1、课程设计报告( 20162017 年度第一学期)名 称：化学反应工程题 目：甲醇裂解制氢院 系：环境科学与工程学院班 级：能化 1402学 号：201405040207学生姓名：冯慧芬指导教师：郭天祥成 绩： 1目 录1、设计任务书1.1 设计条件1.2 设计任务1.3 时间安排2、反应过程的动力学数据2.1 反应过程及焓变2.2 反应动力学2.3 催化剂选择三、甲醇制氢工艺流程四、列管式固定床催化反应器工艺结构设计，工艺操作参数4.1.工艺操作参数4.1.1 温度4.1.2 压力4.2 工艺结构设计五、反应核算3.1 物料衡算3.2 热量衡算六、其他设备的选择及参数 6.1 泵的选型6.2
2、反应器控制方案设计6.3.1 被控参数的选择6.3.2 控制参数的选择6.3.3 过程检测仪表的选择6.3.4 示图7、 工艺系统图和设备图7.1 设备图7.1.1 固定管板式换热器7.1.2 列管式固定床反应器8、心得体会9、参考文献2一、设计任务书1.1 设计条件：（1）设计产量：1094 吨/小时，设计裕量 20%。（2）设计内容：甲醇裂解制氢 （3）设计要求: 甲醇转化率 99%; 给出物料衡算过程;给出热量衡算过程; 给出工艺操作参数绘制工艺系统图和设备图 (CAD 制图) （4）选用反应器：可选用但不限于列管式固定床催化反应器1.2 设计任务：（1）查阅文献，获取反应过程的动力学数
3、据（2）选择工艺结构，优化计算工艺操作参数（3）对选定的工艺过程进行物料衡算和热量衡算，进行工艺设计（4）绘制工艺系统图和设备图 (CAD 制图)1.3 时间安排：（1）第 17 周布置任务，发放设计任务书。（2）每周 1、3、5 下午第四节课指导和答疑（地点在实验楼 A 五楼）。（3）第 19 周答辩。3二、反应过程的动力学及催化剂2.1 反应过程及焓变 在甲醇水蒸气重整制氢的化学反应中，主要有 3 个反应，即：CH3OH=CO+2H2 1 CO+H2O=CO2+H2 2CH3OH+ H2O= CO2+2H2 3在已发表的文献中有的选择反应 1,2 为关键反应，有的选择反应 1,3 为关键反
4、应，利用不同的关键反应和设计要求的对比，发现选择反应 1,2 为关键反应时结果较好CH3OH=CO+2H2 H1=90.8kJ/molCO+H2O=CO2+H2 H2=-43.5kJ/mol2.2 反应动力学已知甲醇制氢转化工艺的总基本反应为：CH3OH+H2O=CO2+3H2根据有关文献，该反应为一级反应，反应动力学方程为：rA=kCA由选择的催化剂，反应速率常数为：k=5.510-4exp（ ）m 3/(kmolh)RT6802.3 催化剂选择采用四川亚联生物化工研究所研制的甲醇裂解重整制氢型双功能催化剂，该催化剂具有耐高温且使用寿命长等优点，催化性能良好，在实验室中测量出了使用该催化剂的
5、宏观动力学方程，在工业生产中也有广泛的应用，结合本实验后的设计温度压力等条件，可知实验的催化速率常数。反应器中温度 280，压力 1.5Mpa，由选择的催化剂，知反应速率常数为：k=5.510-4exp（ ）m 3/(kmolh)RT68043、甲醇制氢工艺流程甲醇制氢的物料流程如图 12 。流程包括以下步骤：甲醇与水按配比 1：1.8 进入原料液储罐，通过计算泵进入换热器（E0101）预热，然后在汽化塔（T0101）汽化，在经过换热器(E0102)过热到反应温度进入转化器(R0101)，转化反应生成 H2、CO 2 的以及未反应的甲醇和水蒸气等首先与原料液换热(E0101)冷却，然后经水冷器
6、 (E0103)冷凝分离水和甲醇，这部分水和甲醇可以进入原料液储罐，水冷分离后的气体进入吸收塔，经碳酸丙烯脂吸收分离CO2，吸收饱和的吸收液进入解析塔降压解析后循环使用，最后进入 PSA 装置进一步脱除分离残余的 CO2、CO 及其它杂质，得到一定纯度要求的氢气。图 12 甲醇制氢的物料流程图4、列管式固定床催化反应器工艺结构设计，工艺操作参数4.1.工艺操作参数4.1.1 温度1、依据甲醇蒸气转化反应方程式:CH OHCO+2H （1-1）32CO+H OCO + H （1-2）2CH OH 转化率 99%32、投料计算量现有表明随着原料液中甲醇质量百分比的增加, 甲醇转化率大幅度降低，氢气
7、的时空产率略有增加，但变化的幅度不大。甲醇在原料液中的比例越高，床层出口处的反应量越大。由于该反应体系为吸热反应因此床层出口处的温度相应降低，但降低不到 1 %，因此甲醇5在原料液中的比例适当降低将有利于提高甲醇的转化率。所以，本设计中甲醇和水的配料比定位 1:1.5。代入转化率数据,变为:CH OH0.99 CO+ 1.98H +0.01 CH OH323CO+0.99H O0.99CO + 0.99H +0.01CO2合并上两个式子得到:CH OH+0.9801 H O0.9801 CO +2.9601 H +0.01 CH OH+0.0099 CO32223氢气产量为: 1094t/h=
8、1094000 kg/h甲醇投料量为: 547000/2.960132=5913313.739 kg/h水投料量为: 5913313.739/321.518=4989358.467 kg/h3、原料液储槽(V0101)进: 甲醇 5913313.739 kg/h , 水 4989358.467 kg/h出: 甲醇 5913313.739 kg/h , 水 4989358.467 kg/h4、换热器 (E0101),汽化塔(T0101),过热器(E0103)没有物流变化.5、转化器 (R0101)进 : 甲醇 5913313.739 kg/h, 水 4989358.467 kg/h, 总计 10
9、902672.21 kg/h出 : 生成 CO 5913313.739 /320.980144 =7969003.344kg/h2H 5913313.739 /322.96012 =1094000kg/hCO 5913313.739 /320.009928 =51224.08kg/h剩余甲醇 5913313.739/320.0132 =59133.137kg/h剩余水 4989358.467-5913313.739/320.980118=1729311.644kg/h总计 10902672.21kg/h5、转化器中反应速率(R0101)以甲醇为关键组分，则反应量: 甲醇 5913313.739
10、*0.99=5854180kg/h选择的反应器是列管式固定床催化反应器，利用等温均相平推流模型平均反应速率和停留时间的关系： X0AmCtardx根据 GB151 推荐的换热管长度，取管长 l=6m，流速定位 0.5m/s，估算反应的停留时间为 0.0032s。在结合实际过程中的反应估算出反应温度为 553K4.1.2 压力空间速度为 SV=Vs0/Vr设计裕度为 20%，则 Vr=(Vfan+Vcui)*1.2,结合实际估算出压力值 1.5MPa4.2 工艺结构设计6已知甲醇制氢转化工艺的基本反应为：CH3OH+H2O=CO2+3H2 。该反应在管式反应器进行，进出反应器的各物料的工艺参数如
11、表 3-1 所示。表 3-1 反应器的物流表（1 ）计算反应物的流量进口处：对于甲醇，其摩尔质量为 32g/mol，则其摩尔流量为：5913314/32=184791kmol/h对于水，其摩尔质量为 18g/mol，其摩尔流量为：4989358/18=277187kmol/h出口处：对于甲醇，其摩尔质量为 32g/mol，则其摩尔流量为：59133/32=1848kmol/h对于水，其摩尔质量为 18g/mol，其摩尔流量为：1729312/18=96073kmol/h对于氢气，其摩尔质量为 2g/mol,其摩尔流量为：1094000/2=5470003kmol/h对于一氧化碳，其摩尔质量为
12、28g/mol,其摩尔流量为：51224/28=1829kmol/h对于二氧化碳，其摩尔质量为 44g/mol,其摩尔流量为：7969003/44=181114kmol/h进料气中甲醇的摩尔分率 y A 为：y A = 4.017.2085.15对于甲醇和水，由于温度不太高（280 o C），压力不太大（1.5MPa ），故可将其近似视为理想气体考虑。有理想气体状态方程 p V = n R T，可分别计算出进料气中甲醇和水的体积流量：甲醇的体积流量 VA 为：VA= m3/h565 1068.10.)25.73(84.1 水的体积流量 VB 为：VB= m3/h565 49).(7.2进料气的
13、总质量为：m o=5.91106+4.99106=10.9106kg/h物流名称 管程 壳程/(kg/h)进口/(kg/h)出口/(kg/h)设计温度/ oC压力/MPa进出口/(kg/h)设计温度/ oC压力/MPa甲醇 5913313.73959133.137水 4989358.4671729311.644二氧化碳 7969003.344一氧化碳 51224.08氢气 1094000280 1.5导热油 6.4108 320 0.57（2 ）计算反应的转化率进入反应器时甲醇的流量为 5913313.739kg/h，出反应器时甲醇的流量为 59133.137kg/h，则甲醇的转化率 xAf
14、为：xAf= %910739.5193即反应过程中消耗甲醇的物质的量为：1.8510 599%=1.83105kmol/h（3 ）计算反应体系的膨胀因子由体系的化学反应方程式可知，反应过程中气体的总物质的量发生了变化，可求出膨胀因子 A。对于甲醇有： A= 213（4 ）计算空间时间根据有关文献，该反应为一级反应，反应动力学方程为：rA=kCAk=5.510-4e RT680CA=CAO Axy1反应过程的空间时间 为：=C AO Afx0rd= CAO /k CAORT Afx0 Axy1= dxAkRT1Afx0将 k=5.510-4e m3/(kmolh)，R=8314.3 ，T=553
15、K， A=2，y A=0.4T680)(Kkmolj代入上式，可得空间时间：=0.0038h（5 ） 计算所需反应器的容积VR=V O进料气的总体积流量为：VO=5.68105+8.49105 =1.42106 m /h=394.4m /s33则可得所需反应器的容积为：VR=V O =0.00381.42106=5396m 3（6 ）计算管长考虑催化剂填层的空隙率对气体空塔速度的影响，取流动速度为 =0.4m/s，则反应8管的长度为：l=u=0.0038 36000.4=5.472m根据 GB151 推荐的换热管长度，取管长 l=6m反应器内的实际气速为：u= = l sm/4.036*08.
16、7）计算反应热甲醇制氢的反应实际为两个反应的叠合，即CH3OH=CO+2H2+90.8kJ/molCO+H2O=CO2+H2-43.5kJ/mol反应过程中的一氧化碳全部由甲醇分解而得，由化学反应式可知，每转化 1kmol 的甲醇就可生成 1kmol 的一氧化碳，则反应过程中产生的一氧化碳的物质的量1.85105kmol/h。反应器出口处的一氧化碳的物质的量为 1829.43kmol/h，转化的一氧化碳的物质的量为：185000-1829.43=183170.57kmol/h一氧化碳的转化率为：XCO= %910857.3则反应过程中所需向反应器内供给的热量为：Q=90.810 1.85105
17、-43.510 183170.57=8.8109kJ/h33（8 ）确定所需的换热面积假定选用的管子内径为 d，壁厚为 t，则其外径为 d+2t，管子数量为 n 根。反应过程中所需的热量由导热油供给，反应器同时作为换热器使用，根据GB151， 320oC 时钢的导热系数为 =44.9W/（m OC），管外油侧的对流给热系数为 o=300W/（m 2OC），管内侧的对流给热系数为 i=80 W/（m 2OC），根据表 5-2所列的壁面污垢系数查得，反应管内、外侧的污垢系数分别为 0.0002 m2OC/W 和0.0008 m2OC/W总污垢系数为 Rf=0.0002+0.0008=0.001 m
18、2OC/W根据传热学，反应器的传热系数为：K=1/（ + + +Rf）i1 dto t由于 的值接近于 1，对 K 带来的误差小于 1%；钢管的传热很快，对 K 的影响也dt2很小，故可将上式简化为：K=1/（ + +Rf）=1213.84kJ/(hm OC)i1 o 2由于反应器所需的换热面积为：F= =6.2*106mtKQ2（9 ）计算管子的内径反应器需要的换热面积为：F=n dl反应器内气体的体积流量为：9VO=n u4d2联立上述两式，并将 l= 6m，u = 0.44(m/s) ，F= 6.2*106(m ) VO= 394.4(m /s) 代23入，即可得所需管子的内径为：d=0
19、.0215m。根据计算所得的管子内径，按前述换热设备设计选择合适的管子型号和所需的管数及布管方式。结构设计计算内容或项目 符号 单位 计算公式或来源 结果 备注换热管材料 选用碳钢无缝钢管 252换热管内径、外径di;d m 0.021;0.025换热管管长 L m 选用 6m 标准管长 6.0换热管根数 n 3025.98dLnAo270(圆整)管程数 Ni 根据管内流体流速范围选定 1管程 结 构 设 计管程进出口接管尺寸(外径*壁厚)djt*Sjt m 按接管内流体流速合理选取 897壳程数 Ns 1换热管排列形式 正三角形排列 正三角形排列换热管中心距 S m S=1.25d 或按标准
20、 0.032分程隔板槽两侧中心距Sn 按标准 44管束中心排管数 nc （外加六31.1.nc根拉杆）19壳体内径 Di m Di=S(Nc-1)+(12)d 060换热器长径比 L/ Di L/ Di 10 合理实排热管根数 n 作图 276折流板形式 选定 单弓形折流板折流板外直径 Db m 按 GB151-1999 0.575折流板缺口弦离 h m 取 h=0.20Di 0.12折流板间距 B m 取 B=(0.21)Di 0.4折流板数 Nb Nb=L/B-1 14管程结构设计壳程进出口接管尺寸djs*Sjs 合理选取 15912 选取10五、反应核算5.1 物料衡算1、依据甲醇蒸气转
21、化反应方程式:CH OHCO+2H （1-1）32CO+H OCO + H （1-2）2CH OH 转化率 99%32、投料计算量CH OH+0.9801 H O0.9801 CO +2.9601 H +0.01 CH OH+0.0099 CO32223氢气产量为: 1094t/h=1094000 kg/h甲醇投料量为: 547000/2.960132=5913313.739 kg/h水投料量为: 5913313.739/321.518=4989358.467 kg/h3、原料液储槽(V0101)进: 甲醇 5913313.739 kg/h , 水 4989358.467 kg/h出: 甲醇
22、5913313.739 kg/h , 水 4989358.467 kg/h4、换热器 (E0101),汽化塔(T0101),过热器(E0103)没有物流变化.没有物流变化.5、列管式固定床反应器 (R0101)进 : 甲醇 5913313.739 kg/h, 水 4989358.467 kg/h, 总计 10902672.21 kg/h出 : 生成 CO 5913313.739 /320.980144 =7969003.344kg/h2H 5913313.739 /322.96012 =1094000kg/hCO 5913313.739 /320.009928 =51224.08kg/h剩余甲
23、醇 5913313.739/320.0132 =59133.137kg/h剩余水 4989358.467-5913313.739/320.980118=1729311.644kg/h总计 10902672.21kg/h计算反应物的流量进口处：对于甲醇，其摩尔质量为 32g/mol，则其摩尔流量为：5913314/32=184791kmol/h对于水，其摩尔质量为 18g/mol，其摩尔流量为：4989358/18=277187kmol/h出口处：11对于甲醇，其摩尔质量为 32g/mol，则其摩尔流量为：59133/32=1848kmol/h对于水，其摩尔质量为 18g/mol，其摩尔流量为：
24、1729312/18=96073kmol/h对于氢气，其摩尔质量为 2g/mol,其摩尔流量为：1094000/2=5470003kmol/h对于一氧化碳，其摩尔质量为 28g/mol,其摩尔流量为：51224/28=1829kmol/h对于二氧化碳，其摩尔质量为 44g/mol,其摩尔流量为：7969003/44=181114kmol/h反应器物料衡算表甲醇 水 二氧化碳 一氧化碳 氢气 总计进口流量（koml/h) 184791 277187 0 0 0 461978进口浓度（%） 40.0 60.0 0.0 0.0 0.0 100.0 出口流量(kmol/h) 1848 96073 18
25、1114 1829 5470003 5750867出口浓度(%) 0.03 1.67 3.15 0.03 95.12 100.00 5.2 热量衡算1、汽化塔顶温确定在已知汽相组成和总压的条件下，可以根据汽液平衡关系确定汽化塔的操作温度甲醇和水的蒸气压数据可以从一些化工基础数据手册中得到： 在本工艺过程中,要使甲醇水完全汽化 ,则其汽相分率必然是甲醇 40%,水 60%(mol)且已知操作压力为 1.5MPa,设温度为 T,根据汽液平衡关系有0.4p +0.6p =1.5MPa甲 醇 水初设 T=170 p =2.19MPa; p =0.824 MPa甲 醇 水p =1.37041.5 MPa
26、总再设 T=175 p =2.4MPa; p =0.93 MPa甲 醇 水p =1.51 MPa总蒸气压与总压基本一致,可以认为操作压力为 1.5MPa 时,汽化塔塔顶温度为 175.2、转换器(R0101)两步反应的总反应热为 47.3kJ/mol,于是,在转化器内需要供给热量为:Q =5913313.739 0.99/32 1000 47.3反 应 =9.08 109 kJ/h此热量由导热油系统带来,反应温度为 280,可以选用导热油温度为 320,导热油温度降设定为 5,从手册中查到导热油的物性参数,如比定压热容与温度的关系,可得:取 c =2.83 kJ/(kgK)p则导热油用量 w=
27、Q /(c t)= 9.08 109 /(2.83 5)=6.42108kg/h反 应 p123、过热器(E0102)甲醇和水的饱和蒸气在过热器中 175过热到 280,此热量由导热油供给.从手册中可以方便地得到甲醇和水蒸气的部分比定压热容数据,气体升温所需热量为:Q= c m t=(1.90 5913313.739+4.82 4989358.467) (280-175)=3.7109 kJ/hp导热油 c =2.826 kJ/(kgK), 于是其温降为:t=Q/(c m)= 3.7 109/(2.826 6.42108)=2.04P导热油出口温度为: 315-2.04=313.04、汽化塔（
28、TO101 ) 认为汽化塔仅有潜热变化。175 甲醇 H = 727.2kJ/kg 水 H = 2031kJ/kgQ=5913313.739 727.2+2031 4989358.467=1.441010 kJ/h以 300导热油 c 计算 c =2.76 kJ/(kgK)ppt=Q/(c m)=1.441010 /(2.76 6.42108)=8.1P则导热油出口温度 t =313.0-8.1=304.92导热油系统温差为 T=320-304.9=15.1 基本合适.5、预热器（EO101)壳程：甲醇和水液体混合物由常温（25 ）升至 175 ，其比热容数据也可以从手册中得到，则液体混合物升
29、温所需热量Q= c m t=(5913313.739 3.14+4989358.467 4.30) (175-25)=6109kJ/hp管程：没有相变化，同时一般气体在一定的温度范围内，热容变化不大，以恒定值计算，这里取各种气体的比定压热容为：c 1.02 kJ/(kgK)2poc 14.65 kJ/(kgK)2HCpH2o 4.19 kJ/(kgK)则管程中反应后气体混合物的温度变化为：t=Q/(c m)=6 109/(1.02 7969003.344+14.65 1094000+4.19 1729311.644)P=191.07换热器出口温度为 280-191.07=896、冷凝器（EO1
30、03) 在 E0103 中包含两方面的变化：CO , CO, H 的冷却以及CH OH , H O 的冷却2232和冷凝. 13 CO ,CO , H 的冷却22Q= c m t=(1.027969003.344+1.0151224.08+14.651094000) (89-p 40)=4.9105 kJ/h CH OH 的量相对较小，在此其冷凝和冷却忽略不计。压力为 1.5MPa 时水的冷凝热3为：H=2135KJ/kg,总冷凝热 Q =H m=2135 1729311.644=3.69109kJ/h2水显热变化 Q = c m t=4.19 1729311.644 (89-40)=3.61
31、08kJ/h3pQ=Q +Q + Q =4.05109kJ/h12冷却介质为循环水，采用中温型凉水塔，则温差T=10用水量 w=Q/( c t)= 4.05109/(4.19 10)=9.7107 kg/hp6、其他设备的选择及参数6.1 泵的选型整个系统有五处需要用泵: 1.原料水输送计量泵 P01012.原料甲醇输送计量泵 P0102 3.混合原料计量泵 P0103 4. 吸收液用泵 P0104 5. 冷却水用泵 P0105（1） 甲醇计量泵 P0102 选型已知条件：甲醇正常投料量为 1013.479kg/h。温度为 25。密度为 0.807kg/L；操作情况为泵从甲醇储槽中吸入甲醇，送
32、入原料液储罐，与水混合工艺所需正常的体积流量为：1013.479 /0.8071255.86L/h泵的流量 Q1.051255.861318.65L/h工艺估算所需扬程 80m,泵的扬程 H1.18088m折合程计量泵的压力：P= gh=8079.8188/106=0.697MPa泵的选型：查表得，JD1600/0.8 型计量泵的流量为 1600L/h，压力 0.8MPa，转速115r/min，电机功率 2.2KW，满足要求（2） 纯水计量泵 P0101 选型已知条件：水的正常投料量为 855.123kg/h。温度为 25 。密度为 0.997kg/L；操作情况为泵从纯水储槽中吸入水，送入原料
33、液储罐，与甲醇混合工艺所需正常的体积流量为：855.123/0.997857.70L/h泵的流量 Q1.05857.70900.58L/h工艺估算所需扬程 80m,泵的扬程 H1.18088m折合程计量泵的压力：P= gh=9979.8188/106=0.861MPa泵的选型：查表得，JD1000/1.3 型计量泵的流量为 1000L/h，压力 1.3MPa，转速14115r/min，电机功率 2.2KW，满足要求（3） 混合原料计量泵 P0103 选型已知条件：原料的正常投料量为 1868.802kg/h。温度为 25。密度为 0.860kg/L；操作情况为泵从原料液储槽 V0101 中吸入
34、原料，送入预热器 E0101 工艺所需正常的体积流量为：1868.802/0.8602173.03L/h泵的流量 Q1.052173.032281.68L/h工艺估算所需扬程 80m,泵的扬程 H1.18088m折合程计量泵的压力：P= gh=8609.8188/106=0.742MPa泵的选型：查表得，JD2500/0.8 型计量泵的流量为 2500L/h，压力 0.8MPa，转速115r/min，电机功率 2.2KW，满足要求（4 ） . 吸收液用泵 P0104已知条件:吸收液的输送温度 25,密度 760Kg/m3.泵的正常流量为 4200kg/h操作情况,泵从吸收液储槽中吸入吸收液,送
35、入 T0102 中，再回解析塔解析出CO2，循环使用.确定泵的流量及扬程工艺所需的正常体积流量为 4200/1000=4.20 m3/h泵的流量取正常流量的 1.05 倍:Q=1.054.20=4.41 m 3/h所需工艺泵的扬程估算:因水槽和冷却器液面均为大气压,故估算扬程只需考虑最严格条件下的进出管道阻力损失和位高差，约为 35m.泵的扬程取 1.1 倍的安全裕度：H=1.135=38.5水泵选型，选用离心式水泵查表得，40W40 型水泵最佳工况点：扬程 40m,流量 5.4 m3/h,转速 2900r/min，电机功率为 4.0KW。选用该型号泵较合适。（5 ） .冷却水用泵 P0105
36、已知条件:水的输送温度 25,密度 997Kg/m3.泵的正常流量为 95465kg/h操作情况,泵从水槽中吸入水,送入冷凝器 E0103 中换热，再冷却送回水槽，循环使用.确定泵的流量及扬程工艺所需的正常体积流量为 95465/997=95.75 m3/h泵的流量取正常流量的 1.05 倍:Q=1.0595.75=100.54 m 3/h所需工艺泵的扬程估算:因水槽和冷却器液面均为大气压,故估算扬程只需考虑最严格条件下的进出管道阻力损失和位高差，约为 35m.泵的扬程取 1.1 倍的安全裕度：H=1.135=38.5水泵选型，选用离心式水泵查表得，IS100-65-200 型水泵最佳工况点：
37、扬程 47m,流量 120 m3/h,转速 2900r/min，轴功率 19.9KW，电机功率为 22KW，效率 77。允许气蚀余量 4.8m,选用该型号泵较合适.6.2 反应器控制方案设计6.2.1 被控参数的选择化学反应的控制指标主要是转化率、产量、收率、主要产品的含量和产物分布等，温度与上述这些指标关系密切，又容易测量，所以选择温度作为反应器控制中的被控变量以进口温度为被控变量的单回路控制系统设计156.2.2 控制参数的选择影响反应器温度的因素主要有：甲醇水混合气的流量、导热油的流量。混合气直接进入干燥器，滞后最小，对于反应温度的校正作用最灵敏，但混合气的流量是生产负荷，是保证产品氢气
38、量的直接参数，作为控制参数工艺上不合理。所以选择导热油流量作为控制参数。6.2.3 过程检测仪表的选择根据生产工艺和用户的要求，选用电动单元组合仪表（DDZ-型）测温元件及变送器 被控温度在 500以下，选用铂热电阻温度计。为了提高检测精确度，应用三线制接法，并配用 DDZ-型热电阻温度变送器调节阀 根据生产工艺安全原则，若温度太高，将可能导致反应器内温度过高，引起设备破坏、催化剂破坏等等，所以选择气开形式的调节阀；根据过程特性与控制要求选用对数流量特形的调节阀；根据被控介质流量选择调节阀公称直径和阀芯直径的具体尺寸。调节器 根据过程特性与工艺要求，选择 PID 控制规律；根据构成系统负反馈的
39、原则，确定调节器正、反作用。6.2.4 示图七、设备图7.1 设备图167.1.1 固定管板式换热器7.1.2 列管式固定床反应器（含换热器）结构图总视：内部结构详视：17188、心得体会在本次课程设计中，遇到了不少麻烦，但在老师和同学的帮助下，也最终完成了设计内容，不得不说，课程设计帮助自己对传热这一部分的内容有了更深一步的了解，对化工原理这门课程也有了更加清晰的认识。最初拿到设计任务书的时候，简直是一头雾水，不知从何下手，老师知道之后，有了大概方向。在做完传热系数校正之后，突然发现自己换热器参数取得不正确，这时候距离上交已经只有两天了，只能返回去重新计算，不过，功夫不负有心人，终于在最后关
40、头完成计算。在本次课设中，我的自我实践能力得到了极大的提高，主要有以下方面：（1）初步掌握了查阅资料、选用公式和搜集数据的能力；（2）树立了既考虑技术上的先进性和可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作过程中的方便性，和劳动条件的正确设计思想；（3）培养了迅速准确的进行工程计算的能力，先计算理论数值，再利用国家标准进行校核 不论在设计过程中遇到多少困难，最终能得到一份完整的设计报告，内心是非常高兴的，为自己能完成任务而沾沾自喜，更为能学习到新的技能而骄傲。九 参考文献1.朱开宏， 袁渭康. 化学反应工程分析（第二版）.高等教育出版社，（2002）.2.朱开宏. 化学反应工程分析例题与习题.华东理工大学出版社，（2005）3.应卫勇.碳一化工主要产品生产技术. 北京：化学工业出版社 , （2004）4.石油化学工业部化工设计院，氮肥工艺设计手册（理论数据分册），北京：石油化学工业出版社，19965.时钧等，化学工程手册（1.化工基础数据）.北京：化学工业出版社6.石油和化学工业设备设计手册，标准零部件，全国化工设备设计技术中心站
