?V?首先根据经验数据设??值，将假定值与计算值进行比较直至在误差允许范围
?L?内。
表1.4
mNH3 0.165
mCH4 0.1315
mAr mH2 0.49838
mN2 0.16612
小计 1.0000
0.03935
已知分离器入口混合物组分m?i?
查t=35℃, p=29.1Mpa各组分平衡数据：
表1.5
KNH3 0.098
KCH4 8.200
KAr KH2 27.500
KN2
28.200 34.500
?V?设???11.1代入（3）式中计算各组分溶解液量 ?L?LNH3?mNH3?V?1???KNH3?L??0.165?0.07903kmol
1?11.10*0.098LCH4?mCH40.13115??0.00143kmol
V1?11.10*8.200??1???KCH4?L?LAr?mAr0.03935??0.00013 kmol 1?11.10*28.200?V?1???KAr?L?mH2?V?1???KH2?L??0.49838=0.0163 kmol
1?11.10*27.500LH2?LN2mN20.16612???0.00043 kmol
V1?11.10?34.500??1???KN2?L?分离液体量 L?LNH3?LCH4?LAr?LH2?LN2
7
=0.079031+0.001425+0.000125+0.001627+0.000433 =0.08264kmol
610.91736分离气体量 L?1?L?1?0.082?kmol
计算气液比
?V?V0.91739 ?????11.1005
L0.08261?L??V??V??????11.10?11.1005LL 误差=?????*100%?0.0047%假定正确
V11.10?????L? 分离液体组分含量
液体中氨含量 xNH3?液体中甲烷含量xCH4?液体中氩含量
xAr?0.07899*100%?95.631%
0.08261//LCH4L?0.00143?1.725%
0.08261LAr0.00013?*100%?0.152% L0.08261液体中氢含量xH2?液体中氮含量xN2?氨分离器出口液体含量
LH2LLN2L?0.00163*100%?1.969%
0.082610.00043*100%?0.524%
0.08261?表1.6
NH3
95.631
CH4 1.725
Ar
0.152
H2 1.969
N2
0.524
小计
100
分离气体组分含量 气体氨含量yNH3?mNH3?LNH3V?0.165?0.079031*100%?9.371%
0.917359 8
气体甲烷含量yCH4? 气体氩含量 yAr? 气体氢含量 yH2? 气体氮含量yN2?mCH4?LCH4V??0.13115?0.001425*100%?14.141%
0.917359mAr?LCH4V?0.0393?50.000125*10%0?4.27%5
0.917359mH2?LH2V?0.49838?0.001627*100%?54.151%
0.917359mN2?LN2V0.16612?0.000433*100%?18.062%
0.917359氨分离器出口气体含量
表1.7
NH3 9.371
1.3.5 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度可查出K?i?，便可解出x?i?。
查t??10℃，P?28.3MPa的平衡常数
表1.8
CH4 14.141
Ar
4.275
H2 54.151
N2 18.062
小计
100
KNH3 0.0254
KCH4 27
KAr KH2 75
KN2
51 80
冷交换器出口液体组分含量
出口液体中氨含量 xNH3?yNH3KNH3yCH4KCH4?0.025*100%?98.425% 0.02540.11539*100%?0.427% 27出口液体中甲烷含量xCH4??出口液体中氩含量 xAr?yAr0.03462?*100%?0.068% KAr51 9
出口液体中氢含量xH2?yH2KH2?0.61874*100%?0.825% 75出口液体中氮含量xN2?冷交换器出口液体含量
yN2KN2?0.20625*100%?0.258% 80表1.9
NH3
98.425
CH4
0.427
Ar 0.0679
H2
0.825
N2 0.258
小计
100
1.3.6 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吸。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。
?1?yG%??yG%?5NH3??y8NH38NH3?y5NH31?yNH3.分???yNH3.分?*100%??1?0.025??0.165?0.09376?*100%?57.588%?0.165?0.025??1?0.09376?
水冷后分离液氨占总量的57.588%， 冷交分离液氨占总量的42.412% 液氨储槽气液平衡计算见图所示
L15,x15iL16,x16iV,y?i?L,x?i? 图1.3
以液氨储槽入口1Kmol液体为计算基准，即L0?1Kmol,入口液体混合物组分含
10
量：m0i?L15x15i?L16x16i=G%L0x15i??1?G%?L0x16i?0.57588x15i?0.42412x16i 混合后入口甲烷含量：
m0CH4?0.57588*0.01724534?0.42412*0.0042735?0.01174 kmol 混合后入口氢含量：
m0H2?0.57588*0.0196921?0.042412*0.00825?0.01484kmol 混合后入口氮含量：
m0N2?0.57588 kmol *0.00523567?0.42412*0.00257813?0.00411 混合后入口氨含量：
m0NH34?0.57588*0.95631082?0.42412*0.98425197?0.96816 kmol 混合后入口氩含量：
m0Ar34?0.57588*0.00151607?0.42412*0.00067873?0.00116 kmol 液氨储槽入口液体含量
表1.10
m0NH3
96.816
m0CH4
1.174
m0Ar 0.116
m0H2
1.484
m0N2
0.411
小计
100
当t=17℃(由热平衡计算得)P=1.568MP平衡常数。
表1.11
KNH3 0.598
KCH4 170
KAr KH2 575
KN2
540 620
根据气液平衡原理 Li?m0i?V? ；另设???0.05，代入上式的；
L?V???1???Kj?L?出口液体氨含量 LNH3?m0NH3?V?1???KNH3?L??0.968161?0.94005kmol
1?0.05*0.598 11