年產(chǎn)10萬噸尿素工藝設(shè)計-文庫吧資料
2025-07-03 09:00本頁面
【正文】 求得N N=22．3(不包括再沸器) 用逐板計算法可求得N=22(不包括再沸器)．六、設(shè)計總結(jié)在大學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，畢業(yè)設(shè)計是一個重要的環(huán)節(jié)，是我們步入社會參與實際工程建設(shè)的一次極好的演示，我十分有幸能提早把畢業(yè)設(shè)計和實際工程有機(jī)的結(jié)合起來在大學(xué)的學(xué)習(xí)過程中[10]。 餾出液中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)； XW (5—2) 式中( 5—1) 易揮發(fā)組分平衡可根據(jù)精餾塔的物料衡算來求得進(jìn)料液(F)、塔頂?shù)酿s出液(D)和塔釜液(W)公式：總物料平衡要求年產(chǎn)10萬噸尿素（年生產(chǎn)天數(shù)為320天），其含量為90%，進(jìn)料組成為40%，塔釜殘液組成為0．1%（以上均為尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)），泡點進(jìn)料，進(jìn)料溫度為160度，R=1．5Rmin，物系的相對揮發(fā)度為1．7，試計算：（1）進(jìn)料量及塔釜殘液量（kmol/h）；（2）若R=1．5Rmin求實際回流比。一般氣提塔內(nèi)尿液停留時間以1min為宜。在生產(chǎn)上，除了控制氣提塔的液氣比外，還要嚴(yán)格要求氣提塔中的液氣均勻分布。當(dāng)塔內(nèi)液氣比太高時，氣提效率顯著下降；液氣比太低，易行成干管。3．液氣比氣提塔的液氣比是指進(jìn)入氣提塔的尿素熔融物與二氧化碳的質(zhì)量比，它是由尿素合成反應(yīng)本身的加料組成確定的，不可以任意改變。但是，實際生產(chǎn)中二氧化碳?xì)馓岵僮魇遣捎门c合成操作等壓的條件進(jìn)行的，因為這樣有利于熱量的回收，同時能降低冷卻水和能量消耗。通常用2．1MPa的蒸汽加熱以維持塔內(nèi)溫度。但是，溫度太高則腐蝕嚴(yán)重，同時加劇副反應(yīng)的發(fā)生，這將影響尿素的產(chǎn)量和質(zhì)量。2．工藝流程圖圖1 二氧化碳?xì)馓?、循環(huán)、回收過程的工藝流程1合成塔 2氣提塔 3精餾塔 4循環(huán)加熱器 5高壓甲銨冷凝器 6高壓洗滌器7吸收塔 8低壓甲銨冷凝器 9液位槽 10吸收器 11解析塔 12吸收塔循環(huán)泵13循環(huán)冷凝器 14循環(huán)泵 15冷卻器 16高壓甲銨泵17吸收器循環(huán)泵18吸收器循環(huán)冷卻器19閃蒸槽冷液泵 20解析塔給料泵 21解析塔熱交換器 22吸收塔給料升壓泵 23頂部加料冷卻器 24氨水槽（二）工藝條件 1．溫度因為甲銨的分解反應(yīng)，過量氨及游離二氧化碳的解吸都是大量吸熱的過程。被分離的氣體進(jìn)入吸收器10的鮑爾環(huán)填料層，吸收劑是由吸收塔來的部分循環(huán)液和吸收器本身的部分循環(huán)液，經(jīng)由吸收器循環(huán)泵17和吸收器循環(huán)冷卻器18冷卻后噴灑在填料層上，氣液在吸收器填料層逆流接觸，將氣體中氨和二氧化碳吸收，未吸收的惰性氣體由塔頂放空，吸收后的部分甲銨液由塔底排出，經(jīng)高壓甲銨泵16打入高壓洗滌器作吸收劑。氣相得到易揮發(fā)組分氨、二氧化碳的氣體，這樣降低了精餾塔出口氣體中的水含量，利于減少循環(huán)甲銨液中的水含量。精餾塔下部分離段出來的氣體經(jīng)氣囪與噴淋液在填料段逆流接觸，進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱。吸收氨和二氧化碳的濃甲銨液溫度約160度，由填料段下部引入高壓噴射器循環(huán)使用。管外用封閉的循環(huán)水冷卻，使管內(nèi)充滿甲銨液，未冷凝的氣體在此鼓泡通過，其中氨和二氧化碳大部分被冷凝吸收，含有少量氨、二氧化碳及惰性氣體再進(jìn)入填料段。反應(yīng)后的甲銨液及未反應(yīng)的氨氣、二氧化碳?xì)夥謨陕愤M(jìn)入尿素合成塔底部，在此未反應(yīng)的氨、二氧化碳繼續(xù)反應(yīng)，同時甲銨脫水生成尿素。在此氣液分離，分離后的尿液含甲銨和過剩氨極少，主要是尿素和水，由精餾塔底部引出，經(jīng)減壓后再進(jìn)入真空蒸發(fā)系統(tǒng)。由于降壓，甲銨和過剩氨進(jìn)一步分解、氣化，吸取尿液內(nèi)部的熱量，使溶液溫度下降到約107度。通過以上綜述及比較，本設(shè)計我選用了二氧化碳?xì)馓岱ㄉa(chǎn)尿素。但是較低的氨碳比又使得在高壓部分物料對設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重。便于采用蒸汽透平驅(qū)動的離心式二氧化碳壓縮機(jī)，對強(qiáng)化設(shè)備的生產(chǎn)能力和提高熱能利用十分有利。因此，需要巨大的高層結(jié)構(gòu)來支撐設(shè)備。 3．二氧化碳?xì)馓岱ㄖ械母邏翰糠郑绺邏豪淠鞯募卒@液及來自高壓洗滌器的甲銨液，均采用液位差使液氣物料自流返回合成系統(tǒng)，不需用甲銨泵輸送，不僅可以節(jié)省設(shè)備和動力，且操作穩(wěn)定。 2．高壓冷凝器與合成等壓下冷凝氣提氣，冷凝溫度較高，返回合成塔的水量較少，有利于轉(zhuǎn)化率的提高。從而免去了操作條件苛刻、腐蝕嚴(yán)重的一段甲銨泵。它的主要特點如下。含氨量高，回收反應(yīng)熱多，設(shè)備腐蝕低，機(jī)械設(shè)備投資少，操作穩(wěn)定。3． 流程過于復(fù)雜。2． 一段甲銨泵腐蝕嚴(yán)重。1． 能量利用低。水溶液全循環(huán)
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