【正文】 （ 3）塔筒體的校核 將以上的計(jì)算結(jié)果輸入到 當(dāng)中去校核。 ~ 32 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 圖 51 史密斯關(guān)聯(lián)圖 查圖得， C20 = C = C20 (?L20)= ( )= 因此 umax = C√ρL ? ρVρV== 取安全系數(shù)為 ，則空塔氣速為 u = = = 所以 D = √4Vsπu = 按標(biāo)準(zhǔn)塔徑圓整后， D = 3800mm 實(shí)際塔截面積： AT = π4 D2 = π4 = 實(shí)際空塔速度 u = VsAT= 安全系數(shù) uumax = = 在安全范圍 ~，合適。 ~ 31 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) p = = = 2）設(shè)計(jì)溫度 考慮到操作彈性及意情況，取其最高值并留一定的余量，取設(shè)計(jì)溫度 t=150℃ 。 工業(yè)上需分離的物料及其操作條件多種多樣，為了適應(yīng)各種不同的操作要求，迄今已開(kāi)發(fā)和使用的塔板類型繁多。這是因?yàn)橐环矫姘迨剿慕Y(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn)，此外，塔板上有較多的滯液以便與加熱或冷卻管進(jìn)行有效地傳熱； 綜合考慮，本項(xiàng)目精餾分離的塔型初步采用板式塔。但也有例外，鮑爾環(huán)及某些新型填料在大塔中的使用效果可優(yōu)于板式塔； （ 5）一般填料塔比板式塔重； 塔型選擇一般原則 選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素有：物料性質(zhì)、操作條件、塔設(shè)備性能及塔的制造、安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)、維修等。塔內(nèi)裝有一定數(shù)量的塔盤(pán)，是氣液接觸和傳質(zhì)的基本構(gòu)件；屬逐級(jí)（板）接觸的氣液傳質(zhì)設(shè)備；氣體自塔底向上以鼓泡或噴射的形式穿過(guò)塔板上的液層，使氣液相密切接觸而進(jìn)行傳質(zhì)與傳熱；兩相的組分濃度呈階梯式變化。 第五章 設(shè)備選型 方案 塔設(shè)備設(shè)計(jì)（以 T202 為例） 塔設(shè)備的工藝性能，對(duì)整個(gè)裝置的產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、生產(chǎn)能力和消耗定額，以及 “三廢 ”處理和環(huán)境保護(hù)等各個(gè)方面，都有重大影響。 （ 2）計(jì)算： 釜液： Ur=8333 60=500000 Kg 占 69% 則 m(總 )=500000/=724638 Kg CO2=724638 %=5072 Kg NH3=724638 %=12318 Kg H2O=724638 %=207246 Kg 塔頂氣去低壓甲銨冷凝器物料： CO2= 485072= Kg NH3= 1712318= Kg H2O= 18207246= Kg 表 精餾塔物料平衡表 CO2 NH3 H2O Ur 合計(jì) 輸入 來(lái)自汽提塔（ Kg） 500000 ~ 21 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 輸 塔頂氣（ Kg） 出 釜液（ Kg） 5072 12318 207246 500000 724638 兩級(jí)閃蒸罐 （ 1）操作條件： 來(lái)自精餾塔釜液： 724638 Kg，其中： Ur 500000 Kg CO2 5072 Kg NH3 12318 Kg H2O 207246 Kg 閃蒸罐低流出液： Ur 73% CO2 % NH3 % H2O % （ 2）計(jì)算： 罐底流出液 : Ur=500000Kg 含量為 73% m（總） =500000/=684932 Kg CO2=684932 %= Kg NH3=684932 %= Kg H2O=684932 %=178767 Kg 罐頂氣體： CO2== Kg NH3== Kg H2O=207246178767=28479 Kg 表 兩級(jí)閃蒸罐物料平衡表 CO2 NH3 H2O Ur 合計(jì) 輸入 來(lái)自精餾塔 (Kg) 5072 12318 207246 500000 724638 輸 流出液 (Kg) 178767 500000 684932 出 塔頂氣 (Kg) 28479 兩級(jí)真空蒸發(fā)器 （ 1）操作條件： 來(lái)自閃蒸罐罐底流出液 684932Kg，其中： ~ 22 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) CO2 Kg NH3 Kg H2O 178767 Kg Ur 500000 Kg 濃縮尿液含尿素 %去往造粒塔 （ 2）計(jì)算： 蒸發(fā)器濃縮尿液： Ur 500000 Kg 含量為 %，則 m(總 )=500000/=501505 Kg m(H2O)=501505 %=1505 Kg 蒸發(fā)器揮發(fā)物： CO2= Kg NH3 = Kg H2O =1787671505=177262Kg 表 兩級(jí)真空蒸發(fā)器物料衡算表 CO2 NH3 H2O Ur 合計(jì) 輸入 來(lái)自閃蒸罐 (Kg) 178767 500000 684932 輸 濃縮液 (Kg) 1505 500000 501505 出 揮發(fā)物 (Kg) 177262 183427 低壓甲銨冷凝器（ E302） （ 1）操作條件： 精餾塔塔頂蒸汽物料： CO2= Kg NH3= Kg H2O= Kg 去高壓洗滌塔物料： CO2= 48= Kg NH3= 17= Kg H2O = 18=95715 Kg m(總 )= Kg （ 2）計(jì)算： 解析液組成： CO2==272 Kg NH3==40640 Kg H2O == Kg ~ 23 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 表 低壓甲銨冷凝器物料衡算表 CO2 NH3 H2O 總計(jì) 輸 來(lái)自精餾塔 (Kg) 入 來(lái)自解吸塔 (Kg) 272 40640 輸出 去洗滌塔 (Kg) 95715 解吸塔（ T401） （ 1）操作條件： 來(lái)自氨水儲(chǔ)槽中（重量）： NH3 6% CO2 % H2O % 廢液中： NH3 % CO2 % H2O % 解析液： CO2=272 Kg NH3=40640 Kg H2O = Kg （ 2）計(jì)算： 按 NH3 平衡作物料衡算： F=W+P 6%F=%W+40640 P= Kg 解得： F=684170 Kg W=586062 Kg 來(lái)自氨水儲(chǔ)槽中的物料組成： NH3=684170 6%=41050 Kg CO2=684170 %=20213 Kg H2O=684170 %=622937 Kg 廢液組成： NH3=586062 %=410 Kg CO2=586062 %=4102 Kg H2O=586062 %=581550 Kg 表 解吸塔物料衡算表 CO2 NH3 H2O 總計(jì) 輸入 來(lái)自氨水儲(chǔ)槽 (Kg) 20213 41050 622937 684170 ~ 24 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 輸 解析液 (Kg) 272 40640 出 廢液 (Kg) 4102 410 581550 586062 能量衡算 合成塔（ R101） 表 合成塔能量衡算表 輸入 輸出 項(xiàng)目 熱量（ KJ) 項(xiàng)目 熱量（ KJ) 進(jìn)塔氣 V 帶入 q1 7849038 出塔氣帶出 q3 578324 進(jìn)塔液 L 帶入 q2 58439045 出塔液帶出 q4 56334584 生成甲銨放熱 q5 83289409 甲銨熔融吸熱 q6 1556432 合計(jì) +08 生成尿素吸收熱 q7 1253543 熱損失 q8 876322 合計(jì) 60599205 汽提塔（ T201） 表 汽提塔能量衡算表 輸入 輸出 項(xiàng)目 熱量（ KJ) 項(xiàng)目 熱量（ KJ) 進(jìn)塔氣帶入 q1 6323457 出塔氣帶出 q2 87303842 進(jìn)塔液帶入 q3 39849843 出塔液帶出 q4 38940232 甲銨凝固熱 q5 9832334 甲銨分解熱 q6 78432093 蒸汽帶入熱 q7 38293484 合計(jì) +08 合計(jì) 94299118 高壓甲銨冷凝器（ E101） 表 高壓甲銨冷凝器熱量衡算表 輸入 輸出 ~ 25 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 項(xiàng)目 熱量（ KJ) 項(xiàng)目 熱量（ KJ) 帶入 q1 87303842 帶出 q3 98377402 帶入 q2 8283298 帶出 q4 32984759 甲銨生成熱 q5 78320934 甲銨熔融熱 q6 3598934 合計(jì) +08 蒸汽吸熱 q7 +08 高壓洗滌塔（ T101） 表 高壓洗滌塔能量衡算表 輸入 輸出 項(xiàng)目 熱量（ KJ) 項(xiàng)目 熱量（ KJ) 進(jìn)塔氣帶入 q1 445389 出塔氣帶出 q2 6377402 出塔液帶入 q3 5632892 出塔液帶出 q4 45325 甲銨生成熱 q5 7642324 甲銨熔融熱 q6 534235 合計(jì) 13720605 冷卻水吸熱 q7 234521 合計(jì) 6956962 精餾塔（ T202） 表 精餾塔能量衡算表 輸入 輸出 項(xiàng)目 熱量（ KJ) 項(xiàng)目 熱量（ KJ) 進(jìn)塔液帶入 q1 348209432 出塔液帶出 q2 4575324 甲銨熔融熱 q3 3553745 出塔氣帶出 q4 563556 蒸汽供熱 q5 75453423 甲銨分解熱 q6 7543244 合計(jì) 427216600 尿素吸收熱 q7 2347653 熱損失 q8 3456447 合計(jì) 18486224 閃蒸罐 ~ 26 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 表 閃蒸罐能量衡算表 輸入 輸出 項(xiàng)目 熱量（ KJ） 項(xiàng)目 熱量（ KJ） 帶入熱 q1 67457863 帶入熱 q2 65423453 合計(jì) 67457863 帶入熱 q3 8542342 甲銨分解熱 q4 533545 熱損失 q5 3245 合計(jì) 74502585 一段蒸發(fā)器 表 一段蒸發(fā)器能量衡算表 輸入 輸出 項(xiàng)目 熱量（ KJ） 項(xiàng)目 熱量（ KJ） 進(jìn)液帶入 q1 21389048 出液帶出 q2 793212 尿素濃縮熱 q3 345609 蒸發(fā)氣帶出熱 q4 32464987 氣體冷凝熱 q5 43456981 甲銨分解人 q6 4359652 熱負(fù)荷 q7 53147487 合計(jì) 37617851 合計(jì) 118339125 二段蒸發(fā)器 表 二段蒸發(fā)器能量衡算表 輸入 輸出 項(xiàng)目 熱量（ KJ） 項(xiàng)目 熱量（ KJ） 尿液帶入熱 q1 6834904 濃縮液帶出熱 q2 9832134 蒸汽供熱 q3 35467543 氣體帶出 q4 2432732 合計(jì) 42302447 熱損失 q5 64321 合計(jì) 12329187 低壓甲銨冷凝器 ~ 27 ~ 4000kt/a 尿素 項(xiàng)目 —初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 表 低壓甲銨冷凝器能量衡算表 輸入 輸出 項(xiàng)目 熱量（ KJ） 項(xiàng)目 熱量（ KJ） 精餾塔氣體帶入熱 q1 6734929 去高洗塔帶出熱 q2 5498920 解析液帶入熱 q3 2937584 冷凝水吸熱 q4 45893234 甲銨放熱 q5 348978323 合計(jì) 51392154 合計(jì) 358650836 解吸系統(tǒng) 表 解析系統(tǒng)能量衡算表 輸入 輸出 項(xiàng)目 熱量 (KJ) 項(xiàng)目 熱量（ KJ） 進(jìn)液帶入 q1 6737849 出塔氣帶出 q2 4872890 甲銨熔融熱 q3 8730932 甲銨生成熱 q4 1539453 蒸汽供熱 q5 89654 合計(jì) 6412343 合計(jì) 15558435 原料用量一覽表 表 噸尿素消耗