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南阳理工学院毕业设计(论文)题目申报表生物与化学工程系化学工程与工艺专业申报人史政海职称副教授申报时间2013年1月合成氨变换工段题目名称难度□难口较难口一般口容易工艺设计题目来源科研项目生产实践教学实践其它软件题目类型实际应用理论研究硬件设计「•程类分工所需学生人数情况本设计首先分析了氨在国内外生产现状、生产技术现状和先进工艺以合成氨发展的前景和合成氨变换工段工艺的特点作为设计依据提出了本文研究的核心一一对中、低变炉进行物料题和能量衡算从整个合成氨工艺出发,对影响氨的合成的各个因素如压力、温度、汽气比等目简进行了系统的分析,得出一氧化碳变换的最佳条件,并在此条件下对中、低变炉进行物料和能述量衡算含本题目应完成的工作,题目预期目标和成果形式
1.熟悉合成氨变换工段的工艺流程;
2.了解影响中、低变炉的因素;本题目
3.掌握合成氨变换工段的工艺流程参数及控制点;预期目
4.运用所学过的知识对本工段进行物料衡算和热量衡算,以确定本工段的年生产能力和冷却标水的用量
1.培养学生对工艺流程的判断分析能力,能够从宏观到微观、从整体到局部的认知各设备,了解它们的结构,熟悉它们的作用
2.培养学生对整个工艺流程进行可行性计算的能力在对整个工艺流程计算的基础上,对对学主要的设备进行物料、育缰和动量衡算,从生产成本和产值等方面进行可行性分析生
3.培养学生查阅资料和独立思维的能力知识与能力要求本设计需要在校图书馆及电子表子阅览室查阅了大量的文献资料并运用了网络以获取较为丰富的材料对于与设计相关的重要数据,反应压力、反应温度、汽气比等有时需要向南阳晨光化工所需有限公司电话咨询条件
[1]林玉波主编,合成氨生产工艺、北京化学工业出版社,2005年12月
[2]陈劲松、华南平,小型合成氨厂变换工段操作数据手册、湖北省、化学工业出版社,1991年11月主要
[3]张成芳,合成氨工艺与节能、华东化工学院出版社,1988年7月参考
[4]史政海、张群安、化工实习实训指导,北京化学工业出版社,2011年1月资料
[5]陈五平、无机化工工艺学、北京,化学工业出版社,2002年以上项目填报人签字填报日期2013年1月日研究室审核意见研究室主任(签字)_____________•.一年月日系毕业设计(论文)工作领导小组审核意见._________________系(签章)系分管领导(签字)__________________________年—月—日:注
1.本表用于各专业教师拟订毕业设计(论文)题目和各系的毕业设计(论文)答辩指导委员会审核毕业设计(论文)题目的可行性用
2.题目所需学生人数超过2人(含),应在“分工情况”栏内填写出每个学生应做的子题目情况,保证每个学生有一项相对独立的任务
3.每个毕业设计(论文))题目应填写该表一份各系分专业整理存档南阳理工学院毕业设计(论文)任务书生物与化学工程系化学工程与工艺专业091612班学生宋士奎学号016109032指i导教师史政海职称副教授
一、毕业设计(论文)题目合成氨变换工段工艺设计______________________________
二、毕业设计(论文)工作规定进行的日期2013年2月起至2013年6月止
三、毕业设计(论文)进行地点___________________校的__________________________
四、任务书的内容选题的目的、意义合成氨工艺流程具有代表性,并且我们曾经在南阳晨光化工有限公司此工段实习过,对本工段有一定的认识,为设计提供了很大的方便本设计的主要目的是系统得运用四年内学过化工原理、反应工程等相关知识,独立的完成本工段的流程设计,以达到回顾温习旧知识、学习新知识和培养独立思考的目的主要内容及技术要求
1.了解氨的合成在国内、国际现状和生产技术现状;
2.熟悉合成氨变换工段工艺的技术特点和影响因素;
3.根据变换工段中、低变炉工艺流程控制参数,运用所学过的知识对本工段进行物料衡算和热量衡算,以确定本工段的年生产能力和冷却水的用量,并预测本设计的可行性原始数据与资料操作温度180-260℃入口气体成分入口28%-成%,C02%=
6.5%,入口4L5%,出口气体成分:C0%=0・体成分%进度安排做论文的开题报告第一周一第二周查阅有关论文的资料第三周一第四周进行实验的探索及分析阶段第五周一第十四周整理书写论文论文答辩第十五周第十六周主要参考资料
[1]林玉波主编,合成氨生产工艺、北京化学工业出版社,2005年12月
[2]陈劲松、华南平,小型合成氨厂变换工段操作数据手册、湖北省、化学工业出版社,1991年11月
[3]张成芳,合成氨工艺与节能、华东化工学院出版社,1988年7月
[4]史政海、张群安、化工实习实训指导,北京化学工业出版社,2011年1月
[5]陈五平、无机化工工艺学、北京,化学工也出版社,2002年英文资料翻译及其它要求根据课题需要查取相关资料,尽量做到翻译准确无误,特别是化工专业名词不能根据汉字直译,应参考相应的专业书籍研究室主任签名_________________________年月日系分管领导签名_________________________年月日学生签名__________________________南阳理工学院毕业设计(论文)开题报告生物与化学工程系化学工程与工艺专业课题名称合成氨变换工段工艺设计学生姓名宋士奎________________学号016109032_____________指导教师史政海报告日期2013年3月
1.本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述合成氨工业使基础化学工业之一其产量居各种化工产品的首位氨本身是重要的氮素肥料,除石灰石氮外,其它氮素肥料都是先合成氨,然后再加工成各种镂盐或尿素将氨氧化制成硝酸,不仅可用来制造肥料,亦是重要的化工原料,可制成各种炸药氨、尿素和硝酸又是氨基树脂、聚酰胺树脂、硝化纤维素等高分子化合物的原料以其为原料可制得塑料、合成纤维、油漆、感光材料等产品作为生产氨的原料C0+H2合成气,可进行综合利用,以联产甲醇及跋基合成甲酸、醋酸、醋酎等一系列化工产品以做到物尽其用,减少排放对环境的污染,提高企业生产的经济效益已成为当今合成氨工业技术发展的方向国际上对合成氨的需求,随着人口的增长而对农作物增产的需求和环境绿化面积的扩大而不断增加据资料统计1997年世界合成氨年产量达
103.9Mto预计2010年产量达
180.8Mto其化肥用氮分别占氮产量的
81.7%和
82.6%我国2007年合成氨产量已达35Mt,专家预测2020年将增至45Mto即今后o10年间将增加到现在的
1.3倍因而合成氨的持续健康发展还有相当长的炉要走未来我国合成氨氮肥的实物产量将会超过是由和钢铁合成氨工业在国民经济中举足轻重
2.本人对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析流程设计的主要任务
1.确定生产流程中各个生产过程的具体内容,顺序和组合方式,达到加工原料以制得所需产品的目的
2.绘制工艺流程图,要求以图解的形式表示生产过程中,当原料经过各个单元操作过程制的产品时,物料和能量发生的变化及其流向,以及采用了哪些化工过程和设备
3.运用所学的知识对流程中的主要设备进行物料衡算和热量衡算
3.本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路本设计首先分析了聚氯乙烯国内外生产现状、生产技术现状和先进工艺CO变换反应是放热反应,从化学平衡来看,降低反应温度,增加水蒸汽用量,有利于上述可逆反应向生成C02和H2的方向移动,提高平衡变换率但是水蒸气增加到一定值后,变换率增加幅度会变小温度对变换反应的速度影响较大,而且对正逆反应速度的影响不一样温度升高,放热反应即上述反应速度增加得慢,逆反应(吸热反应)速度增加得快因此,当变化反应开始时,反应物浓度大,提高温度,可加快变换反应,在反应的后一阶段,二氧化碳和氢的浓度增加,逆反应速度加快,因此,需降低反应温度,使逆反应速度减慢,这样可得到较高的变化率但降温必须与反应速度和催化剂的性能一并考虑,反应温度必须在催化剂的使用范围内选择本设计中变换工段采用的中变串低变的工艺流程这是从80年代中期发展起来的所谓中变串低变流程,就是在B107等Fe-Cr系催化剂之后串入Co-Mo系宽温变换催化剂在中变串低变流程中,由于宽变催化剂的串入,操作条件发生了较大的变化一方面入炉的蒸汽比有了较大幅度的降低;另一方面变换气中的C0含量也大幅度降低由于中变后串了宽变催化剂,使操作系统的操作弹性大大增加,使变换系统便于操作,也大幅度降低了能耗关键问题是在进行物料衡算和能量衡算的过程中,要充分考虑物料随着流程压力和温度的改变,物性数据也相应改变,在计算的过程中要首先考虑物料自身的能量变化,再考虑外界的能量变化
4.完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法主要参考资料
[1]林玉波主编,合成氨生产工艺、北京化学工业出版社,2005年12月
[2]陈劲松、华南平,小型合成氨厂变换工段操作数据手册、湖北省、化学工业出版社,1991年11月
[3]张成芳,合成氨工艺与节能、华东化工学院出版社,1988年7月
[4]史政海、张群安、化工实习实训指导,北京化学工业出版社,2011年1月
[5]陈五平、无机化工工艺学、北京,化学工业出版社,2002年
5.完成本课题的工作方案及进度计划第一周一第二周做论文的开题报告第三周一第四周查阅有关论文的资料第五周一第十四周进行实验的探索及分析阶段第十五周整理书写论文第十六周论文答辩
6.指导教师审阅意见指导教师(签字)
7.系毕业设计(论文)工作领导小组评审意见领导小组组长(签字)系(签章)_一年—月—日说明
1.本报告必须由承担毕业设计(论文)课题任务的学生在接到“毕业设计(论文)任务书”、正式开始做毕业设计(论文)的第2周或第3周末之前独立撰写完成,并交指导教师审阅
2.每个毕业设计(论文)课题撰写本报告一份,作为指导教师、毕业设计(论文)指导小组审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题任务的依据,并接受学校的抽查。