尿素蒸发造粒段工艺毕业设计(编辑修改稿)

尿素蒸发造粒段工艺毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

流程方案说明 说明 本设计是尿素蒸发，造粒工段初步设计，蒸发段采用二效串联蒸发 ，之前用闪蒸槽进行预蒸。 二段分解塔来的压力为 4kg/cm2，温度为 150℃的尿液通过操作压力为 ，操作温度为 98℃的闪蒸槽减压预蒸后， 98℃的尿液有尿液泵输送进入一段蒸发器进行蒸发，压力为 ，温度为 130℃的蒸发气体和同闪蒸槽的蒸发气体进入一段蒸发表明冷凝器后进行循环，温度为 130℃的熔融尿素通过熔融尿素泵输送到第二段蒸发器进行蒸发操作。 130℃的蒸发蒸汽由管道输送到二段表面冷凝器进行冷却后，进行循环。 130℃的熔融尿素进入二段蒸发器蒸发后温度提高到 140℃尿素进一步浓 缩后由熔融尿素泵输送到造粒塔进行冷却造粒制成产品。 四川理工学院毕业设计（论文） 第一章 绪论 5 流程简图 产品 蒸汽 蒸汽 蒸汽 闪 蒸 槽 一段 蒸发 器 二段 蒸发 器 造 粒 塔 二段分解塔来料 图 12 尿素蒸发造粒流程简图 四川理工学院毕业设计（论文） 第二章 物料衡算 6 第二章 物料衡算 任务 万吨 /年尿素蒸发造粒 计算依据 工艺计算 1， 规模： 万吨 /年。 2， 年操作时间： 8000 小时，三班连续生产。 3， 理论产量： 万吨 /年 = 5625 kg/h 工艺流程简图 图 21 流程简图 工艺指标 本设计工艺参数 [13]如下： 1， 闪 蒸 槽： 操作 压力： Mpa（绝） 操作温度： 95 ~ 100 ℃ 2， 一段蒸发： 操作压力： Mpa（绝）出口尿液浓度 96 ％（重） 操作温度： 95 ~ 100 ℃ 3， 二段蒸发： 操作压力： Mpa （绝）出口尿液浓度 ％（重） 操作温度： 140 ℃ 计算基准 1．以 5625kg/h 尿素生产为计算基准。 2．进入物料（二段分解塔出口尿液 [13]）。 尿素 ： kg/t kmol/t ％ CO2 ： kg/t kmol/t ％ H2O ： kg/t kmol/t ％ NH3 ： kg/t kmol/t ％ 缩二脲 ： 6 kg/t kmol/t ％ 总计 ： kg/t 100 ％ 3．进料表 闪蒸槽 一段蒸发器 二段蒸发器 造粒塔 产品 气体 气体 气体 四川理工学院毕业设计（论文） 第二章 物料衡算 7 表 2. 1 5625 kg/h 物料进料表 基准： 5625kg/h 尿素生产 物料 分子量 kg/h kmol/h 质量百分数％ 尿素 60 CO2 44 H2O 18 NH3 17 缩二脲 103 总计 100 一段蒸发系统 条件 1. 操作压力： 闪 蒸 槽： kg/cm2 (绝 ) 一段蒸发： kg/cm2（绝） 2. 在一，二段分解系统总的氨基甲酸铵的分解率： ％ 3. 在一，二段分解系统及闪蒸槽总的氨基甲酸铵的分解率： ％ 4. 在一 ，二段分解系统总的过量氨蒸出率： ％ 5. 在一，二段分解系统及闪蒸槽总的过量氨蒸出率： ％ 6. 出闪蒸槽尿液浓度 76％（重）。 （尿 +水，其余不计）。 7. 出一段蒸发器尿液浓度： 96％（重）。 8. 尿液中所含的游离 NH3 及 CO2 通过一段蒸发后全部气化到蒸汽中。 9. 未转化成尿素的 CO2 均以氨基甲酸铵形式出塔。 计算 [13] 转化成尿素的均以 CO2 量为 kmol/t t/h = kmol/h 1). 闪蒸槽出 口气体中的 CO2 未转化量 蒸出率 = （ － ） = kmol/h 2). 闪蒸槽出口气体中的 NH3 a. 由氨基甲酸铵分解得： 2 = kmol/h 或 kg/h 四川理工学院毕业设计（论文） 第二章 物料衡算 8 b. 由过量氨蒸出得： 全部过量氨： ( ＋ ＋ ) kmol/t t/h = kmol/h 蒸出得： 过量 蒸出率 = （ － ） = kmol/h 或 kg/h 总计： + = kmol/h 或 kg/h 3). 闪蒸槽出口溶液组成。 a. 溶液中的 CO2 进 – 出 = – = kmol/h 或 kg/h b. 溶液中的 NH3 进 – 出 = – = kmol/h 或 kg/h c. 溶液中的尿素： kmol/h 或 kg/h d. 溶液中的缩二脲： kmol/h 或 kg/h e. 溶液中的水： （ 浓度 76 ％ ） 24 ％ 247。 76 ％ = kg/h 或 kmol/h 4). 闪蒸槽出口气体中的水： 进 – 出 = – = kmol/h 或 kg/h 5). 闪蒸槽物料平衡表 表 2. 2 闪蒸槽物料平衡表 基准： 5625kg/h 尿素生产 收入 kg/h kmol/h 支出 kg/h kmol/h 分解塔来溶液 气体 CO2 CO2 NH3 NH3 四川理工学院毕业设计（论文） 第二章 物料衡算 9 H2O H2O 尿素 溶液 缩二脲 CO2 NH3 H2O 尿素 缩二脲 总计 2．一段蒸发器物料衡算： 1). 一段蒸发器内生成缩二尿反应的计算： 由一段蒸发器内生成缩二尿量由物料平衡条件知： 1 kg/t = kg/h 或 kmol/h 2 2 2 2 3( NH ) C O NH C ON HCON H + N H 2 60 103 17 x 25 y 由上方程可得： 消耗尿素 ： x = 2 60 247。 103 = kg/h 或 kmol/h 放出 NH3 ： y = 17 247。 103 = kg/h 或 kmol/h 2). 一段蒸发器内尿素水解量由物料衡算条件知： 5625 kg/h = kg/h 或 kmol/h 2 2 2 2 3( NH ) C O + H O C O + 2 N H 60 18 44 2 17 x y z  由方程解之得 ： ①． H2O 消耗 ： x = 18 247。 60 = kg/h 或 kmol/h ②．生成 CO2 ： y = 44 247。 60 = kg/h 或 kmol/h ③．生成 NH3 ： z = 2 17 247。 60 = kg/h 或 kmol/h （ 2— 1） （ 2— 2） 四川理工学院毕业设计（论文） 第二章 物料衡算 10 3). 一段蒸发器蒸汽组成： 蒸发蒸汽由夹带的尿素在冷凝后进入尾气吸收塔并在解吸塔废液中排出，根据物料平衡条件知该部分物料量如下： 尿素： kg/t t/h = kg/h 或 kmol/h 蒸发蒸汽中的 CO2 为 ： 进入量 + 生成量 = + = kmol/h 或 kg/h 蒸发蒸汽中的 NH3 为 ： 进入量 + 生成量 = + + = kmol/h 或 kg/h 4). 一段蒸发后尿液组成： ①．尿液中的尿素：进入量 － 反应量 － 出量 = － － － = kg/h 或 kmol/h ②．尿液中的缩二尿：进入量 ＋ 生成量 = ＋ = kg/h 或 kmol/h ③．尿液中的 H2O：浓度为 96 ％： 4 247。 96 = kg/h 或 kmol/h 5). 一段蒸发器蒸发蒸汽中的 H2O 为：进入量 － 反应量 － 出量 = － － = kg/h 或 kmol/h 一段蒸发器物料平衡表 表 2. 3 一段蒸发器物料平衡表 基准： 5625kg/h 尿素生产 收入项目 kg/h kmol/h 支出项目 kg/h kmol/h 闪蒸槽出口尿液 一段蒸汽 CO2 CO2 NH3 NH3 四川理工学院毕业设计（论文） 第二章 物料衡算 11 H2O H2O 尿素 尿素 缩二脲 一段后尿液 尿素 缩二脲 H2O 总计 二段蒸发系统 条件 二段蒸发器的操作压力： P = Mpa （绝） 二段蒸发后尿素溶液的浓度 ％（重量） 计算 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 或 kmol/h 3222 2)(2 NHC O N H C O N HNHCONH  （ 2— 3 ） 消耗尿素： 120 247。 103 = kg/h 或 kmol/h 放出 NH3： 1。