【正文】 溫度 t = 125～ 150℃ （ 2）二段分解排出物料組成 查表得 ： 溶液含氨 ％（重量）、 氣相含水 26％ (重量 )、 溶液含 CO2 ％ (重量 ) （ 3）二段分解系統(tǒng)生成縮二脲 6kg 2. 計(jì)算 （ 1）生成縮二脲計(jì)算 消耗尿素 ??? kg 放出氨 ?? kg 生成縮二脲 6kg （ 2）二段分解排出氣體 設(shè)氣相中含 CO2— X kg, NH3— Y kg， H2O— Z kg 據(jù)氣液相組成列出算式： ???? ? ZYX X （ 44） 0 0 8 9 6 4 1 ???? ?? ZYX Y （ 45） 7426)1744(18 ??? YXZ （ 46） 聯(lián)立解得： X (CO2) Y (NH3) Z (H2O) （ 3） 二段分解排出尿液 [18] 尿素 ? = CO2 ? = NH3 + ? = H2O ? = 縮二脲 6kg 閃蒸槽物料衡算 1. 條件 （ 1）閃蒸槽操作條件：壓力 P = ；溫度 t = 106℃ （ 2）累計(jì)分解效率：甲銨分解率 ％；過量氨蒸出率 ％ （ 3）閃蒸槽出口溶液組成：尿素 /水 = 75： 24(重量比 ) 2. 計(jì)算 16 尿素合成塔排出溶液總氨量 ， CO2 含量 總過剩氨量： ???kg （ 1）閃蒸槽排出尿液 尿素 CO2 )( ??? kg NH3 )9 9 8 ( 0 9 ????? kg H2O ?? kg 縮二脲 6kg （ 2）閃蒸槽排出氣體 CO2 ? = NH3 ? = H2O ? = 一段蒸發(fā)器物料衡算 1. 條件 （ 1）一段蒸發(fā)器操作條件：壓力 P = ；溫度 t = 130℃ （ 2）一段蒸發(fā)器出口尿液組成： 溶液中所含的氨與二氧化碳經(jīng)一段蒸發(fā)后全部氣化進(jìn)入氣相，溶液 中尿素：水 =95:4(重量比 ) （ 3）一段蒸發(fā)氣夾帶尿素 ，蒸發(fā)過程生成縮二脲 ，水解尿素 2. 計(jì)算 （ 1）水解尿素計(jì)算 消耗尿素 消耗水 ?? kg 生成 CO2 ?? kg 生成 NH3 ??? kg （ 2）生成縮二脲計(jì)算 生成縮二脲 1kg 生成 NH3 ?? kg 消耗尿素 ??? kg （ 3）一段蒸發(fā)器出口尿液 尿素 ? ? ? = 17 水 ?? kg 縮二脲 6 + 1 = 7kg （ 4）一段蒸發(fā)器出口氣體 尿素 CO2 + = NH3 + + = H2O ? ? = 表 一頓尿素?fù)Q算成 25t／ h 可得物料衡算 物料 閃蒸槽出口尿液 一段蒸發(fā)后尿液 一段蒸發(fā)蒸汽 閃蒸槽出口氣體 組份 kg/h W％ kg/h W％ kg/h W％ kg/h W％ Ur Bi CO2 NH3 H2O O2 N2 總計(jì) 溫度（ ℃ ） 106 130 130 106 壓力（ KPa） 二段蒸發(fā)器物料衡算 1. 條件 （ 1）二段蒸發(fā)器操作條件：壓力 P = ；溫度 t = 140℃ （ 2）二段蒸發(fā)蒸汽夾帶尿素 ，蒸發(fā)過程中水解尿素 ，生成縮二脲 2kg。 水溶液全循環(huán)工藝，是將尿素合成反應(yīng)后的物料分兩段減壓加熱，使其中未反應(yīng)的甲胺分解和游離氨解吸出來，并逐段將 NH3 和 CO2 冷凝成液氨和解吸成甲胺水溶液，用泵將 9 上述物料全部返回合成塔中，循環(huán)利用。 自一段分解他出來的溶液經(jīng)減壓后，送入二段分解塔頂噴淋，塔內(nèi)上升的氣體被溶液冷卻而減少了氣體中水蒸汽含量，而溶液被加熱到 130℃ 左右，此溶液經(jīng)二段分解加熱器加熱到 150℃ 左右，使氨基甲酸銨進(jìn)一步分解，分離出來的溶液進(jìn)入閃蒸槽。 從一段吸收塔來的溫度 88~92℃ 的氨基甲酸銨溶液，經(jīng)一段甲銨泵加壓到 20MPa 進(jìn)入合成塔，合成塔操作壓力為 177。 上世紀(jì) 70 年代開始至 80 年代初，我國建設(shè) 80～ 110Kt/a 中型規(guī)模的尿素裝置有 32 個(gè)廠， 38 套（包括兩套進(jìn)口），稱前 38 套。不僅是用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效氮肥，還可作飼料，而且是工業(yè)中常用的化工原料 [4]。 水溶液全循環(huán)法制尿素是將未反應(yīng)的氨和二氧化碳用水吸收，并以水溶液的形式返回尿素合成系統(tǒng)，繼續(xù)參加反應(yīng)，生成尿素。這種循環(huán)方式包括氣液分離、液體吸收、氣體冷凝等幾 個(gè)步驟。 尿素用作肥料 在農(nóng)業(yè)上尿素作為高效氮肥使用，其產(chǎn)量居氮肥生產(chǎn)總量首位 [5]。這期間不斷對中尿設(shè)計(jì)進(jìn)行修改，前后共有四個(gè)版本。,溫度為 188177。 二分塔氣相和解吸塔氣相匯合后進(jìn)入兩個(gè)串 聯(lián)的二段循環(huán)冷凝器冷凝，并以二段蒸發(fā)冷凝液為吸收劑進(jìn)行吸收，二循一冷出口溶液經(jīng)一冷外冷器再次冷卻后進(jìn)入一冷上部分離器，從分離器出來的一冷液經(jīng)二段甲銨泵送入一蒸加熱器換熱段（一蒸下部）與精餾氣混合換熱后進(jìn)入一段吸收塔，二循二冷出口尾氣匯合送往尾氣吸收塔最后吸收。 其生產(chǎn)工藝流程方框示意圖如下圖 ： 圖 尿素生產(chǎn)工藝流程方框示意圖 本章介紹了水溶液全循環(huán)法制尿素工藝流程包括 :尿素的合成、循環(huán)回收、蒸發(fā)造粒、尾氣吸收與解吸。 2. 計(jì)算 （ 1）水解尿素計(jì)算 消耗尿素 消耗 H2O ?? kg 生成 CO2 ?? kg 生成 NH3 ??? kg （ 2）生成縮二脲計(jì)算 18 生成縮二脲 2kg 生成 NH3 ?? kg 消耗尿素 ??? kg （ 3）二段蒸發(fā)器出口熔融尿素 造粒、包裝過程隨空氣及泄露尿素帶走的水忽略不計(jì)，則熔融尿素含水量 3kg， 尿素 ? ? ? = 縮二脲 7 + 2 = 9kg （ 4）二段蒸發(fā)器出口氣體 尿素 CO2 NH3 + = H2O ? 3? = 熔融尿素輸送及造粒包裝物料衡算 1. 條件 （ 1）生成縮二脲 （ 2）造粒粉塵損失尿素 （ 3）成品包裝儲(chǔ)運(yùn)損失尿素 （ 4）隨漏損尿素帶走的水、縮二脲忽略不計(jì) （ 5）進(jìn)出造粒塔的空氣量不變，不作計(jì)算。 散熱面積 。 （ 4）因未冷凝氣量很少，冷凝液中各組分的平衡分壓按氣相物料全冷凝時(shí)計(jì)算。 蒸發(fā)洗滌泵蒸發(fā)洗滌槽閃蒸槽蒸發(fā)洗滌器一蒸加熱器一蒸分離器二蒸加熱器二蒸分離器一表冷二表冷中間冷卻器造粒塔尿素顆粒去包裝地溝二蒸槽CWCW放空二段噴射泵B二段噴射泵STCWCW一段 二段水力雙吸槽水力雙吸泵一段噴射泵升壓器CWCW去膨脹槽去一吸塔外冷器來自精餾塔熔融泵 圖 蒸發(fā)階段工藝流程 簡圖 10 第 4 章 物料衡算和熱量衡算 物料衡算 年生產(chǎn)時(shí)間 8000h計(jì)，尿素的小時(shí)產(chǎn)量為 [15] ： 25800020xx00 ? t/h （ 41）