河南城建学院毕业论文（设计）
LCH4=
mCH41?(V/L)KCH4mCH4=
mCH41?(V/L)KCH4=0.0011
LAr=
1?(V/L)KCH4mH21?(V/L)KH2mN21?(V/L)KN2=
0.037311?9?29.710.50207=0.00014
LH2==
1?9?42.700.502071?9?42.70=0.0013
LN2===0.00049
分离液体量：
L=LNH3+LCH4+LAr+LH2 +LN2=0.09981+0.000-11+0.00014+0.0013+0.00049=0.10284 分离气体量：
V=1-L=0.89716 计算气液比：
(VL)ˊ=
VL=8.72384
VV()?()?L=0.030684 误差=LV()L分离液组分含量
液体中氨的含量： XNH3=
LNH3L=
0.09981?0.97054
0.102840.0011?0.0107
0.10284液体中甲烷的含量： XCH4=
LCH4L=
液体中氩的含量： XAR=
LARL=
0.00014?0.00136
0.102840.0013?0.01264
0.10284液体中氢的含量：
XH2=
LH2L=
液体中氮的含量：
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LN2LXN2==
0.00049?0.00476
0.10284按分离器出口液体含量（%） NH3 97.054 分离气体组分含量 气体氨含量： yNH3?mNH3?LNH3V?0.16?0.09981?0.0681
0.89716CH4 1.07 AR H2 1.264 N2 0.476 合计 0.136 100 气体甲烷含量：
yCH4?mCH4?LCH4V?0.13326?0.0011?0.14731
0.89716气体氩含量：
yAR?mAR?LAR0.03731?0.00014??0.04143 V0.89716气体氢含量：
yH2?mH2?LH2V?0.50207?0.0013?0.55816
0.89716气体氮含量：
yN2?mN2?LN2V?0.16736?0.00049?0.185
0.89716按分离器出口气体含量（%）
NH3 6.81
CH4 AR H2 N2 合计 14.731 4.143 55.816 18.5 100 3.3.5 冷交换器气液平衡计算
根据气液平衡原理x（i）=y（i）/K(i)，由于冷交换器第二次出口气体含量等于合成塔进口气体含量，由合成塔入口气体含量y（i）和操作条件下的分离温
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度可查出K(i)，便可解出x（i）。
查t=-10℃，P=30.3975Mpa的平衡常数：
KNH3 0.02045 KCH4 KAR KH2 KN2 28.29 30.24 50.20 39.43 冷交换器出口液体组分含量 出口液体中氨含量： XNH3=
yKNH3NH3=
0.02?0.9776
0.02045出口液体中甲烷含量：
XCH4=
yCH4KCH4=
0.11719?0.00414
28.29出口液体中氩含量： XAR=
yARKAR=
0.03281?0.00107
30.24出口液体中氢含量： XH2=
yH2KH2=
0.6225?0.01193 52.200.2075?0.00526 39.43出口液体中氮含量： XN2=
yN2KN2=
冷交换器出口液体含量
NH3 97.76 CH4 AR H2 N2 合计 0.414 0.107 1.193 0.526 100
3.3.6 液氨储槽气液平衡计算
由于氨分离器出口分离液体和冷交换器出口分离液体汇合后进入液氨储槽，经减压后溶解在液氨中的气体会解析，即弛放气。两种液体百分比估算值即水冷后分离液氨占总量的百分数。
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G%=
(1?y5NH3)(y8NH3?yNH3)(y8NH3?y5NH3)(1?yNH3)?100%
=
0.0937380.130466?100%?71.849
水冷后分离液氨占总量的 ，冷交分离液氨占总量的 。 液氨储槽气液平衡计算见图
水冷后分离液氨占总量的71.849%，冷交分离液氨占总量的28.151% 。 液氨储槽计算见图1-3所示。
以液氨储槽入口1kmol液体为计算基准，即L0=1kmol，入口液体混合后组分含量：
m0i=L15x15i+L16x16i
=G%L0x15i=(1-G%)L0x16i
ii =0.71849x15?0.28151x16 混合后入口氨含量：
m0NH3=0.71849?0.97054+0.28151?0.9776 =0.69732+0.2752=0.97252 混合后入口甲烷含量：
m0CH4=0.71849?0.0107+0.28151?0.00414 =0.00769+0.00117 =0.00886 混合后入口氩含量：
m0Ar=0.71849?0.00136+0.28151?0.00107 =0.00098+0.0003 =0.00128 混合后入口氢含量：
m0H2=0.71849?0.01264+0.28151?0.01193 =0.00908+0.00336 =0.00244 混合后入口氮含量：
m0N2=0.71849?0.00476+0.28151?0.00526
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