水溶液全循环法尿素蒸发工段的工艺流程设计毕业论文(编辑修改稿)

水溶液全循环法尿素蒸发工段的工艺流程设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

28674 一段蒸汽 5881 CO2 CO2 NH3 NH3 246 H2O 7648 H2O 尿素 20300 尿素 缩二脲 151 一段后尿液 缩二脲 总计 15 二段蒸发系统 二段蒸发器的操作压力： P = Mp （绝） 二段蒸发后尿素溶液的浓 度 ％（重量） ① 二段蒸发器内发生的缩二脲的计算： 由物料衡算条件知为： 2 kg/h = kg/h 3222 2)(2 NHC O N H C O N HNHCONH  消耗尿素： 120 247。 103 = kg/h 或 km/h 放出 NH3： 17 247。 103 = kg/h 或 km/h ② 二段蒸发器内尿素水解反应的计算： 尿素水解量： kg/t t/h = kg/h 及 由方程计算得 水解生成 NH3为： 2 = km/h 或 kg/h 水解生成 CO2为： km/h 或 25 kg/h 水解消耗 H2O： km/h 或 kg/h ③ 蒸发蒸汽组成： 16 蒸发蒸汽中含 CO2： km/h 或 25 kg/h 蒸发蒸汽中含 NH3： ＋ = km/h 或 kg/h ④ 二段蒸发后尿素熔融物组成： 蒸发蒸汽中尿素夹带尿素量： kg/t 二段蒸发后尿素熔融物中的尿素： － ― ― = kg/h 或 km/h 二段蒸发后尿素熔融物中的缩二脲： ＋ = km/h 或 202kg/h 二段蒸发后尿素熔融物中的水： （ － － ） 247。 = kg/h 或 km/h 蒸发蒸汽中的水： 进入量 – 反应量 – 出料量 = － － = kg/h 或 km/h 表 二段蒸发器物 料平衡表基准（ 22831kg/h 尿素生产） 收入项目 kg/h km/h 支出项目 kg/h km/h 一段蒸发后尿液 二段蒸汽 17 尿素 20300 CO2 25 缩二脲 NH3 H2O H2O 尿素 22047 367 缩二脲 202 总计 18 第 6 章 蒸发系统热量衡算 基准温度 25℃ ，考虑热损失。 温度： 进入物料温度： 150 ℃ 出料温度： 98 ℃ 压力： 进入物料压强： 4 kg/cm2 出料压强： kg/cm2 出闪蒸槽气体各组分分压： CO2 ： 247。 = kg/cm2 NH3 ： 247。 = kg/cm2 H2O ： 247。 = kg/cm2 ％的尿素溶液在 150℃时的比热为： CP = kcal/（ kg℃ ） ① 进闪蒸槽尿液热量 Q1 = ( 150 – 25 ) = kcal/h ② 尿液带出热量 : 闪蒸槽出口尿液中按物料数据计算尿液浓度为： 76％ ，设其温度为 t . 按液相温度为 100℃ ,则此状态尿液的比热： CP = kcal/（ kg℃ ） Q2 = ( t – 25 ) = ( t – 25 ) kcal/h ③ 甲铵分解吸热、 甲铵分解量： km/h 取甲铵生成热 :38060 kcal/km 甲铵熔融热： 4850 kcal/km 19 Q3 = ( 38060 – 4850 ) = 16605 km/h ④ NH4OH 分解热 过量氨解吸量为： 2 = km/h 最初溶液中： H2O/ NH3 = 247。 = 65 最终溶液中： H2O/ NH3 = 247。 （ － 2 ） = 200 平 均： H2O/ NH3 = （ 65 ＋ 200）247。 2 = 133 可得氨的溶解热： 8460 kcal/km Q4 = 8460 = kcal/h ⑤ 出口气体带出热量： CO2 ： kg/cm2.（绝） 98 ℃ H = 189 kcal/kg 1 kg/cm2.（绝） 25 ℃ H= 174 kcal/kg 2COQ = 2 2 . 0 5 ( 1 8 9 1 7 4 ) = 3 3 0 . 7 5 k c a l / h NH3 ： kg/cm2.（绝） 98 ℃ H = 460 kcal/kg 1 kg/cm2.（绝） 25 ℃ H = 422 kcal/kg 3NHQ = 4 1 . 1 2 ( 4 6 0 4 2 2 ) = 1 5 6 2 . 5 6 k c a l / h H2O ： kg/cm2.（绝） 98 ℃ H = 640 kcal/kg 1 kg/cm2.（绝） 25 ℃ H = 25 kcal/kg 2H O Q = 4 5 8 . 9 4 ( 6 4 0 2 5 ) = 2 8 2 2 4 8 . 1 k c a l / h 可得出口气体带出热量： 2 3 25 CO N H H OQ = Q + Q + Q = 3 3 0 .7 5 + 1 5 6 2 .5 6 + 2 8 2 2 4 8 .1= 2 8 4 1 4 1 .4 1 k c a l /h ⑥ 热量平衡得 Q1 = Q2 ＋ Q3 ＋ Q4 ＋ Q5 = ( t – 25 ) ＋ 16605 ＋ ＋ 从而可有： t = （ – ）247。 ＋ 25 = ℃ 取闪蒸槽出口尿液温度 t = ℃ 与出口气体温度相近。 Q2 = 22381 ( t 25 ) = 22381 ( 25 ) = 1589194 kcal/h 20 表 闪蒸槽热量平衡表基准（ 25℃） 收入项目 kcal/h ％ 支出项目 kcal/h ％ 尿素溶液带入热 100 尿素溶液带出热 甲铵分解热 16605 氨的分解热 气体带出热 总计 100 100 ① 蒸发蒸汽的组成见下表： p = kg/cm2 t = 130 ℃ 表 蒸发蒸汽的组成基准（ 22381kg/h 尿素生产） 物料 kg/h km/h kg/cm2 CO2 NH3 H2O 尿素 ② 基准温度 25℃ ，考虑热损失 . ③ 进入一段蒸发器的温度 t = 98 ℃ ④ 一段蒸发后尿液的组成（ t = 130 ℃） 尿 素 18830 kg/h 缩二脲 170 kg/h 水 kg/h ⑤ 进入一段蒸发器的物料见表 表 一段蒸发器物料平衡表（基准： 22831kg/h 尿素生产） 21 收入项目 kg/h km/h 支出项目 kg/h km/h CO2 CO2 172 NH3 NH3 156 H2O H2O 7200 400 尿素 尿素 153 总计 27057 1081 ① 热量收入 . 闪蒸槽带入尿素热量由闪蒸槽热量衡算得： Q1 = kcal/h ② 尿素溶液浓缩带出热量 尿素平均浓度 = （ ＋ ）247。 2 = 进料尿液中：水 /尿素 = 247。 = 此时尿素溶解热为： kcal/km 出料尿液中：水 /尿素 = 247。 = 此时尿素溶解热为： kcal/km Q2 = （ 4540 － 4050 ） = kcal/h 热量收入总和 12Q = Q + Q = 3 6 9 5 8 0 . 0 5 + 4 5 9 1 6 . 9 2k c a l = 4 1 5 4 9 6 .9 7 h入 ③ 热量支出 尿液带出热量 取尿素比热： kcal/（ kg℃ ） 96％尿液比热： CP = ＋ 1 22 = kcal/（ kg℃ ） Q3 = （ 130 25 ） = kcal/h ④ 尿素水解吸热 由物料计算： 尿素水解量： kcal/h 甲铵生成热： 38060 kcal/km 甲铵熔融热： 4850 kcal/km 尿素生成热： 6800 kcal/km Q4 = 247。 60 （ 38060 – 4850 6800） = kcal/h ⑤ 蒸发蒸汽带出热量 CO2： kg/cm2.（绝） 130 ℃ H = 197 kcal/kg 1 kg/cm2.（绝） 25 ℃ H = 174 kcal/kg 2COQ = 4 0 .4 4 (1 9 7 1 7 4 ) = 9 3 0 .1 2 k c a l/h NH。