年產(chǎn)5萬(wàn)噸水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)尿素工藝設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-02-26 21:13本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)介紹了尿素的性質(zhì)、用途、生產(chǎn)方法和發(fā)展?fàn)顩r，詳細(xì)描述了水。因含有雜質(zhì)而呈白色或淺黃色，工業(yè)或農(nóng)業(yè)品為白色略帶微紅色固體顆粒無(wú)臭無(wú)味。尿素較易吸濕，貯存要注意防潮。尿素易溶于水和液氨，其溶解度隨溫度升高而增大。易溶于水、醇，不溶于乙醚、氯仿。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。加熱至160℃分解，加熱將脫氨而三聚成六元環(huán)化合物三聚氰酸。20℃時(shí)臨界吸濕點(diǎn)為相對(duì)濕度80％，但。30℃時(shí)，臨界吸濕點(diǎn)降至%，故尿素要避免在盛夏潮濕氣候下敞開(kāi)存放。尿素生產(chǎn)中加入石蠟等疏水物質(zhì)，其吸濕性大大下降。量縮二脲，又稱雙縮脲，對(duì)作物有抑制作用。我國(guó)規(guī)定肥料用尿素縮二脲含量應(yīng)小?？s二脲含量超過(guò)1%時(shí)，不能做種肥，苗肥和葉面肥，其他施用期的尿素。解釋放出的CO2也可被作物吸收，促進(jìn)植物的光合作用。用，最常用的是水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)尿素和二氧化碳?xì)馓岱ㄉa(chǎn)尿素。同，分別稱為二氧化碳?xì)馓岱?、氨氣提法、變換氣氣提法。
【正文】 OONH4→CO(NH 2)2+ ② (3) 計(jì)算任務(wù) 原料消耗量和產(chǎn)物生成量。 (4) 選擇數(shù)據(jù) 尿素回收率 60%； NH3 的轉(zhuǎn)化率 80%；純循環(huán)氨基甲銨 90%； CO2 的轉(zhuǎn)化率 80%；循環(huán)氨基甲銨轉(zhuǎn)化率 100%。 (5) 計(jì)算過(guò)程 生成尿素的物質(zhì)的量為 17%60 105 4?? =4900 kmol=294000 kg 生成水的物 質(zhì)的量為 4900kmol=88200kg 純循環(huán)氨基甲銨的物質(zhì)的量為 4900kmol =382200 kg 原料中循環(huán)氨基甲銨的物質(zhì)的量為 %904900 = kmol= kg 原料的物質(zhì)的量為 %10%904900? = kmol 進(jìn)料中 NH3的物質(zhì)的量為 %10%904900? 60%== 進(jìn)料中 CO2的物質(zhì)的量為 %10%904900? 10%== 出料中 NH3的物質(zhì)的量為 %10%904900? 60%(180%)= = 出料中 CO2的物質(zhì)的量為 30%(1－ 80%)= = 20 出料中環(huán)氨基甲銨的物質(zhì)的量為 30%== (6) 列物料衡算表 見(jiàn) 表 3。 表 3 物料衡算表 物料名稱 相對(duì)分子質(zhì)量 輸入 輸出 質(zhì)量 / kg 物質(zhì)的量 / kmol 質(zhì)量 / kg 物質(zhì)的量 / kmol NH3 17 CO2 44 NH2COONH4 78 CO(NH2)2 60 294000 4900 H2O 18 88200 4900 總計(jì) （二）熱量衡算 年產(chǎn) 5 萬(wàn)噸水溶液全循環(huán)法合成尿素中第一反應(yīng)器的物料衡算數(shù)據(jù)作熱量衡算。 (1) 計(jì)算任務(wù) 輸入熱量和輸出熱量。 (2) 選擇數(shù)據(jù) 298K 標(biāo)準(zhǔn)生成熱如下： ΔfHθm(CO2)=–； ΔfHθm（ H2O） = – kJ/mol ΔfHθm(NH3)=– kJ/mol； ΔfHθm（ CO(NH2)2） = – kJ/mol ΔfHθm（ NH2COONH4） =– kJ/mol 表 4 各物料的定壓熱容 （ 298K 時(shí)的 Cθp,m） 物料名稱 Cθp,m J/() NH3 CO2 NH2COONH4 CO(NH2)2 H2O 根據(jù) Cp,m=a+bT+cT 或 Cp,m=a+bT+c’T 計(jì)算初始溫度為 25℃ 升到 180℃ 時(shí)的 Cp,m，熱損失為反應(yīng)放熱量的 10%。 Cp,m(CO2)=+103 453－ 105247。4532 =4095164 21 =103kJ/() Cp,m(NH3)=+103453+(–)247。4532 =104kJ/() Cp,m（ H2O） =+103453 =103kJ/() (3) 計(jì)算過(guò)程 298K 反應(yīng)熱效應(yīng)： ΔrHm(① )=–++2= kJ/() ΔrHm(② )=–－ +=– kJ/() Q (298K)放熱 =∑ΔrHm=103(80%－ 20%) =106MJ Q 帶入 =(29400++4900)298 =105kJ =522MJ Q 帶入=(104+103+4900103++4900)(453298) =1224MJ Q 損失 =106MJ10%=105MJ Q 移出 = Q (298K)放熱 + Q 帶入 － Q 帶出 － Q 損失 =106MJ+522MJ－ 1224MJ－ 105MJ =7397 MJ (4) 列熱量衡算表 見(jiàn)表 5。 表 5 熱量衡算表 輸入 輸出 項(xiàng)目 熱量 / MJ 項(xiàng)目 熱量 / MJ 反應(yīng)帶入熱 522 反應(yīng)帶出熱 1224 移出熱 7397 298K 反應(yīng)放熱 106 熱損失 105 總計(jì) 8220522 總計(jì) 830621 22 致 謝 三年的大學(xué)生活很快就結(jié)束了，回味這三年的生活仍然歷歷在目。還記得年三前剛踏進(jìn)校門那一刻，我還是一個(gè)對(duì)大學(xué)的所有一切都充滿好奇的新生， 本次設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先我要感謝我的母校，是她為我們提供了學(xué)習(xí)知識(shí)的土壤，使我們?cè)谶@里茁壯成長(zhǎng)；其次我要感謝 化學(xué)工程系的 老師們，他們不僅教會(huì)我們專業(yè)方面的知識(shí)，而且教會(huì)我們做人做事的道理；尤其要感謝在本次設(shè)計(jì)中給與我大力支持和幫助的 孔祥波 老師 ，正是在孔老師的悉心指導(dǎo)和耐心修改下，我的論文才得以完稿?？桌蠋煂W(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，待人平易近人， 在 孔 老師的悉心指導(dǎo)中，我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，也在怎樣處人處事等方面收益很多 ， 同時(shí) 他 對(duì)工作的積極熱情、認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益非淺。在此我謹(jǐn)向 孔 老師表示衷心的感謝和深深的敬意。 感謝所有的任課老師，是你們讓我學(xué)到了很多知識(shí)；教會(huì)了我許多專業(yè)技能；給我的論文提供了很大的幫助。你們教給我的知識(shí)能讓我在今后的人生大道更加坦途，讓我走得更加自信。在此我衷心地祝愿你們永遠(yuǎn)健康、快樂(lè)。 感謝所有的朋友，和你們一起走過(guò)的 三 年是令我一生難忘的 三 年。與你們的在一起的時(shí)光是快樂(lè)的。是你們的熱情、善良讓我變 得更加自信、堅(jiān)強(qiáng)。未來(lái)的工作和生 23 活中，我們?nèi)詫⒁宦吠小? 三年，在人生的旅途中，不算太長(zhǎng)；但這卻是不可重來(lái)的珍貴的三年。雖然這三年有很多遺憾，但我并沒(méi)有虛度。 我要再次深深感謝所有的人，祝你們身體健康，工作順利！ 謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 劉振河 ． 化工生產(chǎn)技術(shù) [M]． 北京 ： 高等教育出版社 ， 2021 年 ． [2] 王鐵牛 ． 化學(xué)工藝 [M]． 北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2021 年 ． [3] 劉金銀 ． 氮肥生產(chǎn)工 [M]． 北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2021 年 ． [4] 張文輝 ． 氮肥的生產(chǎn)工藝 [J]． 磷肥與復(fù)肥 ， 1992,(4):70. [5] 張?jiān)氏?． 氮肥及復(fù)合肥工藝學(xué) [M]． 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2021 年 ． [6] 《化肥工業(yè)大全》編輯委員會(huì)編 ． 化肥工業(yè)大全 [M]． 化學(xué)工業(yè)出版社 ． 1988 年 ． [7] 袁一 ． 尿素 [M]． 化學(xué)工業(yè)出版社 ． 1997 年 ．
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