вычислить равновесную концентрацию NН3 в стехиометрической смеси азота и водорода при любых температурах и давлениях по уравнению, выведенному из (3.1):

                                                                                           (3.3)

           ЧГУ.З.РК.240301.000.004.ПЗ

Лист

 9

Из

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 

Скачать файл