合成氨基础知识
造气工段是合成氨生产能耗最高，同时又是余热最多的岗位。努力降低煤气生产的原料、蒸汽和用电消耗，切实做好余热回收利用工作，是降低合成氨综合能耗和生产成本的有效途径。生产一吨合成氨理论能耗为22.78×106KJ，但从目前的现实情况看，即使一些较为先进的企业，实际生产的能耗水平也远大于此值。所以，无论是从理论上分析还是实践认为，进一步降低合成氨能耗的空间较大，深入挖掘降耗潜力，努力降低生产成本，是小氮肥行业生存发展的关键。
节能问题涉及全厂各工序，本文就造气工段如何提高碳的利用率、减少蒸汽用量、降低电耗方面加以具体阐述。
1 提高燃料利用率的途径
燃料在气化过程中，转化到半水煤气组成中的碳量，称为有效消耗。在实际气化生产中，还要以其它形式消耗大量的碳，如吹风过程中所燃烧的碳、灰渣中末燃尽的碳、随着气体带走的尘粒中含碳等。事实上转化为半水煤气中的碳量，仅是整个煤气生产过程中原料消耗的一部分，其比值即为碳的有效利用率。在生产中，希望有效消耗所占总消耗的比例越高越好，这就需要努力提高燃料的利用率，尽量减少其它形式的碳损失。
原料在气化过程中，转入到半水煤气中的碳，是以一氧化碳和二氧化碳两种形式存在的，生成甲烷则是不希望发生的副反应。假如使用的气化原料品种和气化条件已确定，则半水煤气中的一氧化碳和二氧化碳的总量也就相应为一定值。根据目前的煤气生产水平，半水煤气中一氧化碳含量一般在28%～31%范围内，二氧化碳含量占7%～8%之间。若生产一吨氨，半水煤气的消耗量用V半表示，半水煤气中一氧化碳和二氧化碳总含量为30%+7.5%＝37.5%，则每生产一吨氨转入半水煤气中的碳含量为：0.375×12/22.4V半＝0.2 009V半(kg/tNH3)折成标准煤为：0.2009V半÷0.84=0.239V半(kg/tNH3)
式中0.375——是半水煤气中CO+CO2组分百分含量；
12——碳的原子量；
22.4——标准状况下，每千摩尔体积(Nm3)
V半——吨氨半水煤气消耗量(Nm3)；
0.84——吨标准煤的含碳量。
若吨氨消耗半水煤气3200Nm3则在CO含量30%，CO2含量7.5%的条件下，(CH4不计)，吨氨理论消耗碳量为：0.239× 3200=764.8(kg标准煤)
实际生产中，耗碳量并不是都转化到半水煤气中。
若碳的有效利用率为65%，则吨氨耗标准煤为：
764.8÷0.65=1176.6(kg)
碳的利用率提高到70%，则吨氨耗标准煤为：
764.8÷0.7=1092.6(kg)
碳的有效利用率由65%提高至70%，吨氨标准煤可下降84kg，可见，努力提高碳的利用率是降低消耗的主要途径。也是提高企业经济效益的关键。如一个年产10万吨合成氨的企业，煤气生产过程碳的利用率由65%提高至70%，每年节约价值为：
10×0.084×800=672(万元/年)
式中10——合成氨年产量；
0.084——吨氨节约标准煤，吨；
800——按目前吨标准煤入炉价，元。
提高碳的有效利用率需做好以下几方面的工作；
(1)提高吹风效率
吹风的目的是提高气化层温度并积蓄热量为制气过程创造条件。吹风效率是积蓄于燃料层中的热量和消耗燃料所具有的热值之比。其意义可用下式表示：
E吹风=100(Q反- Q气)/ Q燃
式中：E吹风——吹风阶段的效率%；
Q燃——吹风阶段消耗的燃料所具有的热值(KJ)；
Q反——吹风时反应放出的热量(kJ)；
Q气——吹风气带走的热量(kJ)。
很明显，要提高吹风效率(E吹风)，只有努力增大Q反，降低Q气和Q燃。由吹风阶段化学反应可知，吹风阶段每消耗一千摩尔碳所放出的反应热Q反，同生成产物中一氧化碳和二氧化碳的含量有关。生成一千摩尔分子二氧化碳放出热量为393.51×103KJ，生成一千摩尔一氧化碳仅可放出热量110.52×103KJ，后者放出的热量为前者的28.1%。因此，气化层温度控制在适宜的范围内，提高空气流速(炭层不吹翻的前提下)降低吹风气中的一氧化碳含量是十分重要的。吹风气中一氧化碳含量增加(吹风气中平均CO含量应小于6.0%)或吹风升温过高，Q气亦相应的提高，吹风效率就要降低。在实际生产中，随着吹风时间的延续，吹风气中一氧化碳含量逐渐升高是不可避免的，降低气化层温度可以减少二氧化碳还原为一氧化碳的反应，但是，炉温低制气质量差、蒸汽分解率低、未分解的蒸汽从炉内带走了大量热量，对降低两煤消耗，提高煤气炉气化强度都是不利的。显然，吹风阶段与制气过程对气化层温度要求是矛盾的。为了保持气化层有较高的温度，又要减少吹风气中一氧化碳含量，可采用提高风机风压、风量，减少吹风百分比的办法。但是风压、风量过大，一是吹风阶段带出物明显增多，二是炉内炭层容易吹翻，很难长期稳定运行。而风压、风量过小，则会导致煤气炉气化强度降低，由于空气流速慢，利于二氧化碳还原为一氧化碳，吹风效率降低，增加了吹风阶段碳的消耗量，降低了碳的利用率。所以，根据各厂所用燃料的特性、粒度等条件，选择适宜的风压、风量参数的鼓风机和循环时间、吹风百分比，控制适宜的炭层高度和气化层温度、厚度、位置，全方位降低热量损失，是提高碳的利用率，降低两煤消耗的主要途径之一。
2楼
根据理论分析和实践探索，Ф2600mm系列煤气炉，吹风强度控制
在3800～5000Nm3/m2h(优质原料取高限，劣质原料取低限)。
Ф2600mm煤气炉，一般情况下吹风效率不到60%，若炉顶、炉下
出气温度较高时，只有50%左右，即要在炭层中积蓄一份可供制气用
的热量，往往要烧掉发热量两倍于这份热量的燃料。因此，炭层中的
热量应尽可能地用于制气，任何热量来过热入炉蒸汽或空气，为制气
反应提供热量，都要比用这些热量产生蒸汽来得合理。换句话说，从
气化层移走的任何热量，尽管是可以用来产生蒸汽而加以回收，但也
总是因为气化层中积蓄的热量效率太低而是不经济的。通过计算，吹
风时炉上温度由450℃降为250℃，吹风效率可提高6%左右。要想达
到理想的吹风效率，第一，保持气化层温度在适宜的范围内，并选择
适宜的空速，尽量降低吹风气中一氧化碳含量。第二，在煤气炉高径
比允许的情况下，控制适宜的炭层高度、气化层厚度、灰渣层厚度，
并保持较高的上预热层厚度(在风机能力允许的情况下)，以增加煤气
炉燃料层蓄热能力，为提高煤气炉的气化效率创造有利条件。
在吹风阶段，碳与氧的反应是燃烧反应。实验证明，这一反应在800℃以上时，几乎是不可逆的自左向右进行，而且属于扩散控制。
因此，在一般煤气发生炉操作的温度下，对二氧化碳生成总反应速度
来说，氧的扩散速度乃是这个反应的主要控制因素。通过对碳与氧反
应研究表明，这一反应在775℃以下时，属于动力学控制。在高于90
0℃时，属于扩散控制，在两者温度之间，可认为处于过渡区。
根据固定层煤气炉气化过程的特点认为，碳与氧之间首先进行燃
烧反应，然后，产物CO2再与气化层上部的碳原子进行还原反应。一
般认为，碳与二氧化碳之间的反应速度比碳燃烧速度要慢得多。在2 000℃以下基本属于动力学控制，反应速度也大致认为CO2的一级反
应。
根据吹风过程反应的特点，控制适宜的吹风强度和气化层温度，
对提高吹风效率，降低原料煤及蒸汽消耗具有重要的意义。
(2)提高制气效率
制气阶段的效率E制气是指所获得半水煤气热值Q气与气化时所消耗的燃料所具有的热值Q燃、气化剂(蒸汽)所带入的热量Q蒸及吹风阶段时积蓄于燃料层可利用热量Q利用三者之和之比。
E制气= Q气/(Q燃+Q蒸+ Q利用)×100%
Q利用=Q反+Q气+Q损
Q反——制气反应吸收的热量，kJ/mol；
Q气——水煤气及未分解蒸汽带出的热量，kJ/mol；
Q损——夹套等热量损失，kJ；
Q利用——吹风储存到燃料层的热量，KJ。
从上式中可以看出，要提高制气效率，必须提高Q气，即提高单位制气量和水煤气中的有效成份一氧化碳、氢气含量。制气过程中，在Q 燃消耗和气化剂蒸汽所带入热量Q蒸一定的前提下，提高制气效率就是提高吹风时积蓄于燃料层内可以利用的热量Q利用的有效利用率。
吹风时积蓄于燃料层内可以利用的热量Q利用，应相当于气化反应时所吸收的热量、反应后水煤气和末分解的水蒸汽所带走的热量与损失热之和。换言之，夹套损失热一定，提高制气效率就是控制适宜的气化层温度，提高蒸汽分解率，降低炉上、炉下温度，减少热量损失，
提高水煤气的数量和质量。
碳与蒸汽之间的反应，在400℃～1000℃的温度范围内反应速度仍很慢，因此，为动力学控制。温度超过1100℃以后，反应速度较快，开始为扩散控制。
在高温下进行水蒸汽与碳的反应达到平衡时，残余水蒸汽量少，即水蒸汽分解率高，水煤气中H2和CO的含量多。在相同温度下，随着压力的升高，气体中的H2O、CO2及CH4含量增加，而H2及CO的含量减少。所以，制得CO和H2含量高的水煤气，从平衡角度认为，应在低压高温下进行。
从间歇式固定层煤气生产实践来看，在采用活性较高的冶金焦为原料时，在同样温度下，适当地提高气化剂入炉速度，可以在不影响气体质量(煤气中CO含量并不减少)的条件下，提高气化强度。而使用活性较差的无烟块煤时，在同样温度下提高气化剂入炉速度，气体质量和气化强度下降甚快，特别是从在炉内温度稍有下降，而气体质量和气化强度立即降低幅度较大的情况下看，反应速度前者可能处于扩散或过渡区，而后者处于动力学控制区。
所以，在制气时控制较高的气化层温度和较低的气化剂流速，是提高制气效率、气体质量和蒸汽分解率的重要途径。
(3)降低灰渣中的返炭率
灰渣中的含碳量与灰量之比，称为返炭率。灰渣中的返炭率高，多属煤气炉炉底防漏装置存有缺陷或操作工艺不合理，煤气炉气化不良所造成的。粒径较大的返炭虽然可以回收利用，但已带出部分热量，造成一定的热量损失；灰渣中的小粒返炭不易回收，随灰处理掉，虽然可以再利用，但回收利用价值低。因此，努力降低灰渣可燃物，是提高碳利用率的重要一环。
造成灰渣可燃物高的原因大致有以下几个方面：煤气炉炉底防漏装置选择安装不当或在使用中损坏，造成排灰不匀或发生漏炭、塌炭，致使返炭率高；加料方式不当，致使炭层四周与中间高低分布不符合要求，使气化剂分布不均匀，炉内局部过热结疤、结块、灰渣层厚度失衡，两侧排灰不均匀；上、下吹百分比或上、下吹蒸汽用量选配不当；原料粒度过大，气化层温度低，燃烧不完全；炉条机排灰速度与燃料气化后所生成灰渣的速度不相适应，排灰量过大；排灰不及时，致使灰箱内积灰，煤气炉内灰渣层局部上移，造成气化层的破坏；炉温控制不当，造成结疤、结块，导致气化剂分布不匀，气化不良或炉温控制过低，蒸汽用量过大，燃料反应不完全即排出。
总之，造成返炭率高是多因素的。在日常操作中，须针对各自的实际情况，查准造成返炭率高的主要因素，采取相应的改进措施，使灰渣返炭率降到小于15%以内，理想的目标应达到10%左右。
(4)降低吹风及制气带出物
提高风速可以减少二氧化碳还原一氧化碳的机率。但随着风速的提高，带出物必然增多。所以，风速的选择应适当，以带出物较少和不吹翻炭层为原则。
为了减少带出物，在生产中，可以采用以下措施：选择合适的风机，
Ф2600mm系列煤气炉，风机可选450m3/min～550m3/min，风压在25k Pa～28kPa范围内；根据原料特性，掌握适当的风量，控制与风机相
适应的炭层高度；选择机械强度、热稳定性较好的燃料；严格把握入
炉燃料的加工质量，减少粉末入炉；力求料层阻力均匀；选择设计合
理的炉箅，既要排渣、破渣能力强，气化剂分布均匀，还要减少下吹
带出量；掌握好下灰质量，将灰中结渣率控制在65%以上，减少灰中
的细灰量；选择适宜的气化强度，煤气炉负荷重，气化剂流速快，带
出物就多，特别是下吹制气时，蒸汽用量大流速快，下吹带出物相应
增多；采取相应措施，改进上行出气方式，提高炉内除尘效率。
4楼 (5)减少热量损失
为了减少热量损失，首先要选择与风机相适应的炭层高度(一般从风帽顶向上炭层高度1800mm～2400mm)，其次选择合理适宜的运行工艺和气化条件，使炉气炉处于良好的蓄热状态，即维持较高的气化层温度，而炉顶、炉底温度都处于较低的范围。目前，采用自动连续加炭方式，炭层高度、气化层位置、灰渣层厚度、煤气炉负荷等选择控制较为合理的厂家，炉顶、炉底出气温度之和已小于460℃，入炉实物吨氨消耗控制在1100kg～115 0kg范围内，达到了较高的水平。
如果气化层上移或局部上移，势必造成炉顶温度增高，气流带出热量增多的状况。反应热损失多，气化效率下降。气化层位置控制不当，灰渣层过薄或厚度不均匀，必然导致炉底出气温度增高，带出热量多，降低气化效率。
此外，蒸汽用量过大，也是造成热量损失的一个重要方面。蒸汽用量过大，大量未分解蒸汽带走了炉内热量，使气化层温度下降，不但气化效率降低，而且浪费了蒸汽，并使气体洗涤塔增加了热负荷，气体洗涤塔出气温度相应增高，一定程度地影响下工序的有效打气量。
2 降低蒸汽消耗的途径
合成氨生产系统中，煤气生产的蒸汽消耗占全厂总量的65%以上，因此，降低蒸汽消耗定额是造气工段的重点工作之一。
造气工段的蒸汽用量可用下式计算：
QT=V半×H2%/100×100/Q×18/22.4
式中QT——制气时蒸汽用量，kg/t(NH3)；
V半——半水煤气消耗定额Nm3/t(NH3)；
H2——半水煤气中H2含量，%；
Q——制气过程平均蒸汽分解率，%。
由上式可知：造气工段的蒸汽用量与半水煤气消耗量成正比；与蒸汽分
解率成反比。在半水煤气消耗定额相同的情况下，由于蒸汽分解率的不同，
用于造气工段的蒸汽量有很大的差异。
例如：半水煤气消耗定额为3200Nm3/吨氨，半水煤气含氢40%时，蒸汽
分解率为40%，蒸汽耗量为：
QT=3200×40/100×100/40×18/22.4=2571[kg/t(NH3)]
若蒸气分解率提高到50%，则蒸气耗量为：
QT=3200×40/100×100/50×18/22.4=2057[kg/t(NH3)]
由以上算式可知，蒸汽分解率由40%提高至50%，吨氨节蒸汽514kg。
如年产十万吨合成氨厂，蒸汽价格按100元/t计算，每年可节约价值：
10×0.514×100=514万元/年。
由此可见，提高蒸汽分解率，是降低蒸汽用量的主要途径，也是提高企
业经济效益的关键所在。
在间歇式煤气炉制气过程中，碳与水蒸汽的反应，基本上属于动力学控
制区，控制较高的炉温，可以提高反应速度。
在气化操作中，影响蒸汽分解率的主要因素：一、气化层温度和厚度。
二、制气时的蒸汽流速。三、炉上、炉下空间体积。四、入炉蒸汽温度。
从理论讨论可知，实际气化过程的气化效率随蒸汽的用量增加而降低。
主要原因是动力学控制影响过大，反应不完全，蒸汽用量增大时，吸热反
应增加，导致气化层温度下降，继而导致蒸汽分解率下降，这是造成蒸汽
消耗量增加的重要原因之一。日常生产中，应根据气化层温度，控制合理
的蒸汽入炉量，尽可能降低蒸汽流速并使之稳定，增加赤热的碳与蒸汽接
触时间，提高蒸汽分解率。
采用过热蒸汽制气，是提高蒸汽分解率和制气效率的有效措施，过热蒸
汽不仅避免了入炉蒸汽带水，而且由于提高了入炉蒸汽的热焓，减少了炉
温波动。据部分生产厂家的实测数值，一般使用200℃以上的过热蒸汽制
气时，蒸汽分解率可提高5%，蒸汽的消耗定额可下降250kg/t(NH3)左右。
5楼
3 降低电耗途径
造气工段电耗主要是空气鼓风机用电。降低空气鼓风机电耗的主要
途径有二：一，选用合适参数的(风量、风压)风机，科学确立风机
与煤气炉台数的合理匹配。二，降低吹风阶段系统阻力。以下从二
方面加以阐述：
节能措施之一：选用适宜的空气鼓风机和与合理台数的煤气炉相匹
配。
6楼
目前合成氨生产厂家，Ф2600mm系列煤气炉选用风机从D400～D70
0(或C400～C700)，风压25kPa～30kPa不等。从厂家实践到理论推
算，各项工艺指标控制较好的厂家，其吨氨在吹风阶段耗空气量在
1900Nm3～2300Nm3范围内，吨氨消耗半水煤气按3200Nm3/h推算，
空气与半水煤气之比为0.594：1～0.719：1。设Ф2600mm炉的气化
强度为1320Nm3时，即每小时产半水煤气7000 Nm3，那么每小时耗
空气量为4158Nm3/h～5033Nm3/h
7楼
设空气与半水煤气之比为0.65，吨氨消耗半水煤气3200Nm3，吨氨耗空气量为
0.65×3200=2080(Nm3)，Ф2600炉每小时产氨2.19tNH3/h，吹风需空气量为
2.19×2080=4555(Nm3/h)，风机在实际情况下，风量为24000Nmm3/h，循环时
间150秒，吹风百分比为20%，即30秒：24000/3600×30×(3600/150)=1800
(Nm3/h)。
11楼
据了解，大部分生产系统一台鼓风机供四炉用风，正常情况下，吹风
阶段与上位炉的上吹加氮过程重叠，所以，选D450～D550，风压在2
5kPa～28kPa的风机，可满足Ф2600mm煤气炉经济负荷的要求。如风
机风压、风量过大，煤气炉会经常吹翻，被迫采用进出口阀节流控制
风量，无论进口节流还是出口节流，均为浪费功效，致使电耗增高。
节电措施之二：尽量降低吹风阶段系统阻力，充分发挥鼓风机的最
大效能。
降低系统阻力是降低鼓风机电耗的主要措施。风机在运行中，实际
风量达不到额定风量，其原因除风机设计参数与实际气化条件不相适
应外，主要是风机进口至空气煤气出口之间阻力偏大引起的。
系统中的阻力包括两部分。—部分是设备和煤气炉炭层的阻力，另
一部分是管路、阀门的阻力。
化肥厂的工艺管路，分高、低压两部分，其中煤气生产系统为低压，
而铜洗合成为高压。以往各厂对两种系统管网的处理没有区别对待，
统一强调管路布置追求“横平竖直”。部分厂家对降低造气系统管网
阻力的特殊意义没有足够的认识。
对于像煤气炉吹风阶段低压系统管路的处理，不能像对待高压管路
那样要求整齐规划，而应着重考虑减少管路系统及阀门的阻力，否则，
不仅耗能大，更重要的是会影响风机的工作特性。
?2008-03-05 10:47
?回复
?举报 |
化工经济信息
12楼
吹风阶段系统阻力过高，会有两方面的严重后果，一方面限制了风量
的提高，如图1所示：
13楼由于系统阻力的增高，其风机风量由Q2减少到Q1，另一方面增加了电耗，管路损失△P管损折合成电耗N损可用下式计算：
N阻力损＝Qs△P阻力损/102η(Kw)
式中η——风机效率(一般风机效率75%左右)；
N阻力损——不同阻力折成电耗；
Qs——为相应于P阻力损的每秒钟的风量，m3/s；
102——单位换算常数(1kw=102kg·m/s)。
下表列出了不同P阻力损时的折合电耗N阻力损
|
14楼
在系统阻力较低时，可选用风压较低的风机。比如，整个系统阻力，在采
取措施后阻力降低了3kPa，风机输送风压可由28kPa降至25kPa。降低系
统阻力，合理选配适应本厂工艺要求的空气鼓风机是一项重要的节电措
施。
4 主要工艺指标与消耗的关系
造气工段的主要工艺指标控制的优劣，对产氨量和消耗指标影响很大。
为了引起重视，本节通过一些简单计算来加以说明。
4.1 氢氮比
半水煤气中的氢氮比是合成氨生产中一项重要控制指标。当氢气与氮气
的体积比为3：1时，氨的平衡浓度最大。如果氢气和氮气任一组份过量，
参加反应的氮氢气体在总气体中的百分率就要减少。一般情况下，氢气和
氮气约占合成塔气体的80%左右，如果扣除循环气中惰性气和氨气，把剩
余的氢氮气按3：1的比例合成反应，则氢气应为其中的75%，氮气为25%。
若氢气过量3%，则氢氮气中氢气含量为78%、氮气含量为22%，而与22%
氮气发生反应的只有66%氢，那么，参与反应的氢氮气体则占总气体的88%。
若氢氮混和气中氮气含量过剩3%，则其组分为氮28%及氢72%，72%的氢气
只能与24%的氮气化合，则参加反应的氢氮为96%。显然，氮的过量要比
氢的过量好得多。
另外，从氨合成反应速度看，在非平衡的状态下，适当增加氮的分压，
对触媒吸附氮的速度有利，因为氮的活性吸附是氨合成反应过程中的控制
步骤。氢氮气体比例稍低于“3”，可以提高气体中氮的分压，使更多的
氮扩散到触媒表面，增加吸附机会，提高合成率。由于合成率的提高，压
缩机的电耗也相应降低。
氢氮比过高，对合成反应非常不利。如循环气中氢75%、惰性气20%、氮气5%时，5份氮气只能与15%氢反应，即参加反应的组份仅有20%，其余8 0%的气体并不参加反应，合成率明显下降，合成压力升高，放空量增加，不仅放掉了大量的氢气，影响氨产量，而且造成各项消耗指标的升高，因此，循环气中氢氮比控制在2.4～2.8之间较为适宜。但氢氮气体是以3：1比例合成为氨的，所以补充气的氢氮比仍以“3”为宜。
4.2 有效气体含量
有效气体一般指半水煤气中一氧化碳和氢。在吨氨耗气一定的情况下，
吨氨消耗半水煤气量与有效气含量有直接关系。
半水煤气理论利用率(n)可用下式表示：
式中CO2半、O2半、CO半——半水煤气中各项气体的体积百分比；
X——变换率；
α——再生气回收率。
假设半水煤气中的成份为：CO2，7.8%；O2，0.3%；CO，30%；
H2，40%；N2，21.5%o
变换率X为95%，再生气回收率α 90%。则：
若吨氨耗精炼气2900，则吨氨消耗半水煤气为：2900/0.9115=3182Nm3 另：假如半水煤气成份为：CO2，12.3%；O2，0.7%；CO，26%；
H2，40%；N2，21%。
变换率X为90%，再生气不回收α＝0。代入上式得半水煤气理论利用率：
17楼那么吨氨消耗半水煤气为：2900/0.83=3494Nm3
后一种情况吨氨多耗半水煤气312Nm3。可见，半水煤气中
有效成份的变化对半水煤气消耗有显著影响。
4.3 氧含量
半水煤气中的氧是十分有害的气体。它进入变换工段与触
媒进行氧化还原反应，一个体积的氧气消耗两个体积的有
效成份，而且放出大量的热量，变换处理不及时将会烧坏
触媒，为了控制触媒层温度上涨，加大蒸汽量，将导致低
变触媒返硫化，影响变换触媒活性，所以，努力降低半水
煤气中氧含量，对安全生产，降低消耗具有重要意义。
氧与变换触媒的反应如下：
18楼
由式可见，一摩尔分子氧消耗两摩尔分子一氧化碳，放出了十三倍于变换
反应的热量，半水煤气中的0.1%(干基)的氧，在一般常用的蒸汽条件下，
在变化炉内生成的反应热可使气体升高6℃～7℃，必须加入过量蒸汽来带
走这部分热量。据计算，半水煤气中氧含量增加0.1%，吨氨要多耗蒸汽1
00kg左右，若一吨烟煤可产七吨蒸汽，对于一个年产十万吨合成氨厂一年
多耗烟100000×0.1÷7=1429煤吨，每吨烟煤按450元计，每年减少效益：
1429×450=64.28万元/年。
半水煤气中的氧气含量在变换工序消耗有效成份一氧化碳的理论计算：
每吨氨消耗有效成份(CO)为：
3200×0.001×2=6.4Nm3/吨氨
6.4×100000=640000Nm3/年
设吨氨消耗有效成份2000Nm3，消耗的有效成份年可产氨：
640000/2000=320吨
上式中3200Nm3为吨氨消耗半水煤气量,Nm3；
2000Nm3为吨氨耗氢气量，Nm3。
单位体积的一氧化碳在变换中可以产生相同体积的氢气。
另外，半水煤气中氧含量达到一定值后，会形成爆炸性气体，直接威胁安全生产。所以，采取有效措施，努力降低半水煤气中氧含量，是煤气生产的一项重要工作。
控制和降低半水煤气氧含量的措施：保持气化层的适宜分布，力求气化均匀，避免炭层吹翻、风洞的现象出现；确保下行煤气阀与吹风阀安全联锁完好灵敏，且保持下行煤气阀严密不漏气；上吹加氮阀采用双阀，确保关闭状态下不渗漏；减少炉底“死区”(下行阀、吹风阀距炉底距离)，并采取蒸汽吹净措施，消除炉下“死区”存积空气，避免下吹时将空气赶入气柜；保持吹风阀与安全挡板安全联锁灵敏好用；采用下吹加氮厂家，必须保证下吹加氮阀不漏气；且下吹加氮结束后有足够的蒸汽吹净时间。
4.4 甲烷含量
甲烷是合成氨生产中的惰性气体，它不毒害触媒，也不参加合成反应，但不易清除。甲烷在合成系统中逐渐积累，会降低氢氮气的分压，使氨的合成率降低，同时，由于它不参加反应，当通过合成塔时，将带走塔内热量，造成触媒温度下降，还使压缩机和循环机做虚功。为达到系统平衡而被迫放空，使部分氢氮气同时放空而损失。
每生产一吨氨循环气的放空量可按下式计算：
V放空＝V补充×?补充÷?放空
式中V放空——吨氨放空气的体积，Nm3；
V补充——吨氨补充混合气的体积，Nm3；
?补充——补充气中惰性气含量，%；
?放空——放空气中惰性气含量，%。
实际上因有一部分惰性气溶解于液氨中(约三分之一)，所以，实际放空气体积要较上式计算值要低。
由上式可知，在补充气量固定时，吨氨循环气放空量与补充气中惰性气体的含量成正比。补充气中的惰性气体是来自半水煤气，假设循环气中惰性气含量维持在15%，吨氨补充气为2900Nm3，当补充气中惰性气体含量为1%，吨氨放空量为：2900×1%÷15%=193.3Nm3。
若补充气中惰性气含量增至1.5%，则放空量为：2900×1.5%÷15%=290Nm 3。
即每产吨氨可多放掉96.7Nm3的循环气。可见，努力降低半水煤气中甲烷含量是很有意义的(循环气中惰性气组份主要是甲烷和氩气)。
半水煤气中甲烷含量，主要取决于燃料的挥发份高低，其次是炉温的高低。甲烷生成反应为：
19楼甲烷生成是一个体积缩小的放热反应，降低压力，提高温度，有利于抑制甲烷的生成。
4.5 空气湿度
大气是干空气和水蒸汽的混合物，这种混合物称之为湿空气。湿空气中含水量多少，对造气工艺操作和消耗有一定的影响。在湿空气中，单位质量干空气所带有的水汽含量，称为湿含量或绝对湿度，简称湿度。在总压一定时，空气中水汽分压与同温度水的饱和蒸汽压之比，称相对湿度。相对湿度表示了空气的不饱和程度。空气的湿度一般在30%～80%范围内，随地区、气温、季节、天气变化而不同。
例1：夏天气温30℃，查表知：空气的湿度为80%时，每Nm3湿空气中水汽含量为0.02432kg；假设吨氨吹风耗空气2300Nm3，则带入的水汽量为：
2300×0.02432÷18＝3.11×103mol
蒸气在气化层与碳的反应式为：
那么带入的水汽吸收热量为：
3.11×103×131.3＝408.343×103KJ
标准煤低位发热值取29.19×103KJ/kg，则多消耗实物煤：408.3/29.19×84/ 72=16.32[kg/t(NH3)]
式中72为实际燃料固定碳；
84为标准煤固定碳。
当吹风效率为55%时，实际多消耗实物煤：16.32/0.55=29.67[kg/t(NH3)] 例2：冬天气温0℃，空气湿度取50%，查表知：湿空气中水蒸汽含量为0.004 9kg/m3
2300Nm3×0.0049×50%=5.6 [kg/t(NH3)]
经估算，冬天0℃时空气湿度50%，带入的水蒸汽相当于夏天30℃(湿度80%)时的10%左右。日产300吨氨的装置，夏天气温高、空气湿度大，比冬天空气温度、湿度低时，一天多耗实物煤在5吨左右。
5 煤气炉负荷(吹风百分比例的大小)与燃料煤、蒸汽消耗的关系
煤气炉负荷是指煤气炉的生产能力(Nm3/h或吨氨/台炉日)。由于炉型的不同，常以气化强度(即单位面积内的产量Nm3/m2h)来界定负荷的高低。在日常操作过程中，当吹风率一定的情况下，一般采用延长或缩短吹风时间的方式调节煤气炉负荷的大小。适当提高气化强度，增加单炉生产负荷，以减少煤气炉的运行台数，提高造气工段的总热量利用率，是煤气生产人员的努力方向。但是，选择单炉负荷过高，吹风时间过长，从理论分析和实践证明，均不利于原料煤和
蒸汽量的降低。
设：空气鼓风机风量为24000Nm3/h；
循环时间为150s；
吨氨耗蒸汽2000kg；
吨氨消耗半水煤气3200Nm3；
吹风空气与半水煤气的体积比为0.65：1；
燃料层空隙率为0.3；
气化层温度平均1100℃，蒸汽的比重取0.25kg/m3；
2.6—Ф2600型煤气炉；
23—(24-1)，考虑到每小时需留有一个循环除渣和清理设备。
根据以上设定条件，将以下两种运行方案作一比较：
吹风上吹下吹二次上吹吹净
方案(一)100% 25 24 39 8 4
150s 37.5 36 58.5 12 6
方案(二)100% 20 26.5 41.5 8 4
150s 30 40 62 12 6
半水煤气耗蒸气为：2000kg/3200Nm3=0.625kg/Nm3
吹风空气量为：24000Nm3/3600s=6.67Nm3/s
空气需蒸气量为：0.625/0.65=0.962(kg/m3)
上吹+下吹+二次上吹共需加入蒸汽量为：
方案(—)37.5×6.66×0.962＝240.5(kg/循环)
方案(二)30×6.66×0.962=192(kg/循环)
产气量：方案（一）37.5×6.66÷0.65×23=8845Nm3/h
方案（二）30×6.66÷0.65×23=7076Nm3/h
制气阶段蒸汽流速的比较：
方案(一)每个循环制气时间为：
36+58.5+12=106.5秒
在制气时气化层蒸汽流速为：
[240.5/(0.25×106.5)]÷(1.32×3.14×0.3)＝5.66(m/s)
方案(二)每个循环制气时间为：
40+62+12=114秒
在制气时气化层蒸汽流速为：
[192/(0.25×114)]÷(1.32×3.14×0.3)＝4.23(m/s)
粗略计算得知：方案(一)优点是气化强度高，缺点是上下吹蒸汽在气化层流速快，意味着蒸汽分解率低，在平均温度一定的情况下，增加了蒸汽消耗，未分解的水蒸汽带走了气化层热量，致使气化层内热量的有效利用率降低，造成燃料煤和蒸汽消耗的增高。
煤气炉吹风率一定，吹风时间长短炉温波动如图2：
说明：图2是选择循环时间为150s，吹风时间设置40s和30s的炉温波动对比示意。
综上所述，选择适宜的煤气炉运行负荷，是降低燃料煤和蒸汽消耗重要措施之一。实践表明，当鼓风机与其它气化条件匹配较为合理时，吹风百分比控制在2 0%左右较为经济。
6 循环时间与两煤消耗的关系
所谓循环时间，是指—个周期各个阶段时间的总和。煤气炉内的温度在—个周期内的波动范围，随循环时间的长短有一定差异。为了便于比较，将180s和1 20s两种循环形式做—对比，如示意图3：
20楼在煤气炉负荷一定的情况下，短循环可使炉温波动小，利于煤气炉的稳定，这是多年来提倡“三高—短”操作法的理论依据之—。但是，短循环只是—个相对概念，选择循环时间过短，亦带来一些弊端，下面就120s和150s循环时间做简单分析：
近几年来，小氮肥装置的煤气炉炉体直径由Ф1980mm逐步扩大到Ф2260mm、Ф2400mm、Ф2600mm、Ф2650mm、Ф2800mm。为适应高径比的要求，炉体高度由4 025mm逐步加高至4500mm～5200mm，甚至更高。上行管道内径亦由Ф500mm加粗至700mm～900mm。下行管道由Ф400mm加粗至600mm～700mm，其它附属设备均相应加粗加大，这有利于降低系统阻力，提高气化强度，但也带来一定弊端，其一是炉顶死区，即炉上炭层表面至炉顶大盖间的空间，此段下吹制气时充斥着蒸汽。上行管道至上行阀门之间空间也是下吹蒸汽的存留部位(因下吹时炉顶压力高于上吹时炉顶压力)，转入二次上吹时会将这部分蒸汽赶入气体洗涤塔被冷凝浪费掉。炉底管道加粗后“死区”也相应增大，上吹阶段存留的蒸汽转入下吹时赶入气体洗涤塔，增加了气体洗涤塔热负荷和蒸汽浪费。其次，扩大后
的下行管道至下行阀管道设备空间(下行集尘器)，增加了吹风和上吹加氮阶段空气的滞存量，若上吹加氮后的蒸汽吹净时间过短，或者上吹蒸汽管道入炉部位选择不合理而无法有效吹净炉下空间存留的空气，待转入下吹阶段时，将这部分空气赶入气柜，造成半水煤气中氧含量偏高，导致变换工段的有效成份损失和蒸汽消耗的上升。
当循环时间150s时，煤气炉每小时运行24个循环；循环时间120s时煤气炉每小时运行30个循环。120s与150s相比，一个小时多6个循环，即增加了6个循环上、下吹死区体积的蒸汽浪费和因煤气中氧含量增高部分的损失。另外，采用联合废热锅炉的系统流程，由于煤气总阀与吹风气回收阀(或烟囱阀)开关到位需一定时间(一般3s～4s)，而煤气总阀外压力高于吹风气回收阀门处压力，因此，有效气体在开关过程中可倒流至吹风气回收系统或烟囱阀放空(浪费多少与阀门的开关速度及压力差异相关)，此又增多了六次气体浪费的机率。弊端之三，液压阀开关次数增多了六次，缩短了阀门使用寿命。同时因各阶段压力差异，在转换过程中，达到相应的工作压力需占用一定的时间，增加了煤气炉的空载时间。由此认为，循环时间短，虽然有炉温波动小的有利方面，但如上所述造成的浪费亦是不容忽视的。总之，煤气炉扩径加高、管道设备加粗后，不宜选择过短的循环时间。优质燃料循环时间选150s为宜，劣质原料可适当缩短。总之，降低造气原料煤、蒸汽和电的消耗，影响因素多，涉及面广，在生产实践中，需通过以下途径加以应对。
(1)设计选择科学合理的工艺流程和设备。
(2)探索制定适合本企业特点的煤气炉运行工艺和气化条件。
(3)制定严格的入炉原料质量管理制度。
(4)采取有效措施，最大限度地减小吹风气带走的热量损失(潜热和显热)。
(5)控制适宜的灰渣层厚度，尽量提高灰渣结渣率和降低其含碳量。
(6)力求减小上行、下行气体带出物。
(7)选择适宜的炭层高度，努力降低上、下行煤气温度，减少热量损失，提高碳的有效利用率。
(8)选择合理的循环时间、气化层温度和入炉蒸汽量，以求获得较为经济的蒸汽分解率。
(9)提高半水煤气质量，降低吨氨半水煤气消耗量。
(10)采用新工艺、新设备，不断优化工艺条件和设备的技术改造，延长设备的使用周期。
(11)加强员工培训，不断提高煤气生产人员的业务素质。
(12)建立科学合理的煤气生产管理、考核机制，充分调动员工的积极性，确保煤气炉的安全稳定经济运行。
电气工程基础知识汇总
电气工程基本知识汇总 （一）直流系统 1．两线制直流系统 直流两线制配电系统应予接地。但以下情况可不接地：备有接地检测器并在有限场地内只向工业设备供电的系统；线间电压等于或低于50V，或高于300V、采用对地绝缘的系统；由接地的交流系统供电的整流设备供电的直流系统；最大电流在0.03A 及以下的直流防火信号线路。 2．三线制直流系统 三线制直流供电系统的中性线宜直接接地. （二）交流系统 1．低于50V 的交流线路 一般不接地，但具有下列任何一条者应予接地；（1）由变压器供电，而变压器的电源系统对地电压超过150V；（2）由变压器供电，而变压器的电源系统是不接地的；（3）采取隔离变压器的，不应接地，但铁芯必须接地；（4）安装在建筑物外的架空线路。 2．50～1000V 的交流系统 符合以下条件时可作为例外，不予接地：（1）专用于向熔炼、精炼、加热或类似工业电炉供电的电气系统；（2）专为工业调速传动系统供电的整流器的单独传动系统；（3）由变压器供电的单独传动系统，变压器一次侧额定电压低于1000V 的专用控制系统；其控制电源有供电连续性，控制系统中装有接地检测器，且保证只有专职人员才能监视和维修。 3．l～10kV 的交流系统 根据需要可进行消弧线圈或电阻接地。但供移动设备用的1～10kV 交流系统应接地。 （三）移动式和车载发电机 1．移动式发电机 在下列条件下不要求将移动式发电机的机架接地，该机架可作为发电机供电系统的接地，其条件是发电机只向装在发电机上的设备和（或）发电机上的插座内软线和插头连接的设备供电，且设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。 2．车载发电机 在符合下列全部条件下可将装在车辆上的发电机供电系统用的车辆的框架作为该系统的接地极。（1）发电机的机架接地连接到车辆的框架上；（2）发电机只向装在车辆上的设备和（或）通过装在车辆上或发电机上的插座内软线和插头连接设备供电；（3）设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。 3．中性线的连接 当发电机为单独系统时，应将中性线连接到发电机机架上。 （四）电气设备 1．电气设备的下列外露导电部分应予接地 （1）电机、变压器、电器、手携式及移动式用电器具等的金属底座和外壳；（2）发电机中性点柜外壳、发电机出线柜外壳；（3）电气设备传动装置；（4）互感器的二次绕组；（5）配电、控制、保护用的屏（柜、箱）及操作台等的金属框
电气基本知识
电气基础知识试题 一：选择(选择一个正确的答案,将相应的答案序号填入题内的括号中.每空1分共30分) 1、以下为非线性电阻元件的是（ D ） A：电阻 B：电容 C：电感 D：二极管 2、导电性能最好的材料是（ B ） A：金 B：银 C：铜 D：铝 3、一般情况下，电容的（ A）不能跃变，电感的（ B）不能跃变 A：电压 B：电流 C：电阻 D：阻抗 4、纯电感电路中无功功率用来反映电路中( C ) A：纯电感不消耗电能的情况 B：消耗功率的多少 C：能量交换的规模 D：无用功的多少 5、已知交流电路中,某元件的阻抗与频率成反比,则元件是( C ). A：电阻 B：电感 C：电容 D：电动势 6、为了提高电感性负载的功率因数.给它并联了一个合适的电容.使电路的（②）（ B ） ①有功功率②无功功率③视在功率④总电流⑤总阻抗 A：增大 B.减小 C.不变 7、当电源容量一定时,功率因数值越大,说明电路中用电设备的( B ). A：无功功率大 B：有功功率大 C.：有功功率小 D：视在功率大 8、三相六极异步电动机在60Hz电网下空载运行时,其转速约为每分钟( C )转. A：1200 B：1450 C：1100 D：3600 9、三相异步电动机的额定功率是指( B ). A：输入的视在功率B：输入的有功功率C：产生的电磁功率D：输出的机械功率 10、.三相异步电动机机械负载加重时,其定子电流将( A ). . A：增大 B：减小 C：不变 D：不一定 11、三相异步电动机负载不变而电源电压降低时,其转子转速将( B ). A：.升高 B：降低 C：不变 D：不确定 12、双臂直流电桥主要用来测量( D ). A：.大电阻 B：中电阻 C：小电阻 D：小电流 13、两个电阻串联，其等效电阻（ A ），功率（ A ） A：变大 B：变小 C：不变 D：不确定 14、两个电容串联，其等效电容（ B ） A：变大 B：变小 C：不变 D：不确定
-合成氨原料气的制备方法
年产五十万吨合成氨的原料气制备工艺筛选 合成氨生产工艺流程简介 合成氨因采用的工艺不同其生产流程也有一定的差别，但基本的生产过程都大同小异，基本上由原料气的生产、原料气的净化、合成气的压缩以及氨合成四个部分组成。 ●原料气的合成 固体燃料生产原料气：焦炭、煤 液体燃料生产原料气：石脑油、重油 气体燃料生产原料气：天然气 ●原料气的净化 CO变换 ●合成气的压缩 ●氨的合成 工业上因所用原料制备与净化方法不同，而组成不同的工艺流程，各种原料制氨的典型流程如下： 1)以焦炭（无烟煤）为原料的流程 50年代以前，世界上大多数合成氨厂采用哈伯-博施法流程。以焦炭为原料的吨氨能耗为88GJ，比理论能耗高4倍多。 我国在哈伯-博施流程基础上于50年代末60年代初开发了碳化工艺和三催化剂净化流程： ◆碳化工艺流程将加压水洗改用氨水脱除CO2得到的碳酸氢铵经结晶，分离后作 为产品。所以，流程的特点是气体净化与氨加工结合起来。 ◆三催化剂净化流程采用脱硫、低温变换及甲烷化三种催化剂来净化气体，以替代 传统的铜氨液洗涤工艺。 2)以天然气为原料的流程 天然气先要经过钴钼加氢催化剂将有机硫化物转化成无机硫，再用脱硫剂将硫含量脱除到以下，这样不仅保护了转化催化剂的正常使用，也为易受硫毒害的低温变换催化剂应用提供了条件。 3)以重油为原料的流程 以重油作为制氨原料时，采用部分氧化法造气。从气化炉出来的原料气先清除炭黑，经CO耐硫变换，低温甲醇洗和氮洗，再压缩和合成而得氨。 二、合成氨原料气的制备方法简述 天然气、油田气、炼厂气、焦炉气、石脑油、重油、焦炭和煤，都是生产合成氨的原料。除焦炭成分用C表示外，其他原料均可用C n H m来表示。它们呢在高温下与蒸汽作用生成以H2和CO为主要组分的粗原料气， 这些反应都应在高温条件下发生，而且为强吸热反应，工业生产中必须供给热量才能使其进行。 按原料不同分为如下几种制备方法： ●以煤为原料的合成氨工艺 各种工艺流程的区别主要在煤气化过程。 典型的大型煤气化工艺主要包括固定床碎煤加压气化工艺、德士古水煤浆加压气化工艺以及壳牌干煤粉加压气化工艺。 ①固定床碎煤气化
合成氨工艺流程
合成氨工艺流程标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
将无烟煤（或焦炭）由炉顶加入固定床层煤气发生炉中，并交替向炉内通入空气和水蒸汽，燃料气化所生成的半水煤气经燃烧室、废热锅炉回收热量后送入气柜。 半水煤气由气柜进入电除尘器，除去固体颗粒后依次进入压缩机的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，加压到~，送入脱硫塔，用溶液或其他脱硫溶液洗涤,以除去硫化氢，随后，气体经饱和塔进入热交换器，加热升温后进入一氧化碳变换炉，用水蒸汽使气体中的一氧化碳变为氢。变换后的气体，返回热交换器进行降温，并经热水塔的进一步降温后，进入变换器脱硫塔，以除去变换时产生的硫化氢。然后，气体进入二氧化碳吸收塔，用水洗法除去大部分二氧化碳。脱碳后的原料进入压缩机Ⅳ、Ⅴ段，升压到压缩机~后，依次进入铜洗塔和碱洗塔，使气体中残余的一氧化碳和二氧化碳含量进一步降至20（ppm）以下，以满足合成氨的要求。 净化后的原料气进入压缩机的最后一段，升压到~MPa进入滤油器，在此与循环压缩机来的循环气混合，经除油后，进入冷凝塔和氨冷器的管内，再进入冷凝塔的下部，分离出液氨。分离出液氨后的气体进入冷凝塔上部的管间，与管内的气体换热升温后进入氨合成塔。在高温高压并有催化剂存在的条件下，将氮氢气合成氨。出合成塔的气体中，约含氨10~20%，经水冷器与氨冷器将氨液化并分离后，其气体进入循环压缩机循环使用。分离出的液氨进入液氨贮槽。 原料气的制备:制备氢氮比为3:1的半水煤气 即造气。将无烟煤（或焦炭）由炉顶加入固定床层煤气发生炉中，并交替向炉内通入空气和水蒸汽，燃料气化后生成氢氮比为3:1的半水煤气。整个生产过程由煤气发生炉、燃烧室、废热锅炉、气柜等设备组成。 固定床半水煤气制造过程由吹风、上吹制气、下吹制气、二次上吹、空气吹净等5个阶段构成，为了调节氢氮比，在吹风末端要将部分吹风气吹入煤气，这个过程通常称为吹风回收。 吹风阶段：空气从煤气炉的底部吹入，使燃料燃烧，热量贮存于燃料中，为制气阶段碳与水蒸汽的反应提供热量。吹风气经过燃烧室和废热锅炉后放空。上吹制气阶段：从煤气炉的底部通入混有适量空气的水蒸汽，和碳反应生成的半水煤气经过炉的顶部引出。向水蒸汽中加入的空气称为加氮空气。 下吹制气阶段：将水蒸汽和加氮空气由炉顶送入，生成的半水煤气由炉底引出。二次上吹制气阶段：水蒸汽和加氮空气自下而上通过燃料层，将炉底残留的半水煤气排净，为下一步送入空气创造安全条件。 空气吹净阶段：从炉底部吹入空气，所得吹风气为半水煤气中氮的主要来源，并将残留的半水煤气加以回收。 以上五个阶段完成了制造半水煤气的主过程，然后重新转入吹风阶段，进入下一个循环。原料气的净化：除去原料气中的硫化氢、二氧化碳等杂质，将一氧化碳转化为氢气本阶段由原料气脱硫、一氧化碳变换、水洗（脱除二氧化碳）、铜洗（脱除一氧化碳）、碱洗（脱除残余二氧化碳）等几个工段构成，主要设备有除尘器、压缩机、脱硫塔、饱和塔、热水塔、一氧化碳变换炉、二氧化碳吸收塔、铜洗塔、碱洗塔等。 脱硫：原料气中硫化物的存在加剧了管道及设备的腐蚀，而且能引起催化剂中毒，必须予以除去。脱硫方法可分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。干法脱硫是用固体硫化剂，当气体通过脱硫剂时硫化物被固体脱硫剂吸附，脱除原料气中的少量硫化氢和有机硫化物。一般先进行湿法脱硫，再采用干法脱硫除去有机物和残余硫化氢。湿法脱硫所用的硫化剂为溶液，当含硫气体通过脱硫剂时，硫化物被液体剂吸收，除去气体中的绝大部分硫化氢。
电气工程基础知识汇总
电气工程基本知识汇总 一）直流系统 1．两线制直流系统 直流两线制配电系统应予接地。但以下情况可不接地：备有接地检测器并在有限场地内只向工业设备供电的系统；线间电压等于或低于50V，或高于300V、采用对地绝缘的系统；由接地的交流系统供电的整流设备供电的直流系统；最大电流在0.03A 及以下的直流防火信号线路。 2．三线制直流系统 三线制直流供电系统的中性线宜直接接地. （二）交流系统 1．低于50V 的交流线路 一般不接地，但具有下列任何一条者应予接地；（1）由变压器供电，而变压器的电源系统对地电压超过150V；（2）由变压器供电，而变压器的电源系统是不接地的；（3）采取隔离变压器的，不应接地，但铁芯必须接地；（4）安装在建筑物外的架空线路。
2．50～1000V 的交流系统 符合以下条件时可作为例外，不予接地：（1）专用于向熔炼、精炼、加热或类似工业电炉供电的电气系统；（2）专为工业调速传动系统供电的整流器的单独传动系统；（3）由变压器供电的单独传动系统，变压器一次侧额定电压低于1000V 的专用控制系统；其控制电源有供电连续性，控制系统中装有接地检测器，且保证只有专职人员才能监视和维修。 3．l～10kV 的交流系统 根据需要可进行消弧线圈或电阻接地。但供移动设备用的1～10kV 交流系统应接地。 （三）移动式和车载发电机 1．移动式发电机 在下列条件下不要求将移动式发电机的机架接地，该机架可作为发电机供电系统的接地，其条件是发电机只向装在发电机上的设备和（或）发电机上的插座内软线和插头连接的设备供电，且设备的外露导电部分和插座上的接地端子连接到发电机机架上。 2．车载发电机
电气基础知识初学入门必备知识
1.一次回路——由发电机经变压器和输配电线路直至用电设备的电气主接线，通常称为一次回路。 2.二次设备——二次设备是对一次设备的工作进行监察测量、操作控制和保护等的辅助设备，如：仪表、继电器、控制电缆、控制和信号设备等 3.二次回路——二次设备按一定顺序连成的电路，称为二次电路或二次回路。 4.低压开关——是用来接通或断开1000伏以下交流和直流电路的开关电器。不同于《安规》中的低压(对地电压在250伏以下)。 5.接触器——是用来远距离接通或断开电路中负荷电流的低压开关，广泛用于频繁启动及控制电动机的电路。 6.自动空气开关——自动空气开关简称自动开关，是低压开关中性能最完善的开关。它不仅可以切断电路的负荷电流，而且可以断开短路电流，常用在低压大功率电路中作主要控制电器。 7.灭磁开关——是一种专用于发电机励磁回路中的直流单极空气自动开关。 8.隔离开关——是具有明显可见断口的开关，没有灭弧装置。可用于通断有电压而无负载的线路，还允许进行接通或断开空载的线路、电压互感器及有限容量的空载变压器。隔离开关的主要用途是当电气设备检修时，用来隔离电源电压。 9.高压断路器——又称高压开关。它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用切断短路电流。它具有相当完备的灭弧结构和足够的断流能力。 10.消弧线圈——是一个具有铁心的可调电感线圈，装设在变压器或发电机的中性点，当发生单相接地故障时，起减少接地电流和消弧作用。 11.电抗器——电抗器是电阻很小的电感线圈，线圈各匝之间彼此绝缘，整个线圈与接地部分绝缘。电抗器串联在电路中限制短路电流。 12.涡流现象——如线圈套在一个整块的铁芯上，铁芯可以看成是由许多闭合的铁丝组成的，闭合铁丝所形成的平面与磁通方向垂直。每一根闭合铁丝都可以看成一个闭合的导电回路。当线圈中通过交变电流时，穿过闭合铁丝的磁通不断变化，于是在每个铁丝中都产生感应电动势并引起感应电流。这样，在整个铁芯中，
电气基础知识
电气知识与技能 一．电的基本概念 1.什么叫直流电、交流电? 答:直流电指电流方向一定,且大小不变的电流。如干电池、蓄电池、直流发电机的电都是直流电。交流电是指方向和大小随时间变化的电流。工农业生产所用的动力电和照明电,大多数是交流电。实用中,直流电用符号“-”表示,交流电用符号“～”表示。 2.什么叫电流、电流强度? 答:物体里的电子在电场力的作用下,有规则地向一个方向移动,就形成了电流。电流的大小用电流强度“I”来表示。电流强度在数值上等于1秒钟内通过导线截面的电量的大小,通常用“安培”作为电流强度的单位。安培简称“安”,用字母”A”表示。 3.什么叫电压? 答:水要有水位差才能流动。与此相似,要使电荷做有规律地移动,必须在电路两端有一个电位差,也称为电压,用符号“U”表示。电压以伏特为单位,简称“伏”,常用字母“V”表示。 4.什么叫电路?一个完整电路应包括哪几部分? 答: 电路是电流的通路,它是为了某种需要由某些电工设备或元件按一定方式组合起来,它也是电流流经的基本途径。 最简单的电路是由电源E(发电机、电池等)、负载R(用电设备如电灯、电动机等)、连接导线(金属导线)和电气辅助设备(开关K、仪表等)组成的闭合回路。 5.什么叫串联电路? 答:把若干个电阻或电池一个接一个成串地联接起来,使电流只有一个通路,也就是把电气设备首尾相联叫串联。 6.什么叫并联电路? 答:把若干个电阻或电池相互并排地联接起来,也可以说将电气设备的头和头、尾和尾各自相互连在一起,使电流同时有几个通路叫并联。 7．什么是纯电阻电路? 答：通过电阻将电能以热效应方式全部转变为热能的交流电路,叫纯电阻电路。例如白炽灯、电炉、电烙铁等。8．什么是纯电感电路? 答：当线圈的电阻忽略不计,在线圈两端接上一个交流电压时,线圈中就有交流电流通过,因而在线圈中产生一个自感电动势反抗电流的变化,这就是纯电感电路。 9．什么叫功率因数? 答：功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数.它是交流电路中有功功率与视在功率的比值。即功率因数=有功功率/视在功率,其大小与电路的负荷性质有关。如白炽灯、电阻炉等电热设备,功率因数为1。对具有电感的电气设备如日光灯、电动机等,功率因数小于1。从功率三角形的图中,运用数学三角关系可得出: 有功功率P=UICOSФ COSФ即功率因数 功率因数低,说明电路中用于交变磁场吞吐转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率,增加线路供电损失。所以,供电部门对用电单位的功率因数,有着一定的标准。 10．什么是三相交流电路? 答：在磁场中放置三个匝数相同,彼此在空间相距120°的线圈,当转子由原动机带动,并以匀速按顺时针方向转动时,则每相绕组依次被磁力线切割,就会在三个线圈中分别产生频率相同、幅值相等的正弦交流电动势Ea、Eb、Ec, 三者在相位上彼此相差120°,此即为三相交流电路。 11．什么是三相三线制供电?什么是三相四线制供电? 答：三相三线制是三相交流电源的一种连接方式,从三个线圈的端头引出三根导线,另将三个线圈尾端连在一起,又叫星形接线,这种用引出三根导线供电叫三相三线制。在星形接线的三相三线制中,除从三个线圈端头引出三根导线外,还从三个线圈尾端的连接点上再引出一根导线,这种引出四根导线供电叫三相四线制。 12．什么叫相线(或火线)?什么叫中性线(或零线)? 答：在星形接线的供电,常用”Y”符号表示。三个尾端的连接点称作中性点,用O表示。从中性点引出的导线叫中性线或零线。从三个端头引出的导线叫相线或火线。 13．什么叫相电压、线电压?什么叫相电流、线电流? 答：每相线圈两端的电压叫相电压。通常用Ua、Ub、Uc分别表示。端线与端线之间的电压称为线电压。一般用Uab、Ubc、Uca表示。凡流过每一相线圈的电流叫相电流,流过端线的电流叫作线电流。星形接线的线电流与相电流是相等的。 14．为什么在低压电网中普遍采用三相四线制? 答:因为用星形联接的三相四线制,可以同时提供两种电压值,即线电压和相电压。既可提供三相动力负载使用,又可提供单相照明使用。例如常用的低压电压380/220伏,就可提供需要电源电压380伏的三相交流电动机使用,又可同时提供单相220伏的照明电源。 15．怎样计算三相负载的功率?
合成氨工艺流程
工艺流程说明： 将无烟煤（或焦炭）由炉顶加入固定床层煤气发生炉中，并交替向炉内通入空气和水蒸汽，燃料气化所生成的半水煤气经燃烧室、废热锅炉回收热量后送入气柜。 半水煤气由气柜进入电除尘器，除去固体颗粒后依次进入压缩机的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，加压到1.9~2.0Mpa，送入脱硫塔，用A.D.A.溶液或其他脱硫溶液洗涤,以除去硫化氢，随后，气体经饱和塔进入热交换器，加热升温后进入一氧化碳变换炉，用水蒸汽使气体中的一氧化碳变为氢。变换后的气体，返回热交换器进行降温，并经热水塔的进一步降温后，进入变换器脱硫塔，以除去变换时产生的硫化氢。然后，气体进入二氧化碳吸收塔，用水洗法除去大部分二氧化碳。脱碳后的原料进入压缩机Ⅳ、Ⅴ段，升压到压缩机12.09~13.0Mpa后，依次进入铜洗塔和碱洗塔，使气体中残余的一氧化碳和二氧化碳含量进一步降至20（ppm）以下，以满足合成氨的要求。 净化后的原料气进入压缩机的最后一段，升压到30.0~32.0 MPa进入滤油器，在此与循环压缩机来的循环气混合，经除油后，进入冷凝塔和氨冷器的管内，再进入冷凝塔的下部，分离出液氨。分离出液氨后的气体进入冷凝塔上部的管间，与管内的气体换热升温后进入氨合成塔。在高温高压并有催化剂存在的条件下，将氮氢气合成氨。出合成塔的气体中，约含氨10~20%，经水冷器与氨冷器将氨液化并分离后，其气体进入循环压缩机循环使用。分离出的液氨进入液氨贮槽。 原料气的制备:制备氢氮比为3:1的半水煤气 即造气。将无烟煤（或焦炭）由炉顶加入固定床层煤气发生炉中，并交替向炉内通入空气和水蒸汽，燃料气化后生成氢氮比为3:1的半水煤气。整个生产过程由煤气发生炉、燃烧室、废热锅炉、气柜等设备组成。 固定床半水煤气制造过程由吹风、上吹制气、下吹制气、二次上吹、空气吹净等5个阶段构成，为了调节氢氮比，在吹风末端要将部分吹风气吹入煤气，这个过程通常称为吹风回收。 吹风阶段：空气从煤气炉的底部吹入，使燃料燃烧，热量贮存于燃料中，为制气阶段碳与水蒸汽的反应提供热量。吹风气经过燃烧室和废热锅炉后放空。 上吹制气阶段：从煤气炉的底部通入混有适量空气的水蒸汽，和碳反应生成的半水煤气经过炉的顶部引出。向水蒸汽中加入的空气称为加氮空气。 下吹制气阶段：将水蒸汽和加氮空气由炉顶送入，生成的半水煤气由炉底引出。 二次上吹制气阶段：水蒸汽和加氮空气自下而上通过燃料层，将炉底残留的半水煤气排净，为下一步送入空气创造安全条件。 空气吹净阶段：从炉底部吹入空气，所得吹风气为半水煤气中氮的主要来源，并将残留的半水煤气加以回收。 以上五个阶段完成了制造半水煤气的主过程，然后重新转入吹风阶段，进入下一个循环。原料气的净化：除去原料气中的硫化氢、二氧化碳等杂质，将一氧化碳转化为氢气本阶段由原料气脱硫、一氧化碳变换、水洗（脱除二氧化碳）、铜洗（脱除一氧化碳）、碱洗（脱除残余二氧化碳）等几个工段构成，主要设备有除尘器、压缩机、脱硫塔、饱和塔、热水塔、一氧化碳变换炉、二氧化碳吸收塔、铜洗塔、碱洗塔等。 脱硫：原料气中硫化物的存在加剧了管道及设备的腐蚀，而且能引起催化剂中毒，必须予以除去。脱硫方法可分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。干法脱硫是用固体硫化剂，当气体通过脱硫剂时硫化物被固体脱硫剂吸附，脱除原料气中的少量硫化氢和有机硫化物。一般先进行湿法脱硫，再采用干法脱硫除去有机物和残余硫化氢。湿法脱硫所用的硫化剂为溶液，当含硫气体通过脱硫剂时，硫化物被液体剂吸收，除去气体中的绝大部分硫化氢。 CO变换：一氧化碳对氨催化剂有毒害，因此在原料气进入合成氨工序之前必须将一氧
(工艺技术)合成氨工艺简介
合成氨工艺控制方案总结 一合成氨工艺简介 中小型氮肥厂是以煤为主要原料，采用固定层间歇气化法制造合成氨原料气。从原料气的制备、净化到氨的合成，经过造气、脱硫、变换、碳化、压缩、精炼、合成等工段。工艺流程简图如下所示： 该装置主要的控制回路有：（1）洗涤塔液位； （2）洗涤气流量； （3）合成塔触媒温度； （4）中置锅炉液位； （5）中置锅炉压力； （6）冷凝塔液位； （7）分离器液位； （8）蒸发器液位。 其中触媒温度控制可采用全系数法自适应控制，其他回路采用PID控制。 二主要控制方案 （一）造气工段控制 工艺简介： 固定床间歇气化法生产水煤气过程是以无烟煤为原料，周期循环操作，在每一循环时间里具体分为五个阶段；(1)吹风阶段约37s；(2)上吹阶段约39s；(3)下吹阶段约56s；(4)二上吹阶段约12s；(5)吹净阶段约6s. l、吹风阶段 此阶段是为了提高炉温为制气作准备的。这一阶段时间的长短决定炉温的高低， 时间过长，炉温过高；时间过短，炉温偏低并且都影响发气量，炉温主要由这一阶段控制。般工艺要求此阶段的操作时间约为整个循环周期的18％左右。 2、上吹加氮制气阶段 在此阶段是将水蒸汽和空气同时加入。空气的加入增加了气体中的氮气含量，是调节H2/N2的主要手段。但是为了保证造气炉的安全该段时间最多不超过整个循环周期的26％。 3、上吹制气阶段 该阶段与上吹加氯制气总时间为整个循环的32％，随着上吹制气的进行下部炉温逐渐下降，为了保证炉况和提高发气量，在此阶段蒸汽的流量最好能得以控制。 4、下吹制气阶段 为了充分地利用炉顶部高温、提高发气量，下吹制气也是很重要的一个阶段。这段时间
煤为原料的合成氨工艺流程简图
以煤为原料的合成氨工艺 煤合成氨工艺的核心问题是制备纯净的氢气，而制备纯净的氢气，就涉及到脱硫脱碳工序！含硫、含碳的气体，都是酸性气体！ C+H 2O(水蒸气)=CO+H 2 （水煤气法） CO+H 2 O=CO 2 +H 2 拥有氢气与氮气，即可制得氨。 氨与二氧化碳作用生成氨基甲酸铵（简称甲铵），进一步脱水生成尿素！ 2NH 3+CO 2 ==COONH 2 NH 4 （放热），COONH 2 NH 4 ==CO(NH 2 ) 2 +H 2 O（吸热）。 尿素加热分解可以制成三聚氰胺 6CO(NH 2) 2 ==C 3 N 3 (NH 2 ) 3 (三聚氰胺)+3CO 2 +6NH 3。 工艺流程 (1)原料气制备 将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。对于固体原料煤和焦炭，通常采用气化的方法制取合成气；渣油可采用非催化部分氧化的方法获得合成气；对气态烃类和石脑油，工业中利用二段蒸汽转化法制取合成气。 (2)净化 对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质，主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。 ①一氧化碳变换过程 在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为12% 到40%。合成氨需要的两种组分是H 2和N 2 ，因此需要除去合成气中的CO。变换 反是： CO+H 2O→H 2 +CO 2 =-41.2kJ/mol 0298HΔ 由于CO变换过程是强放热过程，必须分段进行以利于回收反应热，并控制 变换段出口残余CO含量。第一步是高温变换，使大部分CO转变为CO 2和H 2 ；第 二步是低温变换，将CO含量降至0.3%左右。因此，CO变换反应既是原料气制造的继续，又是净化的过程，为后续脱碳过程创造条件。 ②脱硫脱碳过程 各种原料制取的粗原料气，都含有一些硫和碳的氧化物，为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒，必须在氨合成工序前加以脱除，以天然气为原料的蒸汽转化法，第一道工序是脱硫，用以保护转化催化剂，以重油和煤为原料的部分氧化法，根据一氧化碳变换是否采用耐硫的催化剂而确定脱硫的位置。工业脱硫方法
电气基础知识
1.电力系统电压等级与变电站种类 电力系统电压等级有220/380V（0.4 ），3 、6 、10 、20 、35 、66 、110 、220 、330 、500 。随着电机制造工艺的提高，10 电动机已批量生产，所以3 、6 已较少使用，20 、66 也很少使用。供电系统以10 、35 为主。输配电系统以110 以上为主。发电厂发电机有6 与10 两种，现在以10 为主，用户均为220/380V（0.4 ）低压系统。 根据《城市电力网规定设计规则》规定：输电网为500 、330 、220 、110，高压配电网为110、66，中压配电网为20、10、6 ，低压配电网为0.4 （220380V）。 发电厂发出6 或10 电，除发电厂自己用（厂用电）之外，也可以用10 电压送给发电厂附近用户，10 供电范围为10、35 为20~50、66 为30~100、110 为50~150、220 为100~300、330 为200~600、500 为150~850。 2.变配电站种类 电力系统各种电压等级均通过电力变压器来转换，电压升高为升压变压器（变电站为升压站），电压降低为降压变压器（变电站为降压站）。一种电压变为另一种电压的选用两个线圈（绕组）的双圈变压器，一
种电压变为两种电压的选用三个线圈（绕组）的三圈变压器。 变电站除升压与降压之分外，还以规模大小分为枢纽站，区域站与终端站。枢纽站电压等级一般为三个（三圈变压器），550 /220 /110。区域站一般也有三个电压等级（三圈变压器），220 /110 /35或110 /35 /10。终端站一般直接接到用户，大多数为两个电压等级（两圈变压器）110 /10 或35 /10 。用户本身的变电站一般只有两个电压等级（双圈变压器）110 /10、35 /0.4、10 /0.4，其中以10 /0.4为最多。 3.变电站一次回路接线方案 1）一次接线种类 变电站一次回路接线是指输电线路进入变电站之后，所有电力设备（变压器及进出线开关等）的相互连接方式。其接线方案有：线路变压器组，桥形接线，单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，环网供电等。 2）线路变压器组 变电站只有一路进线与一台变压器，而且再无发展的情况下采用线路变压器组接线。
年产8万吨合成氨合成工段工艺的设计
（前面应该编写个目录） 年产8万吨合成氨合成工段设计 设计说明书 1 总论 氨是最为重要的基础化工产品之一，其产量居各种化工产品的首位; 同时也是能源消耗的大户，世界上大约有10 %的能源用于生产合成氨。氨主要用于农业,合成氨是氮肥工业的基础，氨本身是重要的氮素肥料，其他氮素肥料也大多是先合成氨、再加工成尿素或各种铵盐肥料，这部分约占70 %的比例，称之为“化肥氨”；同时氨也是重要的无机化学和有机化学工业基础原料，用于生产铵、胺、染料、炸药、制药、合成纤维、合成树脂的原料，这部分约占30 %的比例,称之为“工业氨”。 世界合成氨技术的发展经历了传统型蒸汽转化制氨工艺、低能耗制氨工艺、装置单系列产量最大化三个阶段。根据合成氨技术发展的情况分析, 未来合成氨的基本生产原理将不会出现原则性的改变, 其技术发展将会继续紧密围绕“降低生产成本、提高运行周期, 改善经济性”的基本目标, 进一步集中在“大型化、低能耗、结构调整、清洁生产、长周期运行”等方面进行技术的研究开发[1]。 (1) 大型化、集成化、自动化, 形成经济规模的生产中心、低能耗与环境更友好将是未来合成氨装置的主流发展方向。以Uhde公司的“双压法氨合成工艺”和Kellogg 公司的“基于钌基催化剂KAAP 工艺”,将会在氨合成工艺的大型化方面发挥重要的作用。氨合成工艺单元主要以增加氨合成转化率(提高氨净值) ,降低合成压力、减小合成回路压降、合理利用能量为主，开发气体分布更加均匀、阻力更小、结构更加合理的合成塔及其内件; 开发低压、高活性合成催化剂, 实
现“等压合成”。 (2) 以“油改气”和“油改煤”为核心的原料结构调整和以“多联产和再加工”为核心的产品结构调整,是合成氨装置“改善经济性、增强竞争力”的有效途径。 实施与环境友好的清洁生产是未来合成氨装置的必然和惟一的选择。生产过程中不生成或很少生成副产物、废物,实现或接近“零排放”的清洁生产技术将日趋成熟和不断完善。 提高生产运转的可靠性,延长运行周期是未来合成氨装置“改善经济性、增强竞争力”的必要保证。有利于“提高装置生产运转率、延长运行周期”的技术,包括工艺优化技术、先进控制技术等将越来越受到重视。 1.1设计任务的依据 设计任务书是项目设计的目的和依据： 产量：80 kt/a 液氨 放空气（惰性气Ar +CH4）：17% 原料：新鲜补充气N2 24%，H2 74.5 %，Ar 0.3%，CH4 1.2% 合成塔进出口氨浓度：2.5%，13.2% 放空气:（惰性气Ar +CH4 ）～17% 合成塔操作压力 32 MPa（绝压） 精练气温度 40℃ 水冷器出口气体温度 35 ℃ 循环机进出口压差 1.47MPa 年工作日 310 d
合成氨工艺流程
将无烟煤（或焦炭）由炉顶加入固定床层煤气发生炉中，并交替向炉内通入空气和水蒸汽，燃料气化所生成的半水煤气经燃烧室、废热锅炉回收热量后送入气柜。 半水煤气由气柜进入电除尘器，除去固体颗粒后依次进入压缩机的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，加压到1.9~2.0Mpa，送入脱硫塔，用A.D.A.溶液或其他脱硫溶液洗涤,以除去硫化氢，随后，气体经饱和塔进入热交换器，加热升温后进入一氧化碳变换炉，用水蒸汽使气体中的一氧化碳变为氢。变换后的气体，返回热交换器进行降温，并经热水塔的进一步降温后，进入变换器脱硫塔，以除去变换时产生的硫化氢。然后，气体进入二氧化碳吸收塔，用水洗法除去大部分二氧化碳。脱碳后的原料进入压缩机Ⅳ、Ⅴ段，升压到压缩机12.09~13.0Mpa后，依次进入铜洗塔和碱洗塔，使气体中残余的一氧化碳和二氧化碳含量进一步降至20（ppm）以下，以满足合成氨的要求。 净化后的原料气进入压缩机的最后一段，升压到30.0~32.0 MPa进入滤油器，在此与循环压缩机来的循环气混合，经除油后，进入冷凝塔和氨冷器的管内，再进入冷凝塔的下部，分离出液氨。分离出液氨后的气体进入冷凝塔上部的管间，与管内的气体换热升温后进入氨合成塔。在高温高压并有催化剂存在的条件下，将氮氢气合成氨。出合成塔的气体中，约含氨10~20%，经水冷器与氨冷器将氨液化并分离后，其气体进入循环压缩机循环使用。分离出的液氨进入液氨贮槽。 原料气的制备:制备氢氮比为3:1的半水煤气 即造气。将无烟煤（或焦炭）由炉顶加入固定床层煤气发生炉中，并交替向炉内通入空气和水蒸汽，燃料气化后生成氢氮比为3:1的半水煤气。整个生产过程由煤气发生炉、燃烧室、废热锅炉、气柜等设备组成。 固定床半水煤气制造过程由吹风、上吹制气、下吹制气、二次上吹、空气吹净等5个阶段构成，为了调节氢氮比，在吹风末端要将部分吹风气吹入煤气，这个过程通常称为吹风回收。吹风阶段：空气从煤气炉的底部吹入，使燃料燃烧，热量贮存于燃料中，为制气阶段碳与水蒸汽的反应提供热量。吹风气经过燃烧室和废热锅炉后放空。上吹制气阶段：从煤气炉的底部通入混有适量空气的水蒸汽，和碳反应生成的半水煤气经过炉的顶部引出。向水蒸汽中加入的空气称为加氮空气。 下吹制气阶段：将水蒸汽和加氮空气由炉顶送入，生成的半水煤气由炉底引出。二次上吹制气阶段：水蒸汽和加氮空气自下而上通过燃料层，将炉底残留的半水煤气排净，为下一步送入空气创造安全条件。 空气吹净阶段：从炉底部吹入空气，所得吹风气为半水煤气中氮的主要来源，并将残留的半水煤气加以回收。 以上五个阶段完成了制造半水煤气的主过程，然后重新转入吹风阶段，进入下一个循环。原料气的净化：除去原料气中的硫化氢、二氧化碳等杂质，将一氧化碳转化为氢气本阶段由原料气脱硫、一氧化碳变换、水洗（脱除二氧化碳）、铜洗（脱除一氧化碳）、碱洗（脱除残余二氧化碳）等几个工段构成，主要设备有除尘器、压缩机、脱硫塔、饱和塔、热水塔、一氧化碳变换炉、二氧化碳吸收塔、铜洗塔、碱洗塔等。 脱硫：原料气中硫化物的存在加剧了管道及设备的腐蚀，而且能引起催化剂中毒，必须予以除去。脱硫方法可分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。干法脱硫是用固体硫化剂，当气体通过脱硫剂时硫化物被固体脱硫剂吸附，脱除原料气中的少量硫化氢和有机硫化物。一般先进行湿法脱硫，再采用干法脱硫除去有机物和残余硫化氢。湿法脱硫所用的硫化剂为溶液，当含硫气体通过脱硫剂时，硫化物被液体剂吸收，除去气体中的绝大部分硫化氢。 CO变换：一氧化碳对氨催化剂有毒害，因此在原料气进入合成氨工序之前必须将一氧化碳彻底清除。除去一氧化碳的方法，工业上采用两段法。第一步是把一氧化碳与水蒸汽作用生成氢和二氧化碳；第二步采用铜氨液洗涤法，液氨洗涤法或甲烷化法除去变换中残余的
合成氨工艺流程
合成氨工艺流程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
将无烟煤（或焦炭）由炉顶加入固定床层煤气发生炉中，并交替向炉内通入空气和水蒸汽，燃料气化所生成的半水煤气经燃烧室、废热锅炉回收热量后送入气柜。 半水煤气由气柜进入电除尘器，除去固体颗粒后依次进入压缩机的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，加压到~，送入脱硫塔，用溶液或其他脱硫溶液洗涤,以除去硫化氢，随后，气体经饱和塔进入热交换器，加热升温后进入一氧化碳变换炉，用水蒸汽使气体中的一氧化碳变为氢。变换后的气体，返回热交换器进行降温，并经热水塔的进一步降温后，进入变换器脱硫塔，以除去变换时产生的硫化氢。然后，气体进入二氧化碳吸收塔，用水洗法除去大部分二氧化碳。脱碳后的原料进入压缩机Ⅳ、Ⅴ段，升压到压缩机~后，依次进入铜洗塔和碱洗塔，使气体中残余的一氧化碳和二氧化碳含量进一步降至20（ppm）以下，以满足合成氨的要求。 净化后的原料气进入压缩机的最后一段，升压到~MPa进入滤油器，在此与循环压缩机来的循环气混合，经除油后，进入冷凝塔和氨冷器的管内，再进入冷凝塔的下部，分离出液氨。分离出液氨后的气体进入冷凝塔上部的管间，与管内的气体换热升温后进入氨合成塔。在高温高压并有催化剂存在的条件下，将氮氢气合成氨。出合成塔的气体中，约含氨10~20%，经水冷器与氨冷器将氨液化并分离后，其气体进入循环压缩机循环使用。分离出的液氨进入液氨贮槽。 原料气的制备:制备氢氮比为3:1的半水煤气 即造气。将无烟煤（或焦炭）由炉顶加入固定床层煤气发生炉中，并交替向炉内通入空气和水蒸汽，燃料气化后生成氢氮比为3:1的半水煤气。整个生产过程由煤气发生炉、燃烧室、废热锅炉、气柜等设备组成。
电气理论基础知识
一、名词解释： １、三相交流电：由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120 °角的交流电路组成的电力系统，叫三相交流电。 ２、一次设备：直接与生产电能和输配电有关的设备称为一次设备。包括各种高压断路器、隔离开关、母线、电力电缆、电压互感器、电流互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器及高压熔断器等。 ３、二次设备：对一次设备进行监视、测量、操纵控制和保护作用的辅助设备。如各种继电器、信号装置、测量仪表、录波记录装置以及遥测、遥信装置和各种控制电缆、小母线等。４、高压断路器：又称高压开关，它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流。它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。 ５、负荷开关：负荷开关的构造秘隔离开关相似，只是加装了简单的灭弧装置。它也是有一个明显的断开点，有一定的断流能力，可以带负荷操作，但不能直接断开短路电流，如果需要，要依靠与它串接的高压熔断器来实现。 ６、空气断路器（自动开关）：是用手动（或电动）合闸，用锁扣保持合闸位置，由脱扣机构作用于跳闸并具有灭弧装置的低压开关，目前被广泛用于500V 以下的交、直流装置中，当电路内发生过负荷、短路、电压降低或消失时，能自动切断电路。 ７、电缆：由芯线（导电部分）、外加绝缘层和保护层三部分组成的电线称为电缆。 ８、母线：电气母线是汇集和分配电能的通路设备，它决定了配电装置设备的数量，并表明以什么方式来连接发电机、变压器和线路，以及怎样与系统连接来完成输配电任务。９、电流互感器：又称仪用变流器，是一种将大电流变成小电流的仪器。 10 、变压器：一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的交流电压的设备。 11 、高压验电笔：用来检查高压网络变配电设备、架空线、电缆是否带电的工具。 12 、接地线：是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证工作人员的重要工具。按部颁规定，接地线必须是25mm 2 以上裸铜软线制成。 13 、标示牌：用来警告人们不得接近设备和带电部分，指示为工作人员准备的工作地点，提醒采取安全措施，以及禁止微量某设备或某段线路合闸通电的通告示牌。可分为警告类、允许类、提示类和禁止在等。 14 、遮栏：为防止工作人员无意碰到带电设备部分而装设备的屏护，分临时遮栏和常设遮栏两种。 15 、绝缘棒：又称令克棒、绝缘拉杆、操作杆等。绝缘棒由工作头、绝缘杆和握柄三部分构成。它供在闭合或位开高压隔离开关，装拆携带式接地线，以及进行测量和试验时使用。 16 、跨步电压：如果地面上水平距离为0.8m 的两点之间有电位差，当人体两脚接触该两点，则在人体上将承受电压，此电压称为跨步电压。最大的跨步电压出现在离接地体的地面水平距离0.8m 处与接地体之间。 17 、相序：就是相位的顺序，是交流电的瞬时值从负值向正值变化经过零值的依次顺序。 18 、电力网：电力网是电力系统的一部分，它是由各类变电站（所）和各种不同电压等级的输、配电线路联接起来组成的统一网络。 19 、电力系统：电力系统是动力系统的一部分，它由发电厂的发电机及配电装置，升压及降压变电所、输配电线路及用户的用电设备所组成。 20 、动力系统：发电厂、变电所及用户的用电设备，其相间以电力网及热力网（或水力）系统连接起来的总体叫做动力系统。
合成氨生产工艺
合成氨生产工艺 合成氨生产原理： 氨是一种重要的化工原料，特别是生产化肥的原料，它是由氢和氮合成。合成氨工业是氮肥工业的基础。为了生产氨，一般均以各种燃料为原料。首先，制成含H2和CO等组分的煤气，然后，采用各种净化方法，除去气体中的灰尘、H2S、有机硫化物、CO、CO2等有害杂质，以获得符合氨合成要求的洁净的1：3的氮氢混合气，最后，氮氢混合气经过压缩至15Mpa以上，借助催化剂合成氨。 1、合成氨生产工艺介绍 造气实质上是碳与氧气和蒸汽的反应，主要过程为吹风和制气。具体分为吹风、上吹、下吹、二次上吹和空气吹净五个阶段。原料煤间歇送入固定层煤气发生炉内，先鼓入空气，提高炉温，然后加入水蒸气与加氮空气进行制气。所制的半水煤气进入洗涤塔进行除尘降温，最后送入半水煤气气柜。 造气工艺流程示意图
2、脱硫工段 煤中的硫在造气过程中大多以H2S的形式进入气相，它不仅会腐蚀工艺管道和设备，而且会使变换催化剂和合成催化剂中毒，因此脱硫工段的主要目的就是利用DDS脱硫剂脱出气体中的硫。气柜中的半水煤气经过静电除焦、罗茨风机增压冷却降温后进入半水煤气脱硫塔，脱除硫化氢后经过二次除焦、清洗降温送往压缩机一段入口。脱硫液再生后循环使用。 脱硫工艺流程图 3、变换工段 变换工段的主要任务是将半水煤气中的CO在催化剂的作用下与水蒸气发生放热反应，生成CO2和H2。河南中科化工有限责任公司采用的是中变串低变工艺流程。经过两段压缩后的半水煤气进入饱和塔升温增湿，并补充蒸汽后，经水分离器、预腐蚀器、热交换器升温后进入中变炉回收热量并降温后，进入低变炉，反应后的工艺气体经回收热量和冷却降温后作为变换气送往压缩机三段入口。
电气基础知识试题(答案)
一、填空题：（每题2分，共60分） 1、单相电路中视在功率是＿＿＿和＿＿＿乘积。 答：电压；电流 2、发电厂向用户输送电能的过程需要通过（升）压和（降）压的过程，最终将电能传输到用户； 3、500W的白炽灯每小时的用电量是（ 0.5 ）度； 4、互感器的种类有（电压）互感器和（电流）互感器； 5、输配电线路有（明）敷和（暗）敷两种敷设方式； 6、低压相电压（ 220 ）伏、线电压（ 380 ）伏； 7、电压表和电流表的作用是（指示）作用； 8、一级用电负荷需要（双）路电源供电； 9、兆欧表有3个接线柱，其标号为G、L、E，使用该表测试某线路绝缘时，＿＿接屏蔽线、＿＿接线路端、＿＿接地。答：G；L；E 10、电流互感器的＿＿＿电流随一次电流而变化，而＿＿＿电流不受二次电流的影响。 答：二次；一次 11、家用漏电开关漏电电流的规定是（ 30）ma; 12、电力系统的设备状态一般划分为四种状态＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿、和＿＿＿。
答：运行；热备用；冷备用；检修 13、装设接地线时先装＿＿＿，后装＿＿＿。 答：接地端；导体端 14、线路停电时，应按照＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿的顺序进行。送电时顺序与此相反。 答：开关；线路侧刀闸；母线侧刀闸 15、我国在高压输电线路中终端高压电源一般为（ 10 ）千伏； 16、应急照明是指哪些部分的照明：（楼道、紧急疏散通道，疏散指示灯等）； 17、施工照明要求的安全电压是（ 36 ）伏； 18、触电急救，首先应使触电者＿＿＿。 答：脱离电源。 19、热继电器的工作原理是：（双金属片受热膨胀系数不同）原理； 20、电动机的启动方式有（直接）启动和（软）启动； 21、异步电动机在运行中发生一相断线，此时电动机转速＿＿＿＿。答：下降 22、表现断路器开断能力的参数是。 答：开断电流 23、绝缘瓷瓶表面做成波纹，其作用是＿＿＿和＿＿＿。