【正文】 xp182 ????????? ???????????????? ???????????tw?? 氣膜吸收系數(shù)由下式計(jì)算 KG= ?????????????????????? RTDDU VtVVVV?? ??? 3/tV2 3 (511) 氣體質(zhì)量通量為 UV= ? =() 氣體粘度 ? ?hmkgsp aV ????? ? / 5? CO2 在空氣擴(kuò)散系數(shù) DV= KG= 2 9 )2 7 350(3 1 5 6 1 45 6 0 6 6 1 4 5 7 4 92 3 3/ ????????? ?? ??????? ??????? ? 液膜吸收系數(shù) KL= 3/12/13/ ???????????????????????? ? LgDU LLLLLWL ??? ??? (512) 26 3/182/193/2600 ???????? ???????? ???????? ???? = 查表得 ?= ?wGG akak ? 1 = )(8 2 1 45 6 9 k p ahmk m o l ?????? ?wLL akak ? h/, ????? %50% ??Fuu (513) aHkakaKLGG39。℃ CKg/ P ??????? ? ? 6 5 ?????液 2 ??? 液氣 （ 3）惰性氣體洗滌器來的氨水帶入熱量（ t=44℃ ） 甲銨的比熱 為 出口一段甲銨液由合成系統(tǒng)物料衡算而得。 （ 7） CO2 損失量在系統(tǒng)中具體分配 表 CO2損失分配表 二氧化碳壓縮機(jī)損失 Kg 解吸塔廢液排出 Kg 二段蒸發(fā)冷凝液排出 Kg 造粒塔損失 Kg 成品包裝運(yùn)輸損失 Kg 總計(jì) Kg （ 8）每噸成品在制造過程中 尿素的損失量及其在系統(tǒng)中的分配 表 尿素?fù)p失分配表 解吸塔廢液中排出 二段蒸發(fā)冷凝液排出 造粒塔放空粉塵損失 成品包裝運(yùn)輸損失 總計(jì) 一段分解系統(tǒng)的物料衡算 一段分解系統(tǒng)的工 藝條件 一段分解系統(tǒng)總的氨基甲酸銨分解率： 88% 一段分解系統(tǒng)總的過量氨蒸出率： 90% 一段分解系統(tǒng)預(yù)分離器的氨基甲酸銨分解率： 15% 一段分解系統(tǒng)預(yù)分離器的過量氨蒸出率： 66% 預(yù)分離器出口氣相中水分含量： % 一段分解分離器出口氣相中水分含量： 17% 一段分解加熱器操作條件：壓力 P=，溫度 T=160℃ 12 一段分解系統(tǒng)的物料計(jì)算 一段分解塔出口氣體組成 （ 1）氣體中的 CO2 = ， （ 2）氣體 中的 NH3 由過量氨蒸出： =， 由氨基甲酸銨分解而得 2=， 由一段分解塔分解出的 NH3 為 = ， 因此，氣體中總氨量為 +=， （ 3） 氣體中的 H2O[11] K m ???? 一段分解塔出口溶液組成 （ 1）溶液中的 CO2 Km ?? （ 2）溶液中的 NH3 K m ?? （ 3）溶液中的 H2O K m o 7 2 ?? （ 4）溶液中的尿素為 二段分解系統(tǒng)的物料衡算 二段分解系統(tǒng)的工藝條件 一段及二段分解系統(tǒng)總的氨基甲酸銨分解率： % 一段及二段分解系統(tǒng)總的過量氨蒸出率： % 二段分解塔出口氣內(nèi)含水： 25% 二段分解系統(tǒng)的操作壓力 P=，二段分解加熱器操作溫度 T=150℃ ， 二段分解塔操作溫度 120~150℃ 。 9 （ 5）尿素工藝流程簡圖 圖 水溶液全循環(huán)法制尿素簡圖 預(yù)分離器 一段分解塔 二段分解塔 惰洗器 蒸發(fā)系統(tǒng) 尾氣吸收塔 一吸外冷器 CO2 壓縮機(jī) 尿素合成塔 一段吸收塔 10 第 3章 物料衡算 物料衡算計(jì)算條件的確定 在進(jìn)行物料衡算之前，必須確定系統(tǒng)輸入、輸出、損失等物料量及計(jì)算基準(zhǔn)等計(jì)算條件。 來自預(yù)蒸餾塔的氣體與二甲銨液在降膜式真空預(yù)濃縮氣器的熱能回收段加熱尿液，出熱能回收的氣液混合物與預(yù)分離氣體混合后進(jìn)入一段吸收外冷凝器，在軟水的循環(huán)冷卻作用下，氣體發(fā)生冷凝，出一段吸收外冷凝器的氣液混 合物進(jìn)入一段吸收塔，未被吸收的氣體被來自惰性洗滌器的濃氨水與來自液氨緩沖槽的回流氨進(jìn)一步吸收，一段吸收塔頂排出的氣體氨進(jìn)入氨冷凝器，不凝氣體至惰性洗滌器，在惰性洗滌器內(nèi)被來自二段循環(huán)第二冷凝器的氨水吸收，尾氣經(jīng)減壓后至尾氣吸收塔。由中壓循環(huán)系統(tǒng)返回的液氨，進(jìn)入液氨緩沖槽的回流室。 CO2 氣提工藝還暴露出一些不足，主要是尾氣的易燃爆，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、操作條件苛刻、操作彈性較差 [7,8]。能耗 低、生產(chǎn)費(fèi)用低。水溶液全循環(huán)尿素工藝可靠、設(shè)備材料要求不高、投資較低。全循環(huán)法是將未轉(zhuǎn)化成尿素的氨和二氧化碳經(jīng)減壓加熱和分離后。國內(nèi)尿素裝置采用的工藝技術(shù)除我國自行研發(fā)的水溶液全循環(huán)法外，世界上的主要工藝也均引進(jìn)。 1967 年，荷蘭 Snamprogetti 工程公司率先開發(fā)成功高壓等壓氣提工藝，以 CO2 氣作為 氣提劑在日產(chǎn) 220 噸裝置上實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化上產(chǎn)。尿素還可以用作巴比妥、潔齒劑和利尿劑等藥物的原料。因此，尿素要在作物的需肥期前 4~8 天施用。尿素在高溫下可進(jìn)行縮合反應(yīng)，生成縮二脲、縮三脲和三聚氰酸。純尿素為無色、無味、無臭的針狀或棱柱狀結(jié)晶體。其用途廣泛，不僅是一種用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的氮肥，而且是工業(yè)中常用的化工原料。同時(shí)對生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵性設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選型；（ 3）根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，運(yùn)用 Auto CAD 繪制了工藝流程圖和主要設(shè)備裝置圖。年產(chǎn) 20萬噸水溶液全循環(huán)法制尿素中壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) Urea Production Process Design of Medium System in Aqueous Solution Total Recycle 200kt/a 目 錄 摘要 ................................................................................................................................................. I Abstract........................................................................................................................................ II 引 言 ......................................................................................................................................... 1 第 1章 綜 述 ........................................................................................................................ 2 尿素的物理化學(xué)性質(zhì)和用途 ........................................................................................... 2 尿素的物理性質(zhì) ............................................................................................................ 2 尿素的化學(xué)性質(zhì) ............................................................................................................ 2 尿素的用途 .................................................................................................................... 2 尿素的發(fā)展史 .................................................................................................................. 3 國外尿素技術(shù)市場簡況 .................................................................................................. 3 尿素生產(chǎn)方法的簡介 ....................................................................................................... 4 水溶液全循環(huán)法 ............................................................................................................ 4 二氧化碳?xì)馓岱? ............................................................................................................ 5 第 2章 水溶液全循環(huán)法工藝流程 ..................................................................................... 7 尿素的合成 ...................................................................................................................... 7 尿素的工藝流程 .............................................................................................................. 7 第 3章 物料衡算 .................................................................................................................... 10 物料衡算計(jì)算條件的確定 ............................................................................................. 10 一段分解系統(tǒng)的物料衡算 ............................................................................................ 11 二段分解系統(tǒng)的物料衡算 ............................................................................................. 12 一段吸收系統(tǒng)的物料衡算 ............................................................................................. 13 第 4章 熱量衡算 ...................