水冷却温度：25℃

2。4 物料流程示意图

图2。2 合成氨各工段物料流程示意图

1—新鲜补充气；12—放空气；20—驰放气；21—成品液氨

3  物料衡算

3。1 合成塔物料衡算

(1) 合成塔入塔气组分：

入塔氨含量： yNH3=3。0%；

入塔甲烷含量：  y5,CH4=17。00%×1。1%/(1。1+0。4) ×100%=12。467%

入塔氢含量： ×3/4×100%=60。000%

入塔氩含量： y5,Ar=17%-12。467%=4。533%

入塔氮含量： ×1/4×100%=20。000%

将入塔组分归入表3-1。

表3-1 入塔气组分含量/%

组分 NH3 H2 N2 CH4 Ar 总计

含量/% 3。0 60。000 20。000 12。467 4。533 100。00 

(2) 合成塔出口气组成

以1000kmol入塔气为准。求出塔气组分：

由下式计算塔内产氨量：

出塔气量： M8=入塔气量－生成氨气量=1000－90。909=909。091kmol

出塔氨含量：y8，NH3=13。3%

出塔甲烷含量： 出塔氩含量：

出塔氢含量：出塔氮含量：

出塔气体组成，如表3-2。

表3-2 出塔气体组成/%

组分 NH3 H2 N2 CH4 Ar 总计

含量 13。3 52。275 15。725 13。714 4。986 100

（3） 氨的合成率：

合成率

= 22。727%

3。2 氨分离器气液平衡计算

表3-3 氨分离器入口混合气体组分，m

组分 NH3 H2 N2 CH4 Ar 总计

含量 0。13300 0。52275 0。15725 0。13714 0。04986 1。00000 

查平衡常数，如表3-4

表3-4 各组分平衡常数K

KNH3 KH2 KN2 KCH4 KAr

0。099 27。49 34。48 8。19 28。21

设时，代入式=0。04673kmol

分离气体量：V=1-L=1－0。04673=0。95327kmol

计算液气比

计算误差，在范围内，合理

计算液体各组成含量，由式计算液体各组成含量

氨含量：0。04463&pide;0。04673×100%=95。506%