【正文】 NH3：出口尿液：尿素：m入口Ur–m水解Ur–m夾帶Ur–m生成縮二脲Ur=–––=H2O:m出口Ur4/96=4/96=縮二脲:m入口縮二脲+ m出口縮二脲=6+1=7kg排出氣體:尿素：H2O:m入口H2O–m水解消耗–m液態(tài)=––=CO2:m入口CO2 +m生成CO2=+=NH3:m入口NH3+ m生成NH3 =++= 結(jié)果輸出表Table the results ofthe output table名稱(chēng)排出氣體/kg出口尿液/kgNH3CO2H2OUr縮二脲二段蒸發(fā)器：條件：P=,t=140℃.夾帶尿素：水解尿素： 消耗H2O: 生成CO2: 生成NH3:生成縮二脲: 消耗尿素: 生成NH3:出口熔融尿素：尿素: m入口Ur–m水解Ur–m夾帶Ur–m生成縮二脲Ur==H2O:5kg縮二脲:m入口縮二脲+m生成縮二脲=7=2=9kg排出氣體：尿素:H2O:m入口H2O–m水解消耗m液態(tài)==CO2:m生成CO2=NH3:mNH3生成=+= 結(jié)果輸出表Table the results ofthe output table名稱(chēng)排出氣體/kg出口尿液/kgNH3CO2H2OUr縮二脲 蒸發(fā)冷凝器一段蒸發(fā)冷凝器[16]：條件：P=,t=45℃.未凝氣：尿素：H2O:CO2:NH3:冷凝液：尿素:H2O:m一段蒸發(fā)H2O氣體+m閃蒸H2O氣體–m未凝H2O氣體=+–=CO2: m一段蒸發(fā)CO2氣體+m閃蒸CO2氣體–m未凝CO2氣體 =+–=NH3: m一段蒸發(fā)NH3氣體+m閃蒸NH3氣體m未凝NH3氣體 =+– 二段蒸發(fā)冷凝器:條件:P=,t=15℃.未凝氣：H2O:CO2:NH3:冷凝液：尿素：H2O: m二段蒸發(fā)H2O氣體–m未凝H2O氣體=–=CO2:m二段蒸發(fā)CO2氣體–m未凝CO2氣體=–=HN3: m二段蒸發(fā)HN3氣體–m未凝HN3氣體=–= 中間冷凝器：條件P=16KPa, t=40℃.噴射蒸汽：未凝氣:H2O:NH3:冷凝液：CO2:m混合液CO2m進(jìn)尾氣吸收塔H2O/m混合液H2O– m出尾氣吸收塔H2O=NH3:+H2O:x–m總補(bǔ)回H2O–m二段蒸發(fā)冷凝器H2O== 熱量衡算 尿素合成塔平衡壓力：P=（－－－188+104－188+10﹣21882+1）=（絕壓）物系總得氨碳比[17]=10（+）G（+物系水碳比t－）=10（188+）G（+－188－）求得G=尾氣中惰性氣體含量：nN2+nO2=+=尾氣NH3與CO2： n惰氣P平衡/P=（－）=其中NH3： n氣相氨碳比/（氣相氨碳比+1）=（+1） ==其中CO2： n1/（氣相氨碳比+1）=1/（+1）==設(shè)入塔液氨溫度為t；P=20Mpa；焓值為ix排出氨量：NH3分壓：PnNH3/（nCO2+nNH3+n惰性）=（++）=查化工手冊(cè)得CO2焓值：P=；t=125℃；i=CO2分壓：PnCO2/（nCO2+nNH3+n惰氣）=（++）=t=188℃時(shí)，i=；由氧的i—s圖查得P=；t=125℃；i=360kJ/kgO2分壓：PnO2/（nCO2+nNH3+n惰氣）=(++)=t=188℃時(shí)，i=460kJ/kg；由氮的i—s圖查得P=；t=125℃；i=408kJ/kgN2分壓：PnN2/（nCO2+nNH3+n惰氣）=(++)=T=188℃時(shí)，i=490kJ/kg△H1= nNH317（iNH3－ix）+ nCO244（iCO2－i/CO2）+ nO232（iO2－i/O2）+ nN228（iN2－i/N2） =17(－ix)+44(－)+32(460－360)+ 28(490－408) =97495－ 進(jìn)入液相CO2吸熱[18]生成甲銨的CO2量：m出口CO2－m氣相CO2=－44=t=25℃時(shí)，i=728kJ/kg△H2=m生成甲銨CO2（iCO2－iCO225℃）=（728－）=12016kJ氨氣化吸熱：△H3NH3的質(zhì)量：34/44= ；由i—s圖，查得P=；t=25℃；i=△H3=mNH3(i－ix)=(－ix)=977048－556ixkJNH3，CO2生成甲銨放熱：△H4P=；t=25℃；氣態(tài)NH3，CO2生成固體甲銨的生成熱：H=﹣159350kJ/kmol△H4=m生成甲銨CO2H/44=（﹣159350）/44=﹣2605872kJ固體甲銨升溫至熔點(diǎn)吸熱：△H5C=(kmol℃)△H5=△t/44=(152－25)/44=366073kJ固體甲銨熔融吸熱：△H6△H6=20306/44=332067kJ循環(huán)甲銨與尿素升溫吸熱：△H7甲銨平均比熱容：Cp=(kmol℃)尿素比熱容：Cp=(kg℃)甲銨量：mCO2+mCO2/44172=+217=△H7=m甲銨Cp甲銨△t/78+m尿素Cp尿素△t/60=（192﹣95）/78+（152﹣95）=82721kJ甲銨脫水生成尿素吸熱：△H8反應(yīng)熱：H=△H8=(m出塔尿素－m入塔尿素) H/60=（－）循環(huán)氨水降溫放熱：△H9氨水組成：NH3： %(質(zhì)量百分含量)；H2O： %查化工手冊(cè)得[19]：Cp=△H10=(mNH3+mH2O) Cp△t=(+) (25－95)= ﹣156273kg原料CO2氣體中水蒸氣液化放熱：△H11P=；t=125℃；i1=；P=；i2=△H11=m原料CO2中H2O△i=（－）=﹣709kJ 反應(yīng)生成水降溫放熱P=；t=152℃；i=P=；t=25℃； i=反應(yīng)生成水量：m=n生成尿素量18=（－）18/60=△H12=m△i=（－）=﹣162198kJ氨水放熱：△H13一段甲銨中氨水含氨：（%）出塔氨水中含NH3：m出塔總NH3－m甲銨中NH3－m氣氨 =－17－（－44）247。44217 =含H2O：NH3：% H2O：%%氨水積分溶解熱：－%氨水積分溶解熱：﹣△H13=m一段甲銨中NH3H1+m出塔氨水中NH3H2=（﹣）+（﹣）=﹣241778kJ出塔氨水升溫吸熱：△H14Cp=℃△H14=(mH2O+mNH3)Cp△t=(+) (188－25)=1259073kJ出塔甲銨升溫吸熱：△H15Cp=℃△H15=m甲銨Cp△t=49819kJ出塔尿素吸熱：△H16Cp=℃△H16=m尿素Cp△t=（188－152）=72669kJ熱損失：：△%收入熱量=△H4+△H9+△H10+△H11+△H12+△H13 =2605872+156273+﹣381031+241778+709+162198 =2785799+7191ix收入熱量=△H1+△H2+△H3 +△H5+△H6△H7+△H8+△H14+△H15+△H16+△H17=+12016+977048556ix+366073+332067+82721+367368+1259073+49819+72669+（2785799+）收入熱量等于支出熱量得：ix=結(jié) 論根據(jù)以上分析得出結(jié)論，水溶液全循環(huán)法生產(chǎn)尿素的過(guò)程中，為了最大限度地回收氨和二氧化碳，應(yīng)該合理控制中壓吸收塔的操作溫度、壓力，控制吸收塔的水碳比及加水量，、安全、長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的目的。? MPa左右；操作溫度應(yīng)控制在90?95℃；；氨水、回流氨的控制進(jìn)料中氨水濃度應(yīng)維持在90%?95%左右。在尿素生產(chǎn)中，未反應(yīng)物的分離與回收的方法很多，其中水溶液全循環(huán)法是很重要的一種方法。水溶液全循環(huán)法采用兩段減壓加熱分離與回收，即中壓分解與回收和低壓分解與回收， 其中中壓分解與回收的批約占未反應(yīng)物總批的85%?90%，因此，中壓分解與吸收的好壞將影響全系統(tǒng)的回收效率及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。在中壓分解與回收系統(tǒng)中，中壓吸收塔是系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，中壓分解氣中的二氧化碳全部由該設(shè)備吸收返回成塔，因此該設(shè)備操作的好壞，直接影響尿素消耗和整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。參考文獻(xiàn)[1][M].北京：高等教育出版社,2007.[2] [J].,(19):2932.[3]劉金銀，氮肥生產(chǎn)工[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.[4]張文輝，氮肥的生產(chǎn)工藝[J].磷肥與復(fù)肥，1992,⑷：70.[5]張?jiān)氏?，氮肥及?fù)合肥工藝學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2008.[6]王有，尿素生產(chǎn)設(shè)備腐蝕分析[J].《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)》2002 .23 No. 04.[7]趙文蓮，尿素的研究與開(kāi)發(fā)[J].(5) :4251.[8]趙忠祥氮肥生產(chǎn)概論[J]..[9]霍丹群、[J].四川輕化工學(xué)院學(xué) , (06): 165176.[10]葉英姿，化學(xué)基礎(chǔ)[M]..[11]袁一，尿素[M]..[12] 王鐵牛，化學(xué)工藝[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.[13] 梅安華主編，汪壽建、林棣生副主編，《小合成氨工藝技術(shù)與設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M]化學(xué)工業(yè)出版社，1996 [14] 化學(xué)工業(yè)部第四設(shè)計(jì)院，《年產(chǎn)四萬(wàn)噸尿素工程通用設(shè)計(jì)》[M]，化工工業(yè)出版社，1988.[15] 楊春生主編，《小型尿素裝置生產(chǎn)工藝與操作》[M],化學(xué)工業(yè)出版社，1998.[16] 石油化學(xué)工業(yè)部設(shè)計(jì)院主編，《氨肥工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M]，理化數(shù)據(jù)分冊(cè)，石油化學(xué)工業(yè)出版社，1977 [17] 華東化工學(xué)院編，《化工過(guò)程及設(shè)備》[M]上冊(cè)，中國(guó)工業(yè)出版社，1961.[18] 石油化工部化工設(shè)計(jì)院主編，《小氮肥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M]，石油工業(yè)出版社，1979.[19] 賀匡國(guó)著，《化工容器及設(shè)備簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》[M]，化學(xué)工業(yè)出版社，2002.36