15万吨年水溶液全循环法尿素生产工艺设计----水解系统工艺流程设计
摘要：尿素是一种重要的化学肥料和工业原料，在世界范围内广泛使用。许多国家都致力于尿素生产系统的研究。在水解系统中，工艺水中氨、二氧化碳、尿素的解吸水解程度很重要,所以工艺冷凝液处理装置也在不断地改造。废液中的氨的含量不能超过50ppm。超过此设计值，不符合排放标准。因此，本文设计主要是以年产15万吨尿素为目标，设计水解系统工艺流程，并且针对水解系统的进料和出料进行物料衡算和热量衡算，对配套的装置水解塔进行设备计算和选型，从而满足设计要求，达到规定的排放要求。进料组成：氨4.7%；尿素0.9%；二氧化碳2.1%.其余为水。出料废液中的氨为4×10-6kg/tUr,尿素为零。生产组织制度：年工作为8000小时，每小时生产25吨尿素。
关键词:尿素生产 工艺水 物料衡算 热量衡算 设备计算
引言
尿素的化学名称为碳酰二胺，分子式为CO(NH2)2，分子量为60.06,含氮量为46.65%。纯尿素为无色、无味、无臭的针状或棱柱状结晶体。工业尿素因含有杂质而呈白色或浅黄色，工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒。密度1.335g/cm3。熔点132.7℃。超过熔点则分解。尿素较易吸湿，贮存要注意防潮。尿素易溶于水和液氨，其溶解度随温度升高而增大。尿素的主要用途是作化肥用、作饲料用、其它工业用。
中国尿素工艺始于1957年，氨气提工艺始于1971年。随着尿素的生产与工艺改进，尿素水解吸装置不断的在进行改造，例如对塔板，以及进入装置时工艺水的工艺条件等。
对尿素生产后的工艺冷凝液中氨，二氧化碳，尿素的解吸回收具有很重要的意义，因为氨和二氧化碳是合成尿素的主要原料，在尿素生产完成后的后续工艺冷凝液处理系统中，将溶液中的氨，二氧化碳解吸，尿素水解后再解吸，这样可以将氨等组分解吸返回其他系统回收利用，不但可以减少原料的消耗，降低生产成本，防止溶液中的氨等组分对设备造成严重腐蚀，而且将工艺水中氨含量解吸到符合排放要求排放，是降低对环境污染程度的有效途径。其中的解吸装置水解塔是为了适应氨等组分的解吸要求，即实现零排放的配套装置。
目录
摘要 I
Abstract II
引言 1
第1章 绪论 2
1.1 尿素的物理化学性质和用途 2
1.1.1 尿素的物理性质 2
1.1.2 尿素的化学性质 2
1.1.3 尿素的用途 2
1.2 尿素发展简述 3
1.3 国内外尿素技术市场简况 3
1.4 尿素的生产方法简介 4
1.4.1 水溶液全循环法 4
1.4.2二氧化碳气提法 5
1.4.3法 5
1.5 本课题的意义和内容 6
1.5.1 课题的意义 6
1.5.2 课题的内容 6
第2章 法工艺流程 7
2.1 尿素的合成 7
2.2 尿素的工艺流程 7
2.3 水解系统工艺设计 9
2.3.1水解系统流程 9
2.3.2水解吸操作中典型设备介绍及其应用 10
2.4 主要工艺条件 10
2.5生产组织制度 11
第3章 物料衡算与热量衡算 12
3.1 物料衡算计算条件的确定 12
3.2 法水解系统物料衡算 13
3.2.1高压系统物料衡算 13
3.2.2中低压分解和回收工段物料衡算 16
3.2.3氨回收部分物料平衡计算 19
3.2.4真空浓缩工段 21
3.2.5解吸水解系统物料平衡计算 24
第4章 主要工艺设备计算 28
4.1 多组分的吸收与解吸计算方法简述 28
4.1.1多组分吸收与解吸中理论板数简捷计算方法介绍 28
4.2 水解塔工艺尺寸设计 30
4.2.1 水解塔的工艺条件 30
4.2.2水解塔的计算 30
第5章 水解系统的改造 36
5.1 废水处理系统 36
5.2 废水处理系统存在的问题及改造措施 37
5.2.1 废水处理系统存在的问题 37
5.2.2 改造措施 38
5.3 分子筛干燥器压差高的原因分析及改进 38
结论 39
致谢 40
参考文献 41
附录A 42
附录B 43
参考文献
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