【文章內容簡介】 H2O CO(NH2)2 一段分解出口氣體 NH3 CO2 H2O 一段分解出口液體 NH3 CO2 H2O CO(NH2)2 總 計 總 計 一段分離器出口液體物料組成還可表示如下 :單位 (104t/a) CO(NH2)2 : CO(NH2)2 : % CO2: 或 NH4COONH2: % NH3: 氨水 : % H2O: 其中 : NH3 H2O 總計 總計 12 （四）二段分解塔 1．反應框圖及已知數(shù)據(jù) 二段分解塔物料方框圖 圖 4 二段分解塔物料方框簡圖 查《氮肥工藝設計手冊》 (尿素 )得二段分解塔出口溶液中各組分的質量百分數(shù)為 :CO2: ， NH3: ， H2O: ， CO(NH2)2: ， 縮二脲 : 。 2．物料計算 計算基準 :5 萬噸成品尿素 二段分解塔出口液中各組分的質量為 : ak m o latm NH /??????? ak m o latm CO /??????? ak m olatm OH /???????ak m olatm C ON HNH /???????ak m olatm /100 2 ???????縮二脲則二段分塔出口氣體中各組分質量為 : 由質量守恒有 : ak m o latm NH /)( 54439。 3 ??????? B(104t)/a 溶液 CO2? NH3? H2O? 104 t/a 溶液 104 t/a 溶液 CO2? NH3? H2O? CO(NH2)2? 縮二脲 ? 二段分解塔 13 ak m o latm CO /)( 54439。 2 ??????? ak m o latm OH /101 8 )9 6 5 ( 54439。 2 ??????? 生成的甲銨量 : atm /100 6 9 45 ????? 消耗的液氨量 : atm /100 3 0 8 45 ?????? 過量的液氨量 : atm /)( 44 ????? 3．二段分解塔物料平衡數(shù)據(jù)表 表 3 二段分解塔物料平衡 表 輸 入 輸 出 組 分 104t/a 105kmol/a 組 分 104t/a 105kmol/a NH3 CO2 H2O CO(NH2)2 一段分解出口氣體 NH3 CO2 H2O 一段分解出口液體 NH3 CO2 H2O CO(NH2)2 縮二脲 : 總 計 總 計 )()(2 32222 gNHC O N H C O N HNHCONH ?? (注 :表中忽略該反應生成的氨氣量 ) 四、熱量平衡數(shù)據(jù) （一）合成塔 1．工藝條件 原料 NH3(l)進入塔壓力 221atm , t℃ 14 原料 CO2(g)進入塔壓力 221atm , 125℃ 原料中 H2O(l)進入塔壓力 221atm , 100℃ 尿素合成塔排出反應物壓力 221atm , 190℃ 2．流程簡圖 C O2( g )2 2 1大 氣 壓 ， 1 2 5 ℃N H3( l )2 2 1大 氣 壓 ， t ℃H2O ( l )2 2 1大 氣 壓 ， 1 0 0 ℃N H3( l )過 量2 2 1大 氣 壓 ， t ℃C O2( g )1大 氣 壓 ， 2 5 ℃N H3( l )1大 氣 壓 ， 2 5 ℃△ H1△ H2△ H1 0H2O ( l )2 2 1大 氣 壓 ， 1 5 0 ℃N H3( l )過 量2 2 1大 氣 壓 ， 1 3 2 . 5 ℃ ( Tc)△ H3反 應氨 基 甲 酸 銨 ( s )1大 氣 壓 ， 2 5 ℃氨 基 甲 酸 銨 ( s )2 2 1大 氣 壓 ， 1 5 0 ℃△ H5熔 融氨 基 甲 酸 銨 ( l )2 2 1大 氣 壓 ， 1 5 0 ℃△ H6H2O ( l )2 2 1大 氣 壓 ， 1 9 0 ℃汽 化N H3( g )2 2 1大 氣 壓 ， 1 3 2 . 5 ℃△ H4N H3( g )2 2 1大 氣 壓 ， 1 5 0 ℃混 合液 化N H3( l )2 2 1大 氣 壓 ， 1 5 0 ℃N H3( l )2 2 1大 氣 壓 ， 1 9 0 ℃氨 基 甲 酸 銨 ( l )水 ( l ) 尿 素 ( l )2 2 1大 氣 壓 ， 1 5 0 ℃2 2 1大 氣 壓 ， 1 5 0 ℃2 2 1大 氣 壓 ， 1 5 0 ℃水 ( l )2 2 1大 氣 壓 ， 1 9 0 ℃△ H7氨 基 甲 酸 銨 ( l )尿 素 ( l )2 2 1大 氣 壓 ， 1 9 0 ℃2 2 1大 氣 壓 ， 1 9 0 ℃△ H8△ H9△ H1 1 △ H1 2 △ H1 3 △ H1 4 △ H1 5 △ H1 6 圖 5 合成塔熱量衡算結構簡圖 3．合成塔熱量平衡數(shù)據(jù)表 合成塔熱量平衡數(shù)據(jù)表見表 4 15 表 4 合成塔熱量平衡表 序號 收入項目 107kcal % 序號 支出項目 107kcal % 1 甲銨生成熱 100 1 CO2 氣降溫降壓 2 當量氨降溫降壓 3 固體甲銨升溫吸熱 4 固體甲銨熔融吸熱 5 甲銨轉化為尿素吸熱 6 反應熔融升溫吸熱 7 液態(tài)水升溫吸熱 )( 1110 HH ??? 8 過量氨升溫吸熱 ( )1412 HH ??? 9 過量氨汽化熱 0 0 10 過量氨與水混合熱 11 熱損失 總 計 100 總 計 100 （二）一段分離器 1．工藝條件 進口反應熔融物 (18atm,124℃ ) 出口物料 (液相 18atm,160℃ 。氣相 18atm,160℃ ) 2．一段分離器熱量平衡數(shù)據(jù)表 一段分離器熱量平衡數(shù)據(jù)表見表 5： 表 5 一段分解塔熱量平衡表 16 序號 收入項目 107kcal % 序號 支出項目 107kcal % 1 反應熔融物帶入 2 加熱蒸汽供給 1 反應熔融物帶出 2 氣相 CO2 3 氣相氨 4 氣相水 5 熱損失 總 計 100 總 計 100 （三）二段分解塔 1．工藝條件 進二段分解塔尿素溶液溫度 t=160℃ ,壓力 P=4atm 出二段分解塔尿素溶液溫度 t=150℃ 出二段分解塔氣體溫度 t=120℃ 二段分解塔氣體各組分分壓 : CO2: 50 ?? atm NH3: ?? atm H2O: ?? atm 2．二段分解塔熱量平衡數(shù)據(jù)表 表 6 二段分解塔熱量平衡表 序號 收入項目 107kcal