【正文】 在中壓分解與回收系統(tǒng)中，中壓吸收塔是系統(tǒng)的關鍵設備，中壓分解氣中的二氧化碳全部由該設備吸收返回成塔，因此該設備操作的好壞，直接影響尿素消耗和整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。在尿素生產中，未反應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。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 論根據以上分析得出結論，水溶液全循環(huán)法生產尿素的過程中，為了最大限度地回收氨和二氧化碳，應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、長周期穩(wěn)定運行的目的。the results ofthe results ofthe results ofthe output table名稱二段分解器/kg出口尿液/kgNH3CO2H2OUr縮二脲閃蒸槽：條件：P=,t=100176。x= y= z=排除尿液：尿素： m入口Ur–m消耗=–=CO2: m入口CO2–mCO2氣體=–=NH3: m入口NH3–mNH3氣體+mNH3生成 =–+ =H2O: m入口NH3–m H2O=縮二脲：6kg尿素/H2O=96/4 結果輸出表Table the output table名稱一段分解器/kg出口尿液/kgNH3CO2H2ON2O2Ur二段分解系統(tǒng)：條件：P=,t=140176。C加入防腐空氣：O2 N2 甲胺分解率: a=–+0115625t–=總NH3蒸出率：ηNH3 ==一段分解器含水量: GH2O%==%一段分解器CO2: NH3:O2: N2: H2O: 出口尿液：尿素： m入口Ur–m水解消耗–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：CO2： NH3： m二段未凝NH3氣體–m未凝NH3氣體=–=H2O： m二段未凝H2O氣體 +m噴射蒸汽–m未凝H2O氣體 =+– = 結果輸出表Table the results ofC；CO2轉化率：64%；循環(huán)回來的一段甲銨液：NH3/CO2=；含尿素：①每噸成品尿素含尿素：985kg。① 計算進入二氧化碳壓縮系統(tǒng)的干CO2氣體量[13]：CO2：785kg=O2:N2:干CO2：mco2+mo2+mN2=785++==②二氧化碳帶入水量：m干CO2PH2O247。CO2氣體的五段出口壓力：；溫度：125176。60－10244/103= CO2壓縮系統(tǒng)CO2中的組分：CO2（%）；N2（%）；O2（%）；PH2O=CO2氣體的五段入口壓力：；溫度：40176。成品規(guī)格：含氮量46%（%）其中未含縮二脲含氮量，%，%。 氨吸收塔吸收塔是一立式填料塔，它的主要作用是吸收高、低壓循環(huán)系統(tǒng)尾氣中的氨氣。水在管內流動，氣氨由冷凝器接管進入，管內裝折流板15塊，氣體沿管間曲折通過，冷凝的液氨向下流動。 氨冷凝器氨冷卻器的作用是將中壓吸收塔塔頂排出的氣體氨冷凝成液氨。上部是吸收段，也稱精洗段。 中壓吸收器中壓吸收塔[12]是將中壓分解氣體氨和二氧化碳用來將低壓吸收的稀氨基甲酸銨液吸收下來，它是水溶液全循環(huán)工藝的關鍵設備之一。分離后的氣體經喇叭形排氣管通過不銹鋼絲網除沫層，從頂部出口管排出。中壓分解加熱器的主要作用是將合成塔出口反應液中未反應的液態(tài)游離氨、二氧化碳及氨基甲酸銨加熱分解成氣相氨與二氧化碳。外殼為整體鍛造或多層鋼板卷焊制成的高壓圓筒，頂蓋于筒體的密封結構，也可以采用強制式的，目前都采用強制式的。尿素的合成反應需要一段時間，所以塔內需要有足夠的空間，反應中不需要外加催化劑和換熱裝置，所以合成塔為空筒形式，有的內裝有塔板，以防物料的返混。尿素合成塔在較高的壓力下操作，因而應符合高壓容器要求，工業(yè)中的高壓筒體一般釆用較大的高徑比。四、五段汽缸為單作用夾汽缸，四段汽缸由鑄鐵制成，五段汽缸由鍛鋼制成，亦均通入冷卻水冷卻。5. 2 二氧化碳壓縮機二氧化碳壓縮機釆用對置機體，機體由機身和四個滑道中體組成，常用優(yōu)質灰鑄鐵鑄造。為了提高脫硫效率，一般采用多塔并聯(lián)和串聯(lián)的組合方式。第5章 生產尿素的主要設備5. 1 脫硫塔該塔為圓柱形立式設備，其作用是在加壓的條件下（)，脫出二氧化碳中的硫化氫。此外，HO2等還可能導致尾氣發(fā)生燃燒爆炸，影響安全生產。 惰性氣體的影響CO2原料氣中，通常含少量的N2，H2和O2等雜質，稱為惰性氣體，它使CO2 的濃度降低，將導致尿素轉化率的下降。對于水溶液全循環(huán)法反應時間一般為50?60 min,其CO2轉化率可達62%?64%。為了使甲銨脫水反應進行得比較完全，就必須使物料在合成塔內有足夠的停留時間。 反應時間在一定條件下，甲銨生成反應速率極快，且反應比較完全；但甲銨脫水反應速率很慢，且反應很不完全；所以尿素合成反應時間主要是指甲銨脫水生成尿素反應時間。C和NH3: CO2等于4時，相應的平衡壓力為18?20MPa左右。 操作壓力尿素合成總反應是一個體積減少的反應[10]，因而提高壓力對尿素合成有利，尿素轉化率隨壓力增加而增大，但合成壓力也不能過高，因壓力與尿素轉化率的關系并非直線關系，在足夠的壓力下，尿素轉化率逐步趨于一個定值，壓力再升高，轉化率增加很少，但同時壓縮的動力消耗增大，生產成本提高，高壓下甲銨對設備的腐蝕也加劇。從平衡移動原理可知：水量增加。 水碳比水碳比是指合成塔進料中H2O/CO2的摩爾比，常用符號b來表示。所以，過量氨增多，平衡轉化率增大，故工業(yè)上都釆用氨過量操作，即氨碳比必須大于2。實驗表明NH3過量能提高尿素的轉化率，因為過量的NH3促使CO2轉化，同時能與脫出的H2O結合成氨水，使水排除于反應之外，這就等于移去部分產物，也促使平衡向生成尿素的方向移動?！鞍边^量率”是指原料中氨量超過化學反應式的理論量的摩爾百分數。溫度繼續(xù)升高，平衡轉化率下降。綜合進行考慮，尿素合成塔內部操作溫度大致為185200176。Table reaction temperature and carbon dioxide conversion relationship反應溫度/ 176。由實驗和熱力學計算表明，平衡轉化率開始時隨溫度升髙而增大。溫度每升高10176。第4章 生產尿素的工藝條件保證產品質量并取得較好的技術經濟效益，在生產過程中需嚴格控制各項工 藝條件，生產尿素的主要工藝條件如下。C)—尿素粒子(60176。熔融尿素(140176。前者設備較少，即投資較少，后者投資稍有增加。這是由于結晶尿素易于吸潮結塊。尿素濃縮可以釆用蒸發(fā)法，也可以采用結晶法。C、濃度為73%75%的尿素溶液，貯存于尿液貯槽。C,高壓液氨經預熱后送入高壓混合器，然后進入尿素合成塔。原料液氨與溢流氨匯合后從氨緩沖槽原料室進入高壓氨泵。液氨緩沖槽設有控制閥可自動控調節(jié)，并在控制盤上設有液氨緩沖槽的高低液位報警器。 液氨的凈化與輸送,通過氨過濾器除去雜質進入系統(tǒng)[8]。氧氣需要量約為二氧化碳總量的0. 5% (體積），二氧化碳通過一個帶有水封的液滴分離器，用來除去二氧化碳氣體中的水滴以保護二氧化碳壓縮機。煙囪風機 再熱器文丘里旋流板吸收塔煙氣 沉淀循環(huán)再生池脫硫劑制備排渣脫水干化運走補充燒堿或純堿 Figure carbon dioxide desulfurization principle diagram壓縮有合成氨系統(tǒng)送來的二氧化碳氣體，進入壓縮機之前，在總管內與氧氣混合。方法有 干法和濕法，干法較常用，可以達到很高的凈化度，但只有當空氣中的硫化氫含量較低時才能應用（lg/m3)，所以必須與濕法串聯(lián)，干法放在其后。 原料的凈化與輸送 二氧化碳脫硫與壓縮原理脫硫原料二氧化碳是合成氨裝置生產的副產物，其中含有極少量的硫化物（主要是硫化氫）。C，176。 二氧化碳二氧化碳是無色氣體，在一定條件下可以液化，在強烈冷卻時可以變?yōu)橥w，成為干冰，其分子式為CO2,分子量為44，臨界溫度為31176。C以下時，氨可以成為具有臭味的無色結晶，其主要物理性質如下：臨界溫度/ 176。 原料的準備合成尿素的主要原料是液氨和氣體二氧化碳，二者分別是合成氨廠的主副產品，所以合成氨和尿素生產裝置設在一起，聯(lián)合生產[7]。合成后的氣液混合物進入一段分解，進行氣液分離，將分離氣相后的尿液 送入二段分解，進一步見混合物中的氣相除去。尿素合成塔內溫度為186?190176。 合成尿素工藝流程水溶液全循環(huán)法合成尿素工藝流程簡圖如32，由造氣爐產生的半水煤氣脫碳后，其中大部分的二氧