【正文】 ) 技術(shù)規(guī)格 操作溫度 （ ℃ ） 操作壓力（ MPa） 材料 數(shù)量 鹽酸儲罐 臥式 30 Φ28005500 25 玻璃鋼 1 水合肼儲罐 臥式 30 Φ28005000 25 PE 1 酒精儲罐 臥式 5 Φ18002200 25 PE 1 殘液酒精緩沖罐 臥式 5 Φ18002200 25 PE 1 水合肼計量罐 立式 1 Φ10001550 25 PP 1 鹽酸計量罐 立式 2 Φ120020xx 25 PP 1 換熱設(shè)備設(shè)備 表 49 名稱 型號 換熱面積 (㎡ ) 許用溫度 （ ℃ ） 許用壓力（ MPa） 材料 數(shù)量 蒸餾塔冷凝器 KS 型矩形塊孔式 10 20~150 縱向： 橫向： 石墨改性聚丙 烯 1 縮合反應(yīng)釜冷凝器 盤管式 5~180 常壓： 負壓： 硼硅玻璃 5 分離設(shè)備設(shè)備 （ 1） 離心機 表 410 名稱 型號 容量（ L） 直徑（ mm） 有效高度（ mm） 攔液板口徑（ mm） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 電動機功率（ kW） 材料 數(shù)量 離心機 LGZ 立式刮刀卸料 115 800 400 560 1500 Q235 5 （ 2） 過濾機 表 411 名稱 型 號 過濾面積（㎡） 濾室容量（ L） 濾板厚度（ mm） 濾室個數(shù) 濾餅厚度（ mm） 外型尺寸 功率（ kW） 過濾壓力。/h) 額定揚程 （ m） 汽蝕余量 (m) 電機功率 (kW) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 臺數(shù) 進口 出口 熔融尿素泵 40FB20 140 40 32 20 2900 1 殘液酒精回流泵 40FB20 80 40 32 20 2900 1 水合肼進料泵 40FB20 25 40 32 20 2900 1 鹽酸進料泵 40FB20 25 40 32 20 2900 1 食用酒精進料泵 40FB20 25 40 32 20 2900 1 精餾酒精回流泵 40FB20 80 40 32 20 2900 1 循環(huán)水泵 IS5032125 25 50 20 20 2900 2 （ 2）氣體輸送設(shè)備 表 46 名稱 型號 溫度(℃ ) 極限真空度（ MPa） 最大氣量（ m179。 選用冷水機組時，也應(yīng)注意該型號機組的正常 工作范圍，主要是主電機的電流限值是名義工況下的軸功率的電流值。同時，在設(shè)計選用時應(yīng)考慮冷水機組負荷的調(diào)節(jié)范圍?？傔\行時間內(nèi)100%、 75%、 50%、 25%負荷的運行時間比例大致為 %、 %、 %、 %。 選用冷水機組時，優(yōu)先考慮性能系數(shù)值較高的機組。選用冷水機組時，應(yīng)注意名義工況的條件。 冷凍機 冷水機組的選用應(yīng)根據(jù)冷負荷及用途來考慮。該系列產(chǎn)品具有高效節(jié)能、噪音低、性能可靠等優(yōu)點，符合最 新國家機械部 JB/T5305893 的標(biāo)準要求，產(chǎn)品按國際 ISO2858 標(biāo)準設(shè)計制造。物料內(nèi)部的水份（溶劑）不斷地向表面滲透、蒸發(fā)、排出，三個過程不斷進行，物料在很短時間達到干燥目的。在動力驅(qū)動下，罐體作緩慢旋轉(zhuǎn)，罐內(nèi)物料不斷地混合，從而達到強化干燥的目的。水環(huán)泵也可用作壓縮機，稱為水環(huán)式壓縮機，是屬于低壓的壓縮機，其壓力范圍為 ~ 表壓力。全密閉、防爆、潔凈度高。 外殼配置全開大翻蓋，檢修維護方便快捷。 轉(zhuǎn)鼓、機殼內(nèi)外表面、基礎(chǔ)平板均拋光處理，所有緊固件軍為不銹鋼，傳動部件均為不銹鋼封閉，密封件均為硅橡膠，配清洗噴淋系統(tǒng)，整機符合 GMP 衛(wèi)生要求。 表 41 FB 型耐腐蝕泵選型一覽表 型號 轉(zhuǎn)速 (r/min) 流量 (m179。該類產(chǎn)品具有性能穩(wěn)定可靠、密封性能好 ,造型美觀 ,使用檢修方便等優(yōu)點。用于輸送不含固體顆粒 ,有腐蝕性液體 ,被輸送介質(zhì)溫度為 20℃ ～ 130℃ ,泵進口壓力不大于2kg/cm2。 AFB 型不銹鋼耐腐蝕離心泵是在 F 型耐腐蝕泵的基礎(chǔ)上改進設(shè)計的 ,均采用新型的付葉輪動力軸封裝置 ,屬單級單吸懸臂式耐腐蝕離心泵。 表 322 結(jié)晶崗位熱負荷計算 熱散失 (25℃ ) 傳熱系數(shù) 時間 能量（ kJ） 285 1h 41040000 濾渣 (102℃ ) 質(zhì)量 t 濾液 (80℃ ) 質(zhì)量 物質(zhì) 質(zhì)量（ t） 平均熱容（ J/mol. ℃ ） 能量（ kJ） 輸入 25℃ 純水 25℃ 尿素 328 25℃ 水合肼 236 18726360 105℃ 蒸汽 輸出 102℃ 純水 17227528 102℃ 尿素 102℃ 氨基脲 102℃ 氨氣 32272800 50℃ 水 kJ/kg 物質(zhì) 質(zhì)量（ t） 反應(yīng)熱（ kJ/mol） 能量（ kJ） 尿素 2284082560 水合肼 877639360 氨氣 242995200 水 87497280 總放出熱： 2044269440kJ 成鹽反應(yīng) 氨基脲在成鹽反應(yīng)釜中與鹽酸反應(yīng)放出熱量生成鹽酸氨基脲晶體。 222 9 9 mDDHA ??????? ????????? ?? ? ； ? ?ChmkJT W ????????? 2/? ? ? kJQ 56 ???????? ； 反應(yīng)釜工段能量衡算一覽表 反應(yīng)工段全過程物料進出反應(yīng)物料能量平衡 表 320 反應(yīng)釜工段能量衡算一覽表 工藝指標(biāo) 數(shù)值 物料帶入熱量 ? ?kJQ1 環(huán)境散失熱量 ? ?kJQ6 ? 物料帶走熱量 ? ?kJQ4 能量衡算過程及衡算結(jié)果 縮合反應(yīng)熱量： 表 321 縮合反應(yīng)釜熱負荷計算 對縮合反應(yīng)進行能量衡算，原料進出反應(yīng)釜焓變及物性如下表： 脲液從反應(yīng)釜出來進入后處理階段，首先進行冷卻結(jié)晶，然后進行減壓過濾 ,期間涉及熱負荷變化。1 物料帶走熱量 ? ?kJQ4 進水溫度（冷凍水） CT ??839。252 ?????； 即每天需要的冷卻水量為 ? 。2 ； 水的比熱容 CkgkJc p ??? / ； 所需冷卻水的量 ? ? kgTTcQp339。 冷卻水常溫進水 CT ??2039。 kJQ 6775731642 2 3 ???????????????即 需要冷卻。 成鹽反應(yīng)過程的熱量衡算 成鹽反應(yīng)釜能量流程簡圖 成鹽反應(yīng)工段包括： 5個成鹽反應(yīng)釜 ,對 1個成鹽反應(yīng)釜進行熱量衡算，物料進出情況如圖 6 圖 36 成鹽反應(yīng)工段能量流程簡圖 成鹽反應(yīng)過程需要用冷卻水及冷凍水降溫故此過程不考慮設(shè)備損失的熱 量 Q6 物料帶入到設(shè)備的熱量 由公式： Mncc p ? ?? ? 反應(yīng)前的溫度：濾液 Ct ??8011 ，鹽酸 Ct ??2512 反應(yīng)后的溫度： Ct ??102 由公式： Mncc p ? ?? ? 計算比熱容得到： 濾液平均比熱容： CkgkJc p ??? / 40%鹽酸： CkgkJc p ??? / 水的比熱容： CkgkJc p ??? / KJQ ??????? 具體各物質(zhì)能量參照：表 314 物料帶入到成鹽反應(yīng)釜中熱量 （ 1Q ） 表 314 物料帶入到成鹽反應(yīng)釜的熱量（ 1Q ） 縮合反應(yīng)釜 25℃鹽酸溶液 80℃濾液 25℃冷卻水 40℃冷卻水 10℃鹽酸氨基脲溶液 8℃冷卻水 15℃冷卻水 濾液 鹽酸溶液 進入溫度 ℃ 80 進入物料的質(zhì)量 kg 平均比熱容 （ J/mol℃ ） 物料帶入熱量 kJ 物料帶入熱量 1Q kJ 物料從過濾裝置以一定溫度進入成鹽反應(yīng)釜會帶入熱量，基本參數(shù)經(jīng)計算列表如上。 反應(yīng)釜工段能量衡算一覽表 表 313 反應(yīng)釜工段能量衡算一覽表 工藝指標(biāo) 數(shù)值 工藝指標(biāo) 數(shù)值 物料帶入熱量 ? ?kJQ1 環(huán)境散失熱 ? ?kJQ6 ? 加熱劑傳給熱量 ? ?kJQ2 518909 初始溫度 CT ??241 反應(yīng)熱效應(yīng) ? ?kJQ3 反應(yīng)后溫度 CT ??902 物料帶走熱量 ? ?kJQ4 進水溫度 CT ??10239。 壓力過濾機能量流程簡圖 壓力過濾機 90℃混合物 濾渣 80℃ 80℃濾液 圖 35 壓力過濾機能量流程簡圖 經(jīng)縮合反應(yīng)后，過量的尿素未反應(yīng)完，通過壓力機過濾，出去溶液中的固體，將濾液送入下一個工段。 222 9 9 mDDHA ??????? ????????? ?? ? ； ? ?ChmkJT W ????????? 2/? ? ? kJQ 56 ???????? ； 加熱劑傳給設(shè)備的熱量 高溫蒸汽流量： 50 hm3 ，進入溫度 1021?t C? ，出去溫度： 502?t C? 高溫蒸汽比熱容： KgKJC p 2 2 6 0? 有公式： ? ?ttCVTQ p 212 ??? ? ? 1762 80 005010222603502 ??????Q kJ 具體各物質(zhì)能量參照：表 311 蒸汽傳遞的熱量 表 311 蒸汽傳遞的熱量 （ 2Q ） 進入溫度 ℃ 離開溫度 ℃ 流量 hm3 時間 h 熱量 kJ 高溫蒸汽 102 50 50 3 518909 因尿素與水合肼是吸熱反應(yīng)，且在溫度維持在 102℃時達到最優(yōu)反應(yīng)收率 。 反應(yīng)中吸熱： 氨氣： kJ， 水： ，氨基脲： kJ 總放出熱量： kJ 具體各物質(zhì)能量參照：表 310 化學(xué)反應(yīng)熱 表 310 化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)參數(shù) （ 4Q ） 物質(zhì) 質(zhì)量（ kg） 反應(yīng)熱 (KJ/mol） 能量（ kJ） 尿素 36316 水合肼 氨氣 水 氨基脲 放出能量 尿素與水合肼在 102℃的條件下發(fā)生縮合反應(yīng)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，由外界供熱，上表給出了參入反應(yīng)的各個物質(zhì)的熱力學(xué)參數(shù)。 具體各物質(zhì)能量參照：表 39物料離開縮合反應(yīng)釜所帶走的熱量（ 4Q ） 表 39 物料離開縮合反應(yīng)釜所帶走的熱量（ 4Q ） 水 氨氣 氨基脲 尿素 輸出溫度 ℃ 80 80 80 80 輸出質(zhì)量 kg 平均比熱容（ J/mol℃ ） 物料帶走熱量 kJ 物 料帶走熱量 4Q kJ 物料 進 入反應(yīng)釜后維持溫度在 102℃，物料被加熱，反應(yīng)完成后外界加入的熱量會被帶出如上 表 所示。 1551221111 TcmTcmTcmQ ppp ??? ?????????? 具體各物質(zhì)能量參照：表 38物料帶入到縮合反應(yīng)釜中熱量 表 38 物料帶入到縮合反應(yīng)釜中熱量 24℃ 純水 24℃ 水合肼 140℃ 尿素 進入物料的質(zhì)量 kg 平均比熱容 （ J/mol℃ ） 物料帶入熱量 kJ 物料帶入熱量 1Q kJ 物料進入反應(yīng)釜時由于物料本身自帶熱量，上表反應(yīng)出進入物料基本熱力學(xué)參數(shù)。 由公式： M nccp ? ?? ? 計算比熱容得到： CkgkJcp ???????? /1 3 8 CkgkJc p ?????????? /8 1 8 縮合反應(yīng)釜 140℃尿素 24℃純水 24℃水合肼 102℃蒸汽 50℃ 水 90℃混合物 CkgkJc p ??????? / CkgkJc p ?????????? /5 5 8 同理計算出水的比熱容 CkgkJc p ??? / 。數(shù)表表明原材料到產(chǎn)品的收支平衡，元素遵守質(zhì)量守恒定律。 車間總物料平衡 （ 1）物料平衡 對生產(chǎn)車間進行物料總平衡分析，涵蓋各生產(chǎn)工段，可得下表： 表 36 鹽酸氨基脲車間總物料平衡表 單位： t/a 操作單元 輸入 輸出 進入下一步 排放 循環(huán) 名稱 輸入量 名稱 輸出 量 名稱 輸出量 名稱 輸出 量 縮合 過濾 水合肼 脲液 438 氨氣 尿素 326 濾渣 水 8 成鹽