【正文】 lH v =575. 8kg? 密 度： 032732 2 .4 ( 2 7 3 )1 6 2 3 .6 2 7 3 0 .2 78 8 .6 9 2 2 .4 ( 2 7 3 1 1 4 ) 1vMPtPkgm? ???? ? ????? ? ? ?? 6. 給熱系數(shù) 取 不銹鋼 ： ? 單位熱負荷： 258500 kcalq mh? ??（ ℃ ） 0 . 6 9 0 . 3 1 0 . 3 3240 . 6 9 0 . 3 1 0 . 3 3420 . 2 2 5 ( ) ( ) ( 1 )Hv0 . 4 5 5 8 5 0 0 0 . 2 7 1 0 0 . 4 1 7 1 2 1 40 . 2 2 5 0 . 7 ( ) ( ) ( 1 )5 7 5 . 8 4 8 . 5 1 . 0 2 1 0 0 . 1 5 6= 1 9 3 9l l lvC q PCsk c a lmh???！? ） 2 Q = 5 6 3 3 . 3 6 0 . 4 7 6 ( 1 4 0 2 5 )k c a l= 3 0 8 3 7 0 . 1 3 h?? 3. 蒸發(fā)蒸汽帶出熱量 CO2 ： kg/cm2.（絕） 140 ℃ H = 199 kcal/kg 1 kg/cm2.（絕） 25 ℃ H = 174 kcal/kg 2COQ = 6 . 1 6 ( 1 9 9 1 7 4 )k c a l = 1 5 4 h? NH3 ： kg/cm2.（絕） 140 ℃ H = 483 kcal/kg 1 kg/cm2.（絕） 25 ℃ H = 423 kcal/kg 3NHQ = 6 . 6 2 ( 4 8 3 4 2 3 )k c a l = 3 9 7 . 2 h? H2O ： kg/cm2.（絕） 140 ℃ H = 660 kcal/kg 1 kg/cm2.（絕） 25 ℃ H = 25 kcal/kg 2HOQ = 2 1 4 .4 3 ( 6 6 0 2 5 )k c a l = 1 3 6 1 0 5 .9 h? 尿素： CP = kcal/（ kg 60 （ 38060 – 4850 6800） = kcal/h 5. 蒸發(fā)蒸汽帶出熱量 [14] 四川理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第三章 熱量衡算 18 CO2： kg/cm2.（絕） 130 ℃ H = 197 kcal/kg 1 kg/cm2.（絕） 25 ℃ H = 174 kcal/kg 2COQ = 4 0 .4 4 (1 9 7 1 7 4 ) = 9 3 0 .1 2 k c a l/h? NH3： kg/cm2.（絕） 130 ℃ H = 477 kcal/kg 1 kg/cm2.（絕） 25 ℃ H = 422 kcal/kg 3NHQ = 4 0 .6 9 (4 7 7 4 2 2 ) = 2 2 3 7 .9 5 k c a l/h? H2O： kg/cm2.（絕） 130 ℃ H = 655 kcal/kg 1 kg/cm2.（絕） 25 ℃ H = 25 kcal/kg 2H O Q = 1 5 4 0 .4 5 (6 5 5 2 5 ) = 9 7 0 4 8 3 .5 k c a l/h? 可得出口蒸汽帶出熱量： 2 3 25 C O N H H OQ = Q + Q + Q = 9 3 0 .1 2 + 2 2 3 7 .9 5 + 9 7 0 4 8 3 .5= 9 7 3 6 5 1 .5 7 k c a l /h 6. 氨的解吸熱 在氨水濃度較稀時，氨的解吸熱為 8460 kcal/kmol Q6 = 8460 = kcal/h 7. 二氧化碳的解吸熱 二氧化碳的解吸熱為： 5880 kcal/kmol Q7 = 5880 = 5292 kcal/h 8. 分解碳氨為氨氣和二氧化碳的中和熱 中和熱為： 16500 kcal/kmol Q8 = 16500 = 14850 kcal/h 9. 熱損失 取熱損失約為進入熱負荷的 ％ Q9 = 20xx0 kcal/h 熱量支出總和 3 4 5 6 7 8 9Q = Q +Q +Q +Q +Q +Q +Q=306 299 .67+1 114 +973 651 .57+2 013 +529 2+14 850 +200 00 kc a l=135 136 h出 四川理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第三章 熱量衡算 19 需要加熱蒸汽供給的熱量 Q = Q Q = 1 3 5 1 3 6 8 . 6 6 4 1 5 1 9 6 . 9 7k c a l= 9 3 5 8 7 1 . 6 9 h入出 一段蒸發(fā)器熱量平衡表 表 一段蒸發(fā)器熱量平衡表 基準： 25℃ 收入項目 kcal/h ％ 支出項目 kcal/h ％ 尿素溶液帶入熱 尿素水解熱 尿素溶液濃縮熱 熔融尿素帶出熱 加熱蒸汽熱 氨的解吸熱 二氧化碳解吸熱 5292 中和熱 14850 蒸發(fā)蒸汽帶出熱 熱損失 20xx0 總計 100 100 二段蒸發(fā)器熱量衡算 計算依據(jù) 1. 條件 基準溫度 25℃ ，考慮熱損失 . 進入二段蒸發(fā)器熔融尿素的溫度： t = 130 ℃ 出二段蒸發(fā)器熔融尿素的溫度： t = 140 ℃ 出二段蒸發(fā)器蒸發(fā)蒸汽的溫度： t = 140 ℃ 2. 蒸汽分壓 二段蒸發(fā)器操作壓力： P = kg/cm2.（絕） 各組分分壓為： CO2 ： 247。 = 此時尿素溶解熱為： kcal/kmol 出料尿液中：水 /尿素 = 247。 ＋ 25 = ℃ 取閃蒸槽出口尿液溫度 t = ℃ 與出口氣體溫度相近?！? ） Q2 = ( t – 25 ) = ( t – 25 ) kcal/h 3. 甲銨分解吸熱、 甲銨分解量： kmol/h 取甲銨生成熱： 38060 kcal/kmol 甲銨熔融熱： 4850 kcal/kmol Q3 = ( 38060 – 4850 ) = 16605 kmol/h 4. NH4OH 分解熱 過量氨解吸量為： 2 = kmol/h 最初溶液中： H2O/ NH3 = 247。 = kg/cm2 NH3 ： 247。 103 = kg/h 或 kmol/h 放出 NH3： 17 247。 60 = kg/h 或 kmol/h ②．生成 CO2 ： y = 44 247。 a. 溶液中的 CO2 進 – 出 = – = kmol/h 或 kg/h b. 溶液中的 NH3 進 – 出 = – = kmol/h 或 kg/h c. 溶液中的尿素： kmol/h 或 kg/h d. 溶液中的縮二脲： kmol/h 或 kg/h e. 溶液中的水： （ 濃度 76 ％ ） 24 ％ 247。 7. 出一段蒸發(fā)器尿液濃度： 96％（重）。 3， 理論產(chǎn)量： 萬噸 /年 = 5625 kg/h 工藝流程簡圖 圖 21 流程簡圖 工藝指標 本設(shè)計工藝參數(shù) [13]如下： 1， 閃 蒸 槽： 操作 壓力： Mpa（絕） 操作溫度： 95 ~ 100 ℃ 2， 一段蒸發(fā)： 操作壓力： Mpa（絕）出口尿液濃度 96 ％（重） 操作溫度： 95 ~ 100 ℃ 3， 二段蒸發(fā)： 操作壓力： Mpa （絕）出口尿液濃度 ％（重） 操作溫度： 140 ℃ 計算基準 1．以 5625kg/h 尿素生產(chǎn)為計算基準。 130℃的蒸發(fā)蒸汽由管道輸送到二段表面冷凝器進行冷卻后，進行循環(huán)。其次，傳熱效果是選用和設(shè)計蒸發(fā)器應考慮的重要問題，蒸發(fā)器所需傳熱面積的大小，決定著設(shè)備費用，在相同的額定生產(chǎn)負荷下，良好的傳熱效果可節(jié)約投資，而在設(shè)各面積一定的條件下又可提高生產(chǎn)能力。這些性質(zhì)對蒸發(fā)器的造型起著至關(guān)重要的作用。多效蒸發(fā)依然是研究的重點，其最佳化參數(shù)有 :效數(shù)、溫度差、濃度比、年經(jīng)營效用和總傳熱面積等。但由 于沸點低，溶液的粘度也相應增大，而且設(shè)置真空發(fā)生系統(tǒng)，也需要增加設(shè)備和動力。蒸發(fā)操作可在加壓、常壓、真空下進行。風速和風壓恒定，不受外界氣流的影響，有利于造粒 過程的優(yōu)化。造粒塔的通風方式有自然通風和機械通風。中國建造的尿素造粒塔大都采用自然通風型。廣泛使用的是旋轉(zhuǎn)型造粒噴頭。一段分解氣 (160℃ )中含有較高的水蒸四川理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第一章 緒論 3 氣分壓，通過一蒸加熱器熱利用段后進入一吸塔，一甲液返回合成塔，使入塔H2O/CO2 分子比較高 (~) ,合成塔 CO2 轉(zhuǎn)化率在 63％。尤其是中國加入WTO 后，國內(nèi)的化肥行業(yè)將面臨更為嚴峻的挑戰(zhàn)，由于受原料、燃料價格等多種因素的影響，國產(chǎn)尿素的成本較高，歐美等國的優(yōu)質(zhì)化肥將陸續(xù)進入我國，迫切需要提高我國尿素工業(yè)的水平。當前，尿素工業(yè)的發(fā)展狀況已成為衡量一個國家工業(yè)化水平高低的一個重要標志[7]。 進入 20 世紀 60 年代后，隨著合成氨大型化技術(shù)的興起，與之配套的尿素生產(chǎn)也進入了大型化時代，單套裝置的日產(chǎn)能力達到 ~。 1773 年化學家魯埃勒 [1] (Rouelle) 蒸發(fā)尿液時發(fā)現(xiàn)的， 1824 年 Prout 首次進行了精確分析，得出尿素的實驗式， 1824年德國化學家武勒 [2] (Friedrich Wohler)首次用氰酸合成尿素，這是人類第一次用人工方法由無機物合成了有機物。 尿素產(chǎn)量的 10%用作工業(yè)原料，主要工業(yè)用途是生產(chǎn)合成高聚物、塑料、漆料， 以及粘合劑。 尿素含氮量高達 %(質(zhì)量 )[2]，超過任何其它固體氮肥，是一種高效氮肥。 畢業(yè)（設(shè)計）論文 45kt/a 尿素蒸發(fā)造粒工段工藝初步設(shè)計 四川理工學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 目 錄 I 目 錄 第一章 緒論 .............................................................................................................. 1 ....................................................................................... 1 尿素 ......................................................................................................... 1 尿素的工業(yè)生產(chǎn) ......................................................