Конспект лекций_с.01_20 / Задание

Рассчитать прилагаемую ХТС синтеза аммиака с использованием программного продукта Aspen Plus.

Исходные данные:

Входной поток: синтез-газ: давление 27,5 бар, температура 297,15 К. Молярный расход 5940 кмоль/ч, состав (мольные доли):

N2	0.2512	H2	0.7373
CH4	0.00847	Ar	0.00303

Уравнение реакции

3 H₂ + N₂ = 2 NH₃

При моделировании использовать следующие данные:

• Входной поток сжимается в 2х-ступенчатом политропном компрессоре (FCOMPR) до давления p = 194 бар (T_{вых. 1 ст.} = 350 К, T_{вых. 2 ст.} = 295 К, ∆p_ст.=2 бар, механический КПД 0.9, политропический 0.72)

• 1.6% рецикла выводится из схемы после теплообменника 2.

• Поток рецикла повторно сжимается в политропном компрессоре до 210 бар. КПД политропного процесса 0.72 (по умолчанию). Механический КПД 0.9

• Абсорбер для окончательной очистки аммиака не моделировать.

  • Предварительная очистка в LPFlash: ∆p=2 бар, t ≈ 0 °F

• Теплообменники:

  • Реакторный теплообменник (RHX): противоточный, температура выхода горячего потока T = 650 K (∆p=2 бар)

  • Теплообменник 1 (HX1): противоточный, температура выхода горячего потока T = 523 K (∆p=2 бар)

  • Демпфирующий теплообменник (Dump): Температура выхода горячего потока T = 533 K (∆p=1 бар)

  • Водяной холодильник (H2OCLR): t = 33 °C (∆p=1 бар)

  • Теплообменник 2 (HX2): противоточный, температура выхода горячего потока T = 295 K (∆p=2 бар)

  • Конденсатор (COND): температура выхода горячего потока T = 263 K (∆p=2 бар)

• Реактор:

Модель RGIBBS, адиабатический, ∆p=10 бар

• Максимальное число итераций при расчете ХТС: 500

• Итерационный расчет ХТС осуществлять методом Бройдена (Broyden)

• Физико-химические свойства рассчитывать по методу Редклиха-Квонга-Соаве (RK-SOAVE)

В ходе выполнения задания требуется:

1. Определить основные конструктивные параметры теплообменных аппаратов.

2. Определить температуру потока продукта, отходящего от реактора

3. Произвести подробный расчет ХТС, указать порядок расчета элементов, места разрывов и число итераций.

Вывод Control Panel

->Processing input specifications ...

Flowsheet Analysis :

Block $OLVER01 (Method: BROYDEN ) has been defined to converge

streams: A16 A13 A14 A11

COMPUTATION ORDER FOR THE FLOWSHEET:

FCOMPR

$OLVER01 RHX RGIBBS DUMP HX1 H2OCLR HX2 B5 COND HPFLASH B44

| RECOMPR

(RETURN $OLVER01)

LPFLASH

->Calculations begin ...

………………………………………………………………

> Loop $OLVER01 Method: BROYDEN Iteration 341

# Converged Max Err/Tol 0.37788E+00

Block: LPFLASH Model: FLASH2

->Simulation calculations completed ...