Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4 1.1 Lịch sử phát triển của Amoniac 1 4 1.2 Tính chất vật lý 1 2 4 1.3 Tính chất hóa học 1 5 1.4 Nguyên liệu để tổng hợp NH3 1, 2 6 CHƯƠNG 2. PHẢN ỨNG TỔNG HỢP NH3 1 7 2.1 Cơ chế của phản ứng tổng hợp Amoniac 2, 4 7 2.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng 3 9 2.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ 9 2.2.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ thành phần H2N2 10 2.2.3 Ảnh hưởng của áp suất 12 2.2.4 Ảnh hưởng của tốc độ không gian 13 2.3 Xúc tác trong quá trình tổng hợp NH3 2, 3,7 13 CHƯƠNG 3. CÔNG NGHỆ TỔNG HỢP AMONIAC8 16 3.1 Chu trình tổng hợp Amoniac 16 3.2 Chu trình làm lạnh 17 3.3 Cân bằng hơi 19 3.4 Lưu trình công nghệ 19 3.4.1 Lưu trình tổng hợp Amoniac 20 3.4.2 Lưu trình làm lạnh 21 3.4.3 Lưu trình cân bằng hơi 22 CHƯƠNG 4. THÁP TỔNG HỢP AMONIAC 23 4.1 Thông số công nghệ 8 23 4.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 6 23 4.2.1 Cấu tạo 23 4.2.2 Nguyên lí hoạt động 24 4.3 Xúc tác 7 26 4.4 Cấu tạo giọ xúc tác 5 28 4.4.1 Giọ xúc tác phía ngoài 29 4.4.2 Giọ xúc tác phía trong 30 CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA THIẾT BỊ 31 5.1 Tính thể tích của các tầng xúc tác 31 5.2 Xác định chiều cao của tầng xúc tác 32
CL C C L C .1 U CH NG C S LÝ THUY T .4 1.1 L ch s phát tri n c a Amoniac [1] 1.2 Tính ch t v t lý [1] [2] 1.3 Tính ch t hóa h c [1] 1.4 Nguyên li u CH NG PH N t ng h p NH3 [1], [2] NG T NG H P NH3 [1] 2.1 C ch c a ph n ng t ng h p Amoniac [2], [4] 2.2 Nh ng y u t nh h ng nt c ph n ng [3] 2.2.1 nh h ng c a nhi t 2.2.2 nh h ng c a t l thành ph n H2/N2 10 2.2.3 nh h ng c a áp su t .12 2.2.4 nh h ng c a t c 2.3 không gian 13 Xúc tác trình t ng h p NH3 [2], [3],[7] 13 NG CÔNG NGH T NG H P AMONIAC[8] .16 CH 3.1 Chu trình t ng h p Amoniac 16 3.2 Chu trình làm l nh 17 3.3 Cân b ng h i 19 3.4 L u trình công ngh 19 3.4.1 L u trình t ng h p Amoniac 20 3.4.2 L u trình làm l nh 21 3.4.3 L u trình cân b ng h i .22 CH NG THÁP T NG H P AMONIAC .23 [8] 4.1 Thông s công ngh 23 4.2 C u t o nguyên lý ho t ng [6] 23 4.2.1 C u t o .23 4.2.2 Nguyên lí ho t [7] ng 24 4.3 Xúc tác 26 4.4 C u t o gi xúc tác [5] .28 -1- 4.4.1 Gi xúc tác phía 29 4.4.2 Gi xúc tác phía 30 CH NG TÍNH TOÁN KÍCH TH C C B N C A THI T B 31 5.1 Tính th tích c a t ng xúc tác .31 5.2 Xác nh chi u cao c a t ng xúc tác 32 T LU N 33 TÀI LI U THAM KH O 34 -2- U Amoniac m t nh ng h p ch t hoá h c có ý ngh a c bi t quan tr ng ngành công nghi p hoá h c có r t nhi u ng d ng quan tr ng th c Hi n có nhi u công ngh t ng h p Amoniac c th ng m i hóa môn công nghi p Trong ó công ngh Haldor Topsoe c a quy an M ch chi m n n 50% th ph n l nh v c s n xu t Amoniac th gi i Công ngh Haldor Topsoe s d ng ph n ng t ng h p Amoniac tr c ti p t Nito Hydro v i xúc tác r n ch a s t Công ngh có m c tiêu hao n ng l ng th p, nguyên li u i t không khí, khí thiên nhiên s n có, em l i hi u qu kinh t cao M t nh ng nhà máy t i Vi t Nam s d ng công ngh Haldor Topsoe máy m Ninh Bình v i thi t b ph n ng cho công n t ng h p Amoniac thu c lo i S-300 Tháp t ng h p Amoniac S-300 m t thi t b ph n ng xúc tác d th hình: Ph n ng gi a khí Nito Hydro pha khí tháp KM1/KM1R -3- n y xúc tác r n CH NG C S LÝ THUY T ch s phát tri n c a Amoniac [1] 1.1 Amoniac t nhiên t n t i ch y u d i d ng mu i c a amoni S t o thành Amoniac t nhiên ch y u s phân h y c a h p ch t h u c ch a nit ho c qua nh ng ho t ng c a núi l a - m 1774, J.B.Priestley ng i u tiên phát hi n Amoniac t - m 1784, C.L.Berthollet phát hi n Amoniac c t o t hai nguyên t N2 H2 - m 1809, ng i ta tìm t l H2 : N2 = 3:1 công th c c a Amoniac - m 1923, thi t b c a Haber Bosch ch y b ng h i n p NH3 t H2 N2, m c u tiên ã t ng u cho hàng lo t nh ng thi t b t ng h p Amoniac khác i nay, Amoniac ã tr thành m t s n ph m quan tr ng công nghi p hóa h c N m 1996, s n ph m Amoniac toàn th gi i t ng h n 143.106 t n Th c t m i s n ph m s n xu t công nghi p c a N2 u c tr c ti p ho c gián ti p qua Amoniac M t ng d ng quan tr ng c a Amoniac t o axit nitric, m t s n ph m quan tr ng s n xu t nh a v i s i Amoniac c ng c d ng ch t o thu c n , amid, amin h p ch t h u c c a N2 công nghi p nhu m d c Ure chi m kho ng 40% s n ph m công nghi p c a Amoniac Trong b o v môi tr ng amoniac c s d ng tác SO2 t khí th i thi t b khai thác d u m S n ph m t o amoni sunphat l i cs ng làm phân bón 1.2 Tính ch t v t lý [1] [2] Amoniac có công th c phân t NH3 m t khí không màu, nh h n không khí, có mùi c tr ng -4- ng 1.1 - Các Kh i l c tr ng v t lý c a NH3 ng phân t Th tích phân t ( 17,03 0oC, 101,3 KPa) 22,08 l/mol tr ng pha l ng 0,6386 g/cm3 tr ng pha khí 0,7714 g/l Áp su t t i h n 11,28 Mpa Nhi t 132,4 0C t ih n tr ng t i h n 0,235 cm3/g Th tích t i h n 4,225 cm3/g d n nhi t t i h n 0,522 Kj.K-1 h -1 m-1 nh t t i h n 23,90 10-3 mPa.s m nóng ch y -77,71 0C Nhi t nóng ch y 332,3 Kj/Kg Áp su t hóa h i 6,077 KPa -33,43 0C m sôi Nhi t hóa h i 1370 Kj/Kg Nhi t t o thành tiêu chu n -45,72 Kj/mol Entropi tiêu chu n 192,731 J.mol-1.K-1 Entanpi t o thành t -16,391 Kj/mol 1.3 Tính ch t hóa h c [1] Có tính baz y u nguyên t nit c a Amoniac có c p electron t NH3 + H+ NH4+ (1.1) Trong phân t Amoniac, nit có s oxi hóa th p nh t nên Amoniac có tính kh 2NH3 + 3Cl2 Thêm n a, Amoniac t i nhi t ng N2 + 6HCl (1.2) i b n b i nhi t Nó có th b phân h y cao theo ph n ng hóa h c: 2NH3 N2 + 3H2 -5- (1.3) 1.4 Nguyên li u [1], [2] t ng h p NH3 Có nhi u ngu n nguyên li u khác s d ng cho trình t ng h p NH3 nh : than á, d u n ng naphta, khí t nhiên, khí ng hành Nguyên li u quan tr ng nh t hi n nhiên li u r n, khí lò c c, H2 c a trình nguyên li u ch c dùng than t nguyên li u t trình n phân n ng lai u ki n n phân Các c bi t ngày có r t Khí s n xu t NH3 Ngoài H2 s n xu t b ng c c ng nguyên li u s n xu t NH3 ng sau ây cung c p t ng quát s li u ngu n nguyên li u thô cho n ng su t NH3 th gi i: ng 1.2 - S li u ngu n nguyên li u thô dùng s n su t NH3 Nguyên li u 1961/1962 1971/1972 103 t n/n m % 103 t n/n m % Khí lò c c than 2800 18 4600 Khí t nhiên 7800 50 32100 63 Naphta 2050 13 10700 21 Các s n ph m d u khác 2950 19 3600 15600 100 51000 100 ng c ng -6- CH N2 NG T NG H P NH3 [1] NG PH N + 3H2 2NH3 + 91,44 kJ/mol (2.1) Ph n ng t ng h p NH3 ph n ng t a nhi t, gi m th tích nên theo nguyên lí Le Chaterlie gi m nhi t t ng áp su t s làm chuy n d ch cân b ng theo chi u thu n v phía t o s n ph m NH3 Thông th ng m t ph n ng t a nhi t s t x y nh ng ti n hành ph n ng Tuy nhiên, vào ph i l n N ng l ng dùng t o NH3 t N2 H2 n ng l ho t hóa N2 n ng l u ki n ng cung c p ng phân li N2 t cao (941 kJ/mol) cao h n H2 r t nhi u Theo ánh giá ban u, trình t ng h p NH3 pha khí c n n ng l ho t hóa kho ng 230 - 420 kJ/ mol Vi c c p n ng l nh thích h p có liên quan v t qua ng t ct c n kho ng nhi t nh h ng nhi t t o gi ng c a hi u su t va ch m gi a phân ng ho t hóa yêu c u nhi t ph i l n h n 800 - 1200K ph n ng c n thi t m t xúc tác i s ns ng k t h p N2 H2 phân t gi m m c chuy n i nh c a b m t xúc tác Ph n ng t ng h p có th ti n hành 250 - 400 oC ch c a ph n ng t ng h p Amoniac [2], [4] 2.1 Theo quan - m c a Haber - Bosch hi n t ng x y b m t xúc tác nh sau: u tiên di chuy n tác nhân ph n ng qua u kh i dòng khí, xuyên qua m t l p m ng, ng khu ch tán i n b m t phân t xúc tác, xuyên qua m t h th ng l x p r i vào b m t bên h th ng mao qu n - p ph tác nhân ph n ng lên b m t - Ph n ng c a phân t h p ph t o h p ch t trung gian ho t hóa - Gi i h p NH3 t o thành kh i b m t h p ph - Chuy n NH3 kh i h th ng l x p, qua l p biên m ng vào pha khí -7- t qu nghiên c u trình h p ph ph n ng b m t xúc tác s t: ch sau ch 330oC: úng nhi t H2 N2 2Had N2,ad 2Ns + Had NHad NHad + Had NH2,ad NH2,ad + Had NH3,ad Ns ó : ad - Ns - NH3 p ph nguyên t N h p ph b m t xúc tác Hình 2.1 – C ch ph n ng t ng h p NH b m t xúc tác s t Trong trình ph n ng trên, t c xúc tác nh v a ph i nh h i l n c h t c a N2 h p ph lên b m t xúc tác s t t ng h p NH3, t c b ch m nh t m u ch t quy t ng ng c a nhân t khu ch tác khu ch tác i v i ph n ng r t nh , mà t c r t g n v i t c dòng khí t nh t c c h p ph ho t tính c a N2 ti n hành ph n ng -8- 2.2 Nh ng y u t 2.2.1 nh h Trong nh h ng ph n ng [3] nt c ng c a nhi t u ki n thành ph n khí, nhi t t hi u su t t ng h p c ng có m t nhi t ng , áp su t, xúc tác c nh, ng v i thích h p nh t mà t i ó t c ph n t cao nh t Có th tìm c nhi t cho b ng T c t thích h p nh t b ng cách l y u ki n dr dT Ta s rút o hàm c a r theo T p, y [2.1] c: p NH K p(Tm) p 0,5 N2 p1,5 H2 E2 E1 p ya 0,5 yN p1,5 H E2 E1 [2.2] quan h ta th y : Tm = f(thành ph n khí, áp su t, xúc tác) Hình v sau th ng cong quan h gi a Tm ng v i thành ph n io = r = Trong ó tr c tung hi u su t t ng h p Khi khí vào tháp t ng h p không ch a NH3 khí tr : Quan h gi a ya nh sau : 2ya ya Trong hình v sau ng nét li n ng nét t ng cong cân b ng [2.3] ng cong nhi t -9- thích h p nh t, Hi u su t t ng h p , % 100 90 80 70 90 60 50 40 30 20 10 200 280 360 440 520 600 Nhi t Hình 2.2 - ng cong nhi t 1,2 : 680 , 0C thích h p nh t c a ph n ng t ng h p NH3 áp su t 1000 at; 3,4: 300 at th ta th y: - Khi áp su t c nh, Tm To(nhi t cân b ng) gi m hi u su t t ng p tang - Khi thành ph n c nh, Tm To t ng áp su t tang Khi áp su t nh nhau, i v i xúc tác có E1 E2 khác nhau, To không Tm khác nhau; xúc tác có E1 ho c E2 l n Tm s cao h n ng 2.2.2 nh h Khi nhi t c c l i ng c a t l thành ph n H2/N2 , áp su t, n ng ph n ng s thay p nh t b ng cách l y NH3, n ng ban u c a khí tr c nh i theo t l H2/N2 = r, c ng xu t hi n m t t l H2/N2 thích p nh t, mà ng v i t l ót c ph n ng cao nh t Ta có th tìm o hàm riêng c a t c c t l thích ph n ng theo r0 r i cho b ng Ta có : t=0 t i N2 no ro 1 no na ro + 3H2 ro no ro ro no na ro - 10 - 2NH3 no na no - na 3.4.1 u trình t ng h p Amoniac - 20 - 3.4.2 u trình làm l nh - 21 - 3.4.3 u trình cân b ng h i - 22 - CH NG THÁP T NG H P AMONIAC [8] 4.1 Thông s công ngh ng 4.1 - Thông s công ngh tháp t ng h p NH3 lo i S300 u vào l H2/N2 3:1 Áp su t, MPag 13.7 13.7 o , C 360 441 ng khí tr , % mol 1.24 1.43 ng NH3, % mol 2.95 18.9 Nhi t Hàm l Hàm l ul 4.2 4.2.1 u ng , Nm /h u t o nguyên lý ho t 409973 ng [6] ut o - 23 - A: ng khí t ng h p làm mát v B: ng khí t ng h p áy tháp C: ng khí t ng h p D: ng khí s n ph m nh tháp V ch u áp V gi bên Gi xúc tác bên B o ôn gi xúc tác N p gi xúc tác ng d n khí nh ng d n khí Vành d n khí bên T ng xúc tác th nh t 10 Vành d n khí bên 11 N p 12 Mâm y khoang xúc tác xúc tác 13 Bích 14 T ng xúc tác th 15 T ng xúc tác th Hình 4.1 - C u t o tháp t ng h p Ammoniac S300- Hador Topsoe 4.2.2 Nguyên lí ho t ng Tháp t ng h p Amoniac, 16-R-501, tháp t ng h p h ng kính Series 300 m m t v áp l c m t gi bên Gi bao g m ba t ng ch t xúc tác hai - 24 - trao i nhi t (T N) bên c t gi a t ng t ng xúc tác th ng khí t ng h p vào tháp qua c a vào áy tháp v trí (A) i h ng lên qua không gian hình vành kh n gi a gi v áp l c, làm mát v sau Sau ó i xu ng áy t ng ng b T N th nh t qua ng T N lên N v i dòng khí v a i kh i t ng xúc tác th nh t r i vào t ng xúc tác th t ph n c a khí nguyên li u t ng h p c d n qua c a vào trung tâm áy (B) i lên qua ng T N t i áy t ng ng T N c a b T N bên th Dòng khí ti p t c h ng lên làm mát khí t t ng xúc tác th n nhi t vào t ng xúc tác th ng khí l i, khí l nh ph , ng ng bên L c d n vào nh thi t b s tr n dòng khí t ng khí l nh ph s u ch nh nhi t nh c a tháp t ng h p (C) ng ng c a thi t b T N u vào t ng xúc tác th nh t Sau tr n, dòng khí i vào kho ng không gian bên d in p y t m vành kh n quanh v t ng xúc tác th nh t T phía v khí i qua t ng xúc tác th nh t vào lòng sau ó dòng khí s i vào kho ng không gian hình vành kh n gi a ng xúc tác thi t b T N bên th nh t S phân b dòng khí t ng xúc tác c m b o b ng s phan b l m t tâm gi Dòng khí t ng h p sau t ng xúc tác th nh t i ti p qua l p v c a b T N bên th nh t làm mát n nhi t khí i ng nh thích h p tr ã c p c c t ng xúc tác th b ng cách T N v i dòng phía v c a T N bên th nh t khí t ng h p i vào t ng xúc tác th qua l xung quanh t ng xúc tác Khí t ng h p t t ng xúc tác th i qua p v c a thi t b T N bên th tr c làm mát n nhi t c t ng xúc tác th b ng cách T N v i khí i ng nh t ng xúc tác th th có h ã thích h p c p ng tâm, phân b dòng khí c u ch nh b i l bên thành c a t ng xúc tác Khí t ng h p kh i t ng xúc tác th qua l c a ng a tháp t ng h p, t ây khí sau t ng h p s - 25 - c aD i vào thi t b nhi t, 16 -E- 509, N i h i nhi t th a, 16-E-501, gia nhi t s b n ây l ng l n nhi t ph n ng s Trong trình kh i c a vào qua c s d ng c c p n i h i, 16-E502, sinh h i nhi t h i n ng, khí nóng t thi t b gia nhi t kh i ng ng l nh ph c ng, 16-H-501 nh tháp t ng h p 4.3 Xúc tác [7] Ch t xúc tác t ng h p Amoniac KM1/KM1R có thành ph n ch y u s t ho c oxit s t, ch a nh ng thêm m t l ng nh oxit không kh c Kích th m b o ho t tính xúc tác t ng c ng cao H n n a, dòng h ch t ng kính (radial flow) c a tháp t ng h p cho phép s d ng nh ng h t xúc tác nh mà không t o chênh áp l n Thông s c a xúc tác c a b ng sau: ng 4.2 - Phân lo i xúc tác t ng h p NH3 Xúc tác KM1 Hình d ng Kích th Không c, mm KM1R ng nh t Không ng nh t 1.5 - 1.5 – ng kính ho t hóa(OD/ID), mm 1.852/1.120 1.852/1.120 Thành ph n Fe3O4 Fe Reduction Water, Kg/MT 250 25 Ch t xúc tác KM1R ã qua ti n kh c làm b n trình s n xu t nh vi c oxy hoá b m t xúc tác Ch t xúc tác ã qua oxy hoá m t ph n ch a kho ng 2% kh i l ng oxy S làm b n n cho ch t xúc tác KM1R không t b c Hình 4.2 – H t xúc tác KM1/KM1R - 26 - cháy nhi t 90-100 OC, nh ng cao h n 100 OC, ch t xúc tác s ph n ng v i oxy nóng lên m t cách t phát Ch t xúc tác thành n c ho t hoá nh s kh s t oxit b m t sang s t t v i hình c S kh n thi t t c th c hi n v i khí t ng h p tu n hoàn Kho ng nhi t c nh b gia nhi t kh i ng 16-H-501 Vi c s d ng khí t ng h p v i t l hydro/nit g n v i 3/1 cho trình ho t hoá KM1/KM1R có hai l i th L i th th nh t trình s n xu t Amoniac cb t n, u s m Nhi t ph n ng c t o cho phép t c tu n hoàn khí nhanh u m t l n n a, tr giúp kh ph n l i c a ch t xúc tác L i th th hai n c c hình thành b i s kh c tách kh i khí tu n hoàn, n c hoà tan Amoniac l ng r i kh i chu trình t ng h p v i Amoniac l ng bình tách Amoniac u quan tr ng n c ch t gây ng c ch t xúc tác có th óng b ng thi t b làm l nh Ho t tính xúc tác gi m t t trình v n hành T c nh h ng b i p xúc tác n ng gi m ho t tính u ki n v n hành th c t , k nh t nhi t c a ch t gây ng c xúc tác khí t ng h p t i c a u vào c a tháp t ng h p c dù KM1/KM1R có th 550OC, nhiên nhi t c s d ng kho ng nhi t v n hành th p ho t tính c a ch t xúc tác gi m ch m h n ó, tu i th c a ch t xúc tác xúc tác th p nh t có th v y c n mà l p xác t 530- c trì, c kéo dài lâu h n Nhi t ch t c bi t l p xúc tác th ba nh s chuy n hoá t ng c ng t c h p ch t ch a oxy, nh H2O, CO, CO2 O2 ch t gây ng n ch t xúc tác, m t l c ng nh c a nh ng ch t n cho ho t tính c a ch t xúc tác gi m k s oxy hoá - 27 - t ph n nh h ng gi m ho t tính ch có tính t m th i, ch t xúc tác t tr l i ho t tính c a chúng khí t ng h p hoàn toàn không ch a oxy tr l i Nh ng m t m gi m ho t hoá v nh vi n s x y ra, n ng cao h p ch t ch a oxy t i u vào c a tháp t ng h p, c ch m t th i gian ng n, c n ph i tránh Các h p ch t l u hu nh, clo photpho c c k tính v nh vi n Thông th c gây s gi m ho t ng, máy nén khí t ng h p máy nén tu n hoàn c n có th ng b t kín (seal system) gi m thi u s ti p xúc gi a khí công ngh d u bôi tr n Tuy nhiên, d u có th ti p xúc v i khí t ng h p i không 4.4 c phép ch a nh ng ch t n tháp t ng h p c u t o gi xúc tác [5] Dòng khí i vào tháp t ng h p c nh h ng theo chi u h ng kính i phía vò r i i vào gi xúc tác bên ngoài, i qua t ng xúc tác r i i vào gi xúc tác phía h ng xu ng d i i vào t ng xúc tác ti p theo Gi xúc tác bao g m gi xúc tác phía gi xúc tác phía ch t o theo tiêu chu n Hình 4.3 - Dòng khí t ng h p h - 28 - ng kính c 4.4.1 Gi xúc tác phía Gi xúc tác c thi t k d ng l i t s i thép d ng “V” Vi c th t k gi ng có tác d ng : - i thép d ng giúp xúc tác ti p xúc v i thành gi t i tác có th tr t d c theo chi u dài thép, làm gi m - Ti t k m chi phí h n so v i dùng v m, làm h t xúc mài mòn c a xúc tác c l v i nh ng thi t b xúc tác l n - Gi m áp l c c a t ng xúc tác tác dung lên thành v - dàn gia công, ch t o, l p t s a ch a Ch t o t v t li u thép 304 ( theo tài li u trang 10 [5] ) u t o g m s i thép d ng ch V có kích th c c ch n theo tiêu chu n: Hình 4.4 - C u t o c a s i thép d ng “V” a theo tài li u c a hãng The Jonhson screen, ta xác nh kích th c c a gi nh sau : S = 0.25 – 0.6 mm ; H = 10mm; P = 500 mm Kích th c c a s i thép : Chi u cao H = 3.2 mm ; B r ng W = 6.4 mm A = 10mm ; R2 = 2400 mm; R3 = 15mm ; R1 = 600 mm - 29 - Hình 4.5 - C u t o gi xúc tác bên Gi xúc tác hình vành khuyên c s p x p n i li n xung quanh v thi t u giúp t ng di n tích xúc tác gi a gi xúc tác r n ng th i làm gi m áp l c c a xúc tác tác d ng lên gi Hình 4.6 - C u t o cách s p x p c a gi xúc tác bên 4.4.2 Gi xúc tác phía Gi xúc tác bên c u t o m nh ng dây kim lo i d ng “V” c u n t o hình c x p song song v i thành kh i hình tr cc nh b i d m d c Kích th c c xác nh theo tiêu chu n Hình 4.7 - Gi xúc tác phía - 30 - CH NG TÍNH TOÁN KÍCH TH A THI T B CC B N 5.1 Tính th tích c a t ng xúc tác ng su t riêng c a tháp tính b ng Kg/m3 xúc tác Tính theo công th c trang 109 [1]: g = 0,77.V.a [5.1] Trong ó: g - n ng su t riêng c a tháp không gian (h -1) Trong công nghi p th V-t c a - ph n NH3 t o thành a - không n 60000 (h-1) (I-110) tùy vào áp su t làm vi c gian kho ng t 15000 i: ng trì t c c tính theo công th c trang 109 [1]: y1 y0 100 y0 [5.2] yo - n ng NH3 vào tháp t ng h p, % y1 - n ng NH3 kh i tháp t ng h p, % gi m th tích h n h p khí ph n ng c xác nh theo công th c trang 109 [1] 100 y0 100 y1 [5.3] ó ta có th tích m i t ng xúc tác Vxt Trong ó: G-l G g c tính theo công th c trang 110 [1] (m3) ng NH3 t o thành qua trình (kg/h) - 31 - [5.4] 5.2 Xác nh chi u cao c a t ng xúc tác Các kích th c c a thi t b c ch n nh sau: - ng kính c a tháp: 2400 mm - ng kính c a gi xúc tác ngoài: 2320mm - ng kính c a gi xúc tác : 2270 mm - ng kính c a gi xúc tác trong: 1000 mm Chi u cao c a t ng xúc tác H xt Trong ó: c xác nh theo công th c trang 113 [1]: Vxt (m) S xt [5.5] Vxt – th tích t ng xúc tác, m3 Sxt – ti t di n t ng l p xúc tác, m2 Sxt ( R2 r )(m2 ) i: R – bán kính gi xúc tác, m r – bán kính c a gi xúc tác trong, m - 32 - T LU N - 33 - TÀI LI U THAM KH O - 34 - ... NG THÁP T NG H P AMONIAC [8] 4.1 Thông s công ngh ng 4.1 - Thông s công ngh tháp t ng h p NH3 lo i S300 u vào l H2/N2 3:1 Áp su t, MPag 13.7 13.7 o , C 360 441 ng khí tr , % mol 1.24 1.43 ng NH3, ... trì t c c tính theo công th c trang 109 [1]: y1 y0 100 y0 [5.2] yo - n ng NH3 vào tháp t ng h p, % y1 - n ng NH3 kh i tháp t ng h p, % gi m th tích h n h p khí ph n ng c xác nh theo công th c... 2950 19 3600 15600 100 51000 100 ng c ng -6- CH N2 NG T NG H P NH3 [1] NG PH N + 3H2 2NH3 + 91,44 kJ/mol (2.1) Ph n ng t ng h p NH3 ph n ng t a nhi t, gi m th tích nên theo nguyên lí Le Chaterlie