Zwiększenie stopnia przegrzania pary wodnej produkowanej w procesie syntezy amoniaku

Abstract

Celem opracowania jest przedstawienie rozwiązań umożliwiających odzyskanie ciepła reakcji syntezy amoniaku. Rozdział pierwszy zawiera krótki opis stanu obecnego oraz omówienie problemu, który jest przedmiotem opracowania. Następnie przeanalizowane są podstawowe parametry pary wodnej produkowanej na instalacjach chemicznych. W dalszej części rozdziału przedstawiono dwa warianty pozwalające na odzyskiwanie ciepła powstałego podczas egzotermicznej reakcji chemicznej. W rozdziale drugim pokazano obliczenia teoretyczne mające na celu dobór odpowiedniego wymiennika ciepła. Zadaniem wymiennika ma być podgrzanie wody dopływającej do kotła parowego. Uwaga została skoncentrowana na wyznaczeniu właściwego pola powierzchni wymiennika ciepła. W rozdziale trzecim jest pokazana inna propozycja rozwiązania problemu. Wytwarzanie pary wodnej o wyższej temperaturze realizowane jest przy pomocy dodatkowego wymiennika ciepła. Są tam również obliczenia dotyczące tego urządzenia. Końcowy rozdział zawiera podsumowanie i wnioski. Ponadto porównano obydwa zaprojektowane warianty.

The aim of the paper is to provide solutions enabling heat recovery of the ammonia synthesis reaction. Chapter One contains a brief description of the current situation and discussion of the issue which is the subject of the thesis. Then, the basic parameters of water vapor produced in chemical installations are analyzed. In the further part of the chapter two variants for the recovery of heat formed during exothermic chemical reactions are described. Chapter Two shows the theoretical calculations aiming at the selection of an appropriate heat exchanger. The task of the heat exchanger is to heat the water flowing into the steam boiler. The attention is focused on appointing the adequate surface area of the heat exchanger. Chapter Three shows another proposal to solve the problem. The production of water vapor with higher temperature is carried out with the help of an additional heat exchanger. There are also calculations concerning this device. The final chapter contains the summary and conclusions. In addition, both designed variants are compared.