《晉豐煤化工公司應(yīng)用化學(xué)生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告》(文件)
【正文】 平衡線 1) 壓力處于平衡態(tài) 當(dāng)原始物 料中只含 NH3 和 CO2 時(shí) ,物系處于無(wú)水狀態(tài)。反應(yīng) (1)的化學(xué)平衡常數(shù)表示為 : Kc(1)是溫度的函數(shù) ,文獻(xiàn) [8]的數(shù)學(xué)式為 : 由文獻(xiàn) [810]提供的 3 個(gè)平衡常數(shù)與溫度關(guān)系式 ,以及文獻(xiàn) [7]可用以估算上述相圖的氣液平衡關(guān)系。 尿素合成中涉及的動(dòng)力學(xué) ： 1. 甲銨生成反應(yīng) (反應(yīng) (1) ) 合成條件下 ,NH3 與 CO2 生成甲銨的反應(yīng)歷程是 : 超臨界態(tài)的 NH3 與 CO2 必需先溶解在液相中 (第 1 步 ),然后才進(jìn)行第 2 步飛速的反應(yīng) ,生成溶液態(tài)甲銨。 2. 甲銨脫水反應(yīng) (反應(yīng) (2)) 16 液相甲銨脫水轉(zhuǎn)化為尿素的反歷程 NH4COONH2(L) →NH2CONH2(L)+H2O(L) 該反應(yīng)也是一個(gè)在液相中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng) ,反應(yīng)速度比較慢 ,因而是尿素合成的控制步驟。式 (6),(7)中反應(yīng)速度常數(shù) k1=A0exp(E/RT) ,式中活化能 E 與頻率因子 A0 之值可由文獻(xiàn)取得 : E=(～ ) kJ/mol,A0 = 1022/h～ 9 1011/h。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)，理論結(jié)合實(shí)際，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。在認(rèn)識(shí)實(shí)踐中進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)大應(yīng)用化學(xué)方面的知識(shí)，以便今后更好地學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課。這次實(shí)習(xí)有兩個(gè)帶隊(duì) 老師，我們分別分為了三組，按照合成尿素 的三個(gè)主要步驟“造氣”、“凈化”和“聯(lián)合”各一隊(duì)，分別請(qǐng)工人師傅同時(shí)進(jìn)行各部分的學(xué)習(xí)，然后各組分別給其他組講解自己組部分內(nèi)容。 所謂實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò) 現(xiàn)場(chǎng)觀察 ，使我近距離的了 19 解了化工生產(chǎn)的過(guò)程 ，分析了 其化工原理 ，學(xué)到了很多我在學(xué)校接觸 不到的東西 ，很少注意的，但 又 是十分重要的基礎(chǔ)的知識(shí)，這些都是在 平時(shí)學(xué)習(xí) 時(shí)候了解 不到 的。隨后的一天都有我們自己在廠內(nèi)觀察學(xué)習(xí)，不懂得地方去請(qǐng)教現(xiàn)場(chǎng)的工人師傅。 本次 實(shí)習(xí)感受最深的還是對(duì)現(xiàn)代化的化工廠的認(rèn)識(shí)，基本都是人在操作間了通過(guò)電腦操控，有問(wèn)題的地方用電話聯(lián)系人員處理，用人量很少，這可能也是為什么招聘化工人員一次比較少的緣故。同時(shí)我也了解基礎(chǔ)知識(shí)與化學(xué)化工生產(chǎn)實(shí)際的聯(lián)系，加深對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)使我看到了我的差距。通過(guò)這次實(shí)習(xí) ， 使我們 增強(qiáng) 對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的 感性認(rèn)識(shí)，加深理解和鞏固已學(xué)知識(shí)，并為后繼的 良好的專業(yè)知識(shí)的 學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。用式 (6)可計(jì)算全混式尿素合成塔內(nèi)反應(yīng)進(jìn)程中一段時(shí)間內(nèi)液相甲銨轉(zhuǎn)化率變化情況。沒(méi)有物理溶解成為液態(tài)的 NH3 與 CO2 是不能進(jìn)行甲銨反應(yīng)的。相圖具有與圖 1相似的形狀 ,與圖 1 比較 ,沸點(diǎn)更為升高 ,液相范圍進(jìn)一步擴(kuò)大 ,這是由于 1份甲銨可生成 2 份 (1 份水 ,1 份尿素 )高沸點(diǎn)物質(zhì)所致。 14 2) 壓力的影響 由于甲銨生成反應(yīng)是一個(gè)體積縮小的反應(yīng) ,故隨著壓力的升高 ,相圖中液相區(qū)域隨之?dāng)U大 ,液相的沸點(diǎn)也隨之上升 ,見(jiàn)圖 1 中 b 線。 a—P=P 平無(wú)水狀態(tài)下氣液平衡線 。 MEC 熱循環(huán)工 藝 ①采用特殊設(shè)計(jì)的 “等溫合成塔 ”，該塔裝有一個(gè)貫穿合成塔且內(nèi)部開(kāi)口的原料盤(pán)管；②從全系統(tǒng)的熱平衡出發(fā)，將占總量 40%的 CO2 直接加到中壓吸收系統(tǒng)，然后與尿素溶液間接換熱，使該溶液中所含的氨基甲酸銨分解，并將尿素溶液濃縮到 88%；③冷凝液的處理采用單一的水解氣提塔，水解氣提塔操作力為 ，最低操作溫度 l80℃； 13 ④尿素產(chǎn)品中縮二脲含量低，提高了尿素質(zhì)量；⑤造粒塔直徑變小、高度降低，空氣從塔底吹入，從塔頂中心抽出，尿素造粒噴頭安裝在空氣抽初和塔壁之間，這種 “錯(cuò)流設(shè)計(jì) ”使造粒塔內(nèi)的冷卻效率提高 2倍以上；⑥ 設(shè)備造價(jià)低，由于 CO2 轉(zhuǎn)化率高，相應(yīng)的合成塔設(shè)備和循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備投資降低。 6 其他生產(chǎn)工藝 ACES 工藝 ： ①合成塔的操作條件優(yōu)化、氣提塔內(nèi)結(jié)構(gòu)特殊設(shè)計(jì)以及分解、分離所需的熱量不需外部供 應(yīng)，能耗降低； ②該法 NH3/CO2 摩爾比高達(dá) ，相應(yīng)轉(zhuǎn)化率也高達(dá) 68%； ③在腐蝕性強(qiáng)的部位采用雙相不銹鋼，減小腐蝕，裝置可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)； ④采用獲得專利的特殊氣提塔，具有高效的 CO2 氣提設(shè)施。 4 生產(chǎn)方法： 水溶液全循環(huán)法、氣提法、中壓聯(lián)尿法，小氮企業(yè)大多采用 10 水溶液全循環(huán)法 。此法優(yōu)點(diǎn)是消耗動(dòng)力很少，但產(chǎn)品機(jī)械強(qiáng)度不高，易破碎；且塔頂排出的空氣含尿素大于100mg/m3，污染大氣，需在造粒塔頂加設(shè)龐大的凈化裝置 。也有采用真空結(jié)晶法，借以充分利用系統(tǒng)的反應(yīng)熱（如三井東壓法）。反應(yīng)物料停留時(shí)間 25~40min。 尿素合成塔內(nèi)溫度為 186~190℃，壓力為 20MPa 左右， NH 3/ CO2的摩爾比和 H2O/ CO2 的摩爾比控制在一定的范圍內(nèi)。 H2O/CO2 的選擇 反應(yīng)物料中 ,水的存在將降低轉(zhuǎn)化率，在工業(yè)設(shè)計(jì)中要把循環(huán)物料中的水量降低到最小限度。 NH3/CO2 的選擇 提高氨與二氧化碳的摩爾比，可增大二氧化碳的轉(zhuǎn)化率，降低氨的轉(zhuǎn)化率。溶于水、醇，不溶于乙醚、氯仿。 一定要注意自身及他人的生命安全。滅火器主要有干粉滅火器
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