【正文】 溫度：~100 ℃(2)累計分解效率：甲銨分解率：% 過量氨蒸出率。原料﹑半成品和成品形成整個順序，盡量保證流水作業(yè)，避免逆行和交叉；2 鍋爐房﹑水泵房﹑配電站等輔助車間盡量靠近其主要部門，以縮短期間距離，節(jié)省投資；3 由前區(qū)到生產(chǎn)區(qū)主要干道，應(yīng)避免與主要運輸?shù)缆方徊妫? 盡量使大多數(shù)廠房向陽﹑背風(fēng)﹑避免瓦斯等，盡可能使各廠區(qū)有條件采用自然采光和自然通風(fēng)等；5 按防火規(guī)范的要求，保證建筑物之間的距離，符合規(guī)定；6 根據(jù)衛(wèi)生規(guī)范的要求，保證廠區(qū)內(nèi)衛(wèi)生符合規(guī)定；7 根據(jù)環(huán)境發(fā)展的要求，生產(chǎn)區(qū)設(shè)在有廢渣處理系統(tǒng)﹑廢水處理系統(tǒng)﹑廢氣處理系統(tǒng)等設(shè)施 ；8 考慮工廠今后的發(fā)展，在控制室附近留有建筑余地,便于增設(shè)車間；9 盡量做到以生產(chǎn)區(qū)為軸線，再考慮輔助車間﹑行政樓和道路的安排。綠化帶以草坪為主，路旁加種樹木。這樣有利于原料或產(chǎn)品的進廠和出廠，且有利于火災(zāi)發(fā)生時，消防車的順利到達出事地點。c 變配電站：靠近電力負荷中心，縮短了電線路線，減少了投資，且在水處理車間的上風(fēng)向，煤堆場的平行風(fēng)向。建筑系數(shù)一般為25%～ 40%，場地利用系數(shù)一般為 50%～60% ，這是總平面設(shè)計的主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。（6） 綜合管線統(tǒng)籌安排，防止干擾，力求管線短，拐彎少。（3） 大多數(shù)廠房，特別是主要生產(chǎn)車間的布置，應(yīng)考慮到日照方位和主導(dǎo)風(fēng)向，保證自然通風(fēng)，廠前區(qū)和防污染的車間放在上風(fēng)向，產(chǎn)生粉塵、煙、熱等的車間及易燃庫布置在下風(fēng)向。9 / 722 工廠設(shè)計條件與總平面布置 工廠設(shè)計條件 原材料及輔助物料的資源條件本設(shè)計中主要原料是氨氣和二氧化碳，而廠址將選平頂山市附近，鄰近平頂煤田,因此原料的來源極為方便。低壓分離器出口尿液濃度達 %（質(zhì)量）以上，用熔融尿素泵打入造粒塔，經(jīng)造粒噴頭撒成尿粒，在塔低得到成品尿素。氨基甲酸銨從預(yù)分離器底部出來進入中壓循環(huán)加熱器，用蒸汽加熱進一步提高溫度，促使殘余氨基甲酸銨分解。與原有二氧化碳氣提法相比，具有以下特點：一是采用了新型高效的塔盤；二是開發(fā)了臥式池式冷凝器取代原立式高壓冷凝器；三是降低了尿素主框架的高度；四是增設(shè)了二氧化碳脫氫裝置，使二氧化碳氣中氫氣體積分數(shù)由約 %降到了 50 以下，確保尿素洗滌系統(tǒng)安全運行。20 世紀 60 年代，尿素工業(yè)發(fā)展的特點是：其一，尿素裝置趁于單系列大型化，裝置能力達到 1000t/a~1500t/a；其二，氣提法工藝被廣泛采用。其中，僅水溶液全循環(huán)法成功獲得了工業(yè)應(yīng)用：未反應(yīng)的氨和二氧化碳以氣態(tài)形式與尿素水溶液分離后，用水吸收為水溶液，再用泵送回系統(tǒng)。 尿素的發(fā)展前景與展望尿素的合成是第一次用人工方法從無機物制得有機化合物。并且荷蘭斯塔米卡邦公司最近幾年又對該工藝進行了大量研究工作，開發(fā)出了單套裝置年產(chǎn) 100100t/a 尿素的尿素池式冷凝器技術(shù)。能耗低、生產(chǎn)費用低。4 / 72 CO2 汽提法尿素工藝的優(yōu)、缺點氣提法是利用某一氣體在與合成等壓的條件下分解甲銨并將分解物返回合成系統(tǒng)的一種方法。由于氨碳摩爾比控制得較高，一般穩(wěn)定在 左右，并且未反應(yīng)生成尿素的氨和二氧化碳氣體全部要經(jīng)過低壓、中壓循環(huán)吸收系統(tǒng)回收后再返回到尿素合成塔，液氨泵和一段甲銨泵的輸送量比較多，所以該工藝中液氨泵和一段甲銨泵的臺數(shù)較多，動力消耗較多。由于該工藝高壓設(shè)備較少，高壓系統(tǒng)停車保壓時間可以達到 24h，所以生產(chǎn)裝置的中小檢修一般可以在尿素合成塔允許的停車保壓時間內(nèi)完成，減少了高壓系統(tǒng)排放的次數(shù)，降低了尿素的消耗。3 / 72 兩種方法的比較 水溶液全循環(huán)尿素工藝的優(yōu)、缺點水溶液全循環(huán)法是將未反應(yīng)的氨和二氧化碳,經(jīng)減壓加熱分解分離后，用水吸收生成甲銨或碳酸銨水溶液再循環(huán)返回合成系統(tǒng)。氣提分解效率受壓力、溫度、液氣比及停留時間的影響，溫度過高會加速氨的水解和縮二脲的增加，壓力過低，分解物的冷凝吸收率下降。全循環(huán)法是將未轉(zhuǎn)化成尿素的氨和二氧化碳經(jīng)減壓加熱和分離后。依氣提介質(zhì)的不同，分別稱為二氧化碳氣提法、氨氣提法、變換氣氣提法。由 NH3 和 CO2 合成尿素的總反應(yīng)為：2NH 3+CO2→CO(NH 2)2+H2O。其分解釋放出的 CO2 也可被作物吸收，促進植物的光合作用。2 / 72尿素是有機態(tài)氮肥，經(jīng)過土壤中的脲酶作用，水解成碳酸銨或碳酸氫銨后，才能被作物吸收利用。 尿素的用途尿素是一種高濃度氮肥，屬中性速效肥料，也可用來生產(chǎn)多種復(fù)合肥料。 尿素的化學(xué)性質(zhì)尿素分子式：CO (NH 2)2尿素結(jié)構(gòu)式： （1）尿素的酸堿性 尿素呈微堿性，可與酸作用生成鹽，但因其堿性較弱，不能使一般的指示劑改變顏色。熔點，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，℃。 desorbers the necessary strength check。水溶液全循環(huán)法主要包含以下步驟：（1）二氧化碳的壓縮與凈化， （2）氨的輸送及尿素的合成，（3）循環(huán)回收， （4）尿素溶液加工， （5）工藝冷凝液的分配及解吸等個步驟進行合成尿素，并圍繞如何調(diào)高二氧化碳二氧化碳的轉(zhuǎn)化率，減少循環(huán)量，降低能耗以及提高尿素質(zhì)量來進行。嚴肅認真組織答辯，公平、公正地給出答辯成績。評閱教師評定意見四、具體評分標(biāo)準(zhǔn)和辦法見《河南城建學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）工作管理規(guī)程》 。畢業(yè)設(shè)計（論文）成績評定成績評定說明一、答辯前每個學(xué)生都要將自己的畢業(yè)設(shè)計（論文）在指定的時間內(nèi)交給指導(dǎo)教師和評閱教師，由指導(dǎo)教師和評閱教師審閱，寫出評語并評分。V / 72三、計劃進度：接受設(shè)計任務(wù)：1 天收集資料：3 天制定設(shè)計方案提交設(shè)計開題報告：5 天設(shè)計計算：25 天設(shè)計圖紙繪制：15 天編制說明書：4 天答辯：2 天合計：55 天四、主要參考文獻：《塔設(shè)備設(shè)計》　　　　　　　　　　　　上海科學(xué)技術(shù)出版社《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊》　　　　化學(xué)工業(yè)出版社《化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)》　　　　　　　　　化學(xué)工業(yè)出版社《化工工藝設(shè)計手冊》　　　　　　　　　化學(xué)工業(yè)出版社《化工過程設(shè)計》　　　　　　　　　　　化學(xué)工業(yè)出版社《化學(xué)工程手冊》 化學(xué)工業(yè)出版社《無機化工工藝學(xué)》　　　　　　　　 西安交通大學(xué)出版社《合成氨生產(chǎn)工藝》　　　　　　 化學(xué)工業(yè)出版社指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日VI / 72教研室審核意見： （建議就任務(wù)書的規(guī)范性；任務(wù)書的主要內(nèi)容和基本要求的明確具體性；任務(wù)書計劃進度的合理性；提供的參考文獻數(shù)量；是否同意下達任務(wù)書等方面進行審核。其中對尿素合成塔和中壓吸收塔做重點計算，設(shè)計合成尿素工段工藝流程，設(shè)計該工段的工藝計算，以及對裝置、設(shè)備圖的繪制。設(shè)計條件：由煤氣化經(jīng)凈化而來的原料氣 CO2 和由氨合成塔而來的液氨，在溫度 185~200℃、操作壓力 19Mpa 左右、氨碳比范圍為 3～水碳比為～、反應(yīng)時間為 40～60min 的條件下發(fā)生下面兩個反應(yīng)合成尿素： 2NH3(l)+CO2(g)=NH4COONH2(l)+ NH4COONH4(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)+設(shè)計目標(biāo):成品尿素組成總碳（N）含量（%）（以干基干）≥縮二脲含量（%）≤水分含量（ %）粒度（～）（%）一級品 90二級品 90 IV / 72二、主要內(nèi)容與基本要求：主要內(nèi)容： 1．明確設(shè)計任務(wù)，查閱文獻資料； ，通過技術(shù)及經(jīng)濟篩選、對比，選定技術(shù)先進、經(jīng)濟效益好的設(shè)計方案； ，工藝參數(shù)及計算基準(zhǔn)； ，包括物料衡算及熱量衡算，反應(yīng)釜及吸收塔的工藝和機械強度計算； 繪制（帶控制點流程圖、主設(shè)備圖、物料衡算圖） ； 。 ）　　　　　　　　　　　　　　　　教研室主任簽名： 年 月 日注：任務(wù)書必須由指導(dǎo)教師和學(xué)生互相交流后，由指導(dǎo)老師下達并交教研室主任審核后發(fā)給學(xué)生，最后同學(xué)生畢業(yè)論文等其它材料一起存檔。二、答辯工作結(jié)束后，答辯小組應(yīng)舉行專門會議按學(xué)校統(tǒng)一的評分標(biāo)準(zhǔn)和評分辦法，在參考指導(dǎo)教師和評閱教師評定結(jié)果的基礎(chǔ)上，評定每個學(xué)生的成績。班級 姓名 學(xué)號綜合成績： 分（折合等級 ）答辯小組組長簽字 年 月 日一、評語：二、評分：評分項目 規(guī)范化程度 （ 10分） 數(shù)據(jù)處理、文字表達 （ 10分）質(zhì) 量（正確性、條理性、創(chuàng)造性、實用性）（ 40分）成果的技術(shù)水平（科學(xué)性、系統(tǒng)性）（ 40分）合計（ 100分）評分評閱教師簽字： 年 月 日 指導(dǎo)教師應(yīng)參加所指導(dǎo)學(xué)生的答辯，但在評定其成績時宜回避。首先進行工藝流程分析并根據(jù)工藝參數(shù)及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行尿素合成塔和冷凝器內(nèi)的物料、熱量衡算；其次就解吸塔等設(shè)備利用傳質(zhì)傳熱方程、溶液物性數(shù)據(jù)等方面的知識進行塔體的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算，設(shè)計出解吸塔塔徑 ，塔高；然后對解吸塔進行了必要的強度校核；最后繪制了主設(shè)備圖和工藝流程圖。 finally draw the master map and process flow diagram.Key words: urea, water solution full recycles method, material balance, heat balance calculation, equipmenti / 72目 錄主要符號說明 .........................................................iv1 引 言 ..............................................................1 尿素的物化性質(zhì)和用途 ..........................................................................................1 尿素的物理性質(zhì) ...............................................................................................1 尿素的化學(xué)性質(zhì) ...............................................................................................1 尿素的用途 .......................................................................................................1 尿素的生產(chǎn)方法簡介 .............................................................................................2 水溶液全循環(huán)法 ...............................................................................................2 CO2 氣提法 ........................................................................................................2 兩種方法的比較 ......................................................................................................3 水溶液全循環(huán)尿素工藝的優(yōu)、缺點 ...............................................................3 CO2 汽提法尿素工藝的優(yōu)、缺點 ....................................................................4 尿素的發(fā)展前景與展望 ...................................................................................4 水溶液全循環(huán)法流程介紹 ..........................................52 工廠設(shè)計條件與總平面布置 ..........................................9 工廠設(shè)計條件 .......................................................................................................9 原材料及輔助物料的資源條件 ......................................................................9 公用工程概述 .....................................................................................