【正文】 由安化公司提供的數(shù)據(jù)可知解吸塔的操作溫度為塔底液相 143℃ ，塔頂氣相 85℃ ，塔操作壓力為 ,當(dāng)年產(chǎn)二十萬(wàn)噸尿素時(shí)，每小時(shí)由工藝?yán)淠翰蹃?lái)的工藝水為 13425kg,溫度為大約 45℃ ，從解吸塔排出的廢液為 14695kg 溫度為 143℃ 解吸塔熱量平衡見(jiàn)表 表 生產(chǎn) 1 噸 尿素解吸水解系統(tǒng)熱量平衡表 熱量輸入 kcal 熱量輸 出 kcal 塔頂進(jìn)液帶入熱量 32220 解吸塔加熱蒸汽帶入熱 量 水解器水蒸氣加入 熱 量 11403 共計(jì) 氨 560 二氧化碳 168 水 30750 氨與二氧化碳中和熱 廢液帶出熱量 氨解吸熱 二氧化碳解析熱 熱損失 共計(jì) 流股號(hào) 狀態(tài) 溫度 NH3 CO2 Ur H2O 合計(jì) ℃ kg ○33 氣 85 700 350 — 1250 2300 ○99 液 143 104 — — 14685 14685 ○90 液 45 625 275 125 12400 13425 28 第 4 章 主要工藝設(shè)備計(jì)算 多組分的吸收與解吸計(jì)算方法簡(jiǎn)述 多組分吸收與解吸中理論板數(shù)簡(jiǎn)捷計(jì)算方法介紹 （ 1） 吸收因子法 解吸塔中塔板數(shù)的計(jì)算方法采用的是解吸因子法，計(jì)算過(guò)程所用到的計(jì)算公式推導(dǎo)類(lèi)似多組分吸收的公式推導(dǎo)。水的含量為 % 工藝條件 （ 1） 工藝水在解吸塔頂部進(jìn)入 頂部溶液量溫度 t=85℃ （ 2） 加熱蒸汽用 ,溫度為 ℃ 。那么，流股 ○ 41 的總料量為 1000/=1177kg 注： V104真空預(yù)濃縮器分離器 E113真空預(yù)濃縮器 E114第一真空濃縮器 V107第一真空分離器 E115第二真空濃縮器 V108第二真空分離器 P106尿素溶液泵 P108熔融尿素泵 圖 真空工段示意圖 ∴ 流股 ○ 41 各組分量 NH3 1177= CO2 1177= Ur 1000kg H2O = 流股 ○ 40 =流股 ○ 32 ○ 41 ∴ NH3 = CO2 = 23 Ur 10001000=0kg H2O = 流股 ○ 51 各組分量 NH3 [(10003)/] = CO2 [(10003)/] = Ur 10003=997kg H2O [(10003)/] = 流股 ○ 50 =流股 ○ 41 ○ 51 NH3 = CO2 = Ur 1000997=3kg H2O =11806kg 流股 ○ 54 各組分量 Ur 9972=995kg H2O 995/= 流股 ○ 53 =流股 ○ 51 ○ 54 ∴ NH3 =0kg CO2 = Ur 997995=2kg H2O = 流股 ○ 52 =加入蒸汽量 +流股 ○ 40 +○ 50 +○ 53 據(jù)經(jīng)驗(yàn)知每噸尿素加入水蒸 氣的量為大約為128kg, ∴ NH3 ++=25kg CO2 ++=11kg Ur 3+2=5kg H2O 128++=496kg 24 表 生產(chǎn) 1 噸尿素真空濃縮工段物料平衡表 解吸水解系統(tǒng)物料平衡計(jì)算 為了提高水解、解吸溫度，目前流 股 ○ 42 不用，即為零。離開(kāi)高壓系統(tǒng)總物料量 =流股 ○ 14 +○ 10 ∴ NH3 515+50=565kg CO2 115+3=118kg Ur 1000+0=1000kg H2O 498+0=498kg 15 入高壓系統(tǒng)總物料流量 =流股 ○ 4 +○ 11 +○ 6 ∴ NH3 565+(1000/60) 172=1132kg CO2 118+(1000/60) 44=851kg H2O 49+(1000/60) 18=198kg 從高壓甲胺泵出來(lái)的流股 ○ 11 中 CO2 的量為 851730=121kg ∴ 流股 ○ 11 中各組分量 NH3 (121/) =342kg CO2 851730=121kg H2O (121/) =198kg 流股 ○ 6 （ P101 加氨量） NH3 1132342=790kg 從汽提塔來(lái)的流股 ○ 9 =流股 ○ 8 ○ 10 ∴ NH3 1133515=618kg CO2 4891154=374kg H2O 600498=102kg Ur 10001000=0kg 從甲胺分離器底端出來(lái)的流股 ○ 13 =流股 ○ 9 +○ 11 ○ 14 ∴ NH3 61834250=910kg CO2 374+1213=492kg H2O 102+1980=300kg 從高壓氨泵來(lái)的流股 ○ 7 =入塔量 流股 ○ 4 ∴ NH3 17000=1700kg CO2 1222730=492kg H2O 3000=300kg 流股 ○ 6 =流股 ○ 7 ○ 13 ∴ NH3 1700910=790kg CO2 492492=0kg 16 H2O 3000=300kg 表 生產(chǎn) 1 噸尿素高壓合成系統(tǒng)物料平衡表 流股號(hào) 狀態(tài) 溫度 NH3 CO2 Ur H2O 合計(jì) ℃ kg ○ 4 氣 137 — 730 — — 730 ○ 7 液 120 1700 492 — 300 2492 ○ 8 液 188 1133 498 1000 600 3222 ○ 9 氣 195 618 374 — 102 1094 ○10 液 210 515 115 1000 498 2128 ○ 11 液 70 342 121 — 198 661 ○13 液 155 910 492 — 300 792 ○14 氣 155 50 3 — — 53 ○ 6 液 95 790 — — — 790 中低壓分解和回收工段物料衡算 根據(jù) 分析工取樣分析數(shù)據(jù)知 表 取樣分析數(shù)據(jù) 組成 %（ m/m） ○17 ○32 ○ 33 NH3 CO2 Ur — H2O 17 注： V102中壓分離器 E102中壓分解器 E106中壓冷凝器 C101中壓吸收塔 V103低壓分離器 E103低壓分解器 E108低 壓冷凝器 C104低壓惰洗塔 V106碳銨液槽 圖 中低壓分解和回收 工段示意圖 ∴ 從低壓分離器來(lái)的流股 ○ 17 各組分量 NH3 (1000/) =110kg CO2 (1000/) =18kg Ur 1000kg H2O (1000/) =438kg 從下端 離開(kāi)低壓分離器去蒸發(fā)系統(tǒng)的流股 ○ 32 各量為 NH3 (1000/) =25kg CO2 (1000/) =11kg Ur 1000kg H2O (1000/) =370kg 離開(kāi)中壓分離器的流股 ○ 16 =流股 ○ 10 +○ 14 ○ 17 ∴ NH3 515+50110=455kg CO2 115+318=100kg Ur 10001000=0kg H2O 498438=60kg 離開(kāi)低 壓分離器上端流股 ○ 31 =流股 ○ 17 ○ 32 ∴ NH3 11025=85kg 18 CO2 1811=7kg Ur 10001000=0kg H2O 438370=68kg 由于存在 E103 底部液相中 NH3 和 CO2 將在真空系統(tǒng)中蒸發(fā)出來(lái)，再加上每噸尿素有 5kg夾在真空分離器中，并經(jīng)水解送到低壓系統(tǒng)中 ∴ 流股從解吸來(lái)的流股 ○ 33 NH3 25+(5/60) 172=28kg CO2 11+(5/60) 44=14kg H2O [ (28+14)/(5/60) ]=50kg 參照安化公司提供的物料平衡表及近幾年經(jīng)驗(yàn)，知低壓加洗滌水每噸尿素為 10kg。 13 氨汽提法水解系統(tǒng)物料 衡算 高壓系統(tǒng)物料衡算 注： R101合成塔； V101甲銨分離器； E101汽提塔； E104甲銨冷凝器； P101高壓氨泵； P102高壓甲銨泵； K101CO2 壓縮機(jī) 圖 高壓合成系統(tǒng)示意圖 以 R101 出口生成 1t(1000kg)尿素為基準(zhǔn)（注：不考慮尿素在 E101,E102 等處水解）。尿素物料衡算有下列各項(xiàng) : (1) 計(jì)算基準(zhǔn) 尿素物料衡算以每年生產(chǎn) 20 萬(wàn) 噸尿素，每年按照 8000 小時(shí)計(jì)算，即每小時(shí)生產(chǎn) 25噸尿素 。因此對(duì)尿素生產(chǎn)后所產(chǎn)生的冷凝液的量，組分含量以及所加入的加熱蒸汽量必須進(jìn)行水解解吸系統(tǒng)的物料衡算 [7]。改變某設(shè)備的任何一個(gè)參數(shù)都會(huì)影響全系統(tǒng)的物料平衡。 物料衡算根據(jù)下列公式 ∑G 入 =∑G 出 +∑G 損 式中 ∑G— 輸入物料總和； ∑G— 輸出物料總和； ∑G— 損失物料總和。 生產(chǎn)組織制度 法定假日和星期假日采用輪換倒班制度 ， 采用 4 班倒制 ， 連續(xù)工作制 ， 工作日 =365設(shè)備維修日 =36535=330 天 ,每天生產(chǎn)成品尿素 20xx00/330=606t，即每小時(shí)生產(chǎn) 25 噸尿素 。 (4) 停留時(shí)間 尿素熔融液在氣提塔內(nèi)停留時(shí)間太短，甲銨和過(guò)量氨來(lái)不及分解，達(dá)不到氣提的要求；但停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，氣提塔生產(chǎn)強(qiáng)度降低，同時(shí)副反應(yīng)加劇，影響產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。造成氣提管缺氧而嚴(yán)重腐蝕。從理論上計(jì)算，氣提塔中的液氣比為 3． 87，生產(chǎn)上通常控制在 4 左右，液氣比的控制是很重要的。如果采 用較低的壓力，會(huì)使尿素合成率降低，從而增大氨和二氧化碳的循環(huán)量，同時(shí)還會(huì)使氣提后氣體中水含量增加，使返回甲銨