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1、毕业论文（设计）开题报告学生用表）系（部）：化学化工系专业：化学工程与工艺 班级：课题名称50万吨合成氨变换工段全过程设计与计算指导教师学生学号一、设计来源及意义2014年中央一号文件关于全面深化农村改革加快推进农业现代化的若干意见明确指出粮食 问题的重要性，而化肥直接关系到粮食产量以及粮食安全问题，所以是一项值得深入研究的课题。从1727年开始，经过S.哈尔斯（Hales, 16771761）,普利斯德等化学家的不懈努力发现了氨 气，之后又经过夏利特（Henri Le ChateLier, 18501936）, F.哈伯（Haber, 18681934）等化学家 的努力发现了氨合成的方法，直
2、到1910年巴登苯胺纯碱公司建立了世界上第一座合成氨实验工 厂，之后全世界开始大规模建立合成氨实验工厂。二、国内外发展状况及研究背景目前世界上合成氨主要专利供应商有美国凯洛格布朗路特公司、丹麦哈德尔托普索公司、德国 伍德公司。中国合成氨工业经过多年的不懈努力，产量已跃居世界第一位，已经掌握了以无烟煤、 焦炭、褐煤、天然气、焦炉气等原料生产合成氨技术。三、毕业设计研究目标与内容无论是以焦炭为原料还是以天然气为原料，变换都是很重要的一步。在生产中，变换一般分为 两步：第一步，CO与水蒸气作用生成H2和CO2变换反应，目的是除去CO，这个过程称为CO 的变换。第二步，用甲醇化、甲烷化、铜洗等清除残余
3、的少量CO。相关方程式：CO+lgCq+lH=-41.19KJ/molCO变换催化剂分为两种：中温变换催化剂，低温变换催化剂。中温变换催化剂可分为铁铬系和钻钼系两大类。前者活性高，机械强度好，耐热性能好，能耐少量的硫化物，使用寿命长，成本低，工业应用广泛。钻钼催化剂的突出优点是有良好的抗硫性能，适用于含硫化物较高的煤气， 但是比较贵。低温变换催化剂均以氧化铜为主体，经还原后具有活性组分的是细小的铜结晶。但 是耐温性能差，易烧结，寿命短。为克服这一弱点，加入氧化锌、氧化铝、氧化铬，将催化剂分 为铜锌、铜锌铝、铜锌铬三种，其中铜锌铝性能好，成本低，对人无毒。变换工段主要设备：饱和热水塔、变换炉、热
4、交换器。此次设计主要完成设备装配图、带控制点的工艺流程图、车间平面布置图，均为1号图纸，其 中带控制点的工艺流程图还需CAD制图。通过此次设计需要达到的目的:首先，熟悉并熟练掌握绘图技巧。其次学会测量元件的使用与安 装，相关阀门、阀件的使用和安装。再次，运用化工原理、化工热力学、化工设计等相 关专业知识以及各种化工工具书的查询，得到相关数据。了解正常操作要点以及一些常见的不正 常操作规范,熟悉常见事故，并且熟练掌握各事故的常见的处理方法。最后，下企业采集相关数 据，与计算数据进行比对，分析相关差距，并且把晋城一化相关流程与数据与世界以及中国其他 企业进行比对，找出差距。进一步通过差距找出节能降
5、耗的相关措施，优化产业结构。四、毕业设计要求（1）掌握化工生产过程设计的基本要求及主要内容；掌握设计原则，了解工厂与车间布置内容、 厂址选择的方法和应遵循的原则。（2）论证设计方案，确定设计流程及方法，掌握化工过程的物料衡算、热量衡算以及主要工艺设 备（反应器、分离设备、换热器等）的计算原则和方法。（3）基本掌握过程和设备的物料参数（温度、压力、流量等）控制指标的确定方法和控制方案。（4）掌握绘制物料流程图，带控制点工艺流程图和主要设备图的要求和标准。（5）初步掌握投资与成本估算、价格估算和经济评价基本内容和主要方法。了解经济分析与评价 在设计决策中的意义。（6）对水、电、汽等公用工程有所了解
6、，并能使所设计的工程项目与公用工程相互匹配。（7）提出所设计的工程项目对环境保护、安全措施的要求，并能与有关部门（或专业）共同商讨 解决办法和实施方案。（8）初步掌握撰写设计说明书、项目建议书和可行性研究报告的基本内容和要求。五、本课题的研究方法及进度安排（1）3月10日一4月10日：毕业设计实习（2）4月10日一4月25日：计算（3）4月26日一5月20日：绘图（4）5月21日一5月26日：设计说明书编写（5）5月29日一5月31日：答辩六、相关参考文献：中国石化集团上海工程有限公司编.化工工艺设计手册.化工工业出版社，2009 石油化学工程部化工设计院主编.氮肥工艺设计手册.石油化学工业出版社，1979 张子峰主编.合成氨生产技术.第二版北京：化学工业出版社，2011 马沛生、李永红主编.化工热力学.第二版.北京：化学工业出版社，2009 厉玉鸣主编.化工仪表及自动化.第五版北京：化学工业出版社，2011 陈声宗主编.化工设计.第三版.北京：化学工业出版社，2012陈敏恒、丛德滋、方图南、齐鸣斋主编.化工原理.第三版.北京：化学工业出版社，2000 汤善甫、朱思明主编.化工设备机械基础.第二版上海：华东理工出版社，2004指导教师意见：（签字）年 月 日注：本表可根据内容续页。
