机械5

尿素是一种重要化学肥料和工业原料，自从1922年尿素开始工业化生产以来，许多国家都致力于尿素生产的研究，在合成机理、热力学性质和工艺流程等各方面都有创新和突破。 尿素生产工艺是比较典型化工生产工艺之一。尿素生产工艺主要有水溶液全循环法，二氧化碳气提法，氨气气提法。本文介绍尿素生产工艺的基本概况，水溶液全循环法尿素生产工艺流程及特点，从尿素生产的热力学参数入手，对尿素的生产流程进行研究设计，以帮助指导尿素工业生产。 主要内容有：（1）阐述对尿素生成研究概况，分析现存工艺流程的优缺点，建立合适的工艺流程；（2）根据选择的工艺流程，以尿素生产和消耗为目标，进行了物料衡算和热量衡算。同时对生产系统关键性设备进行设计和选型；（3）根据设计数据，运用Auto CAD绘制工艺流程图和主要设备装置图。 目录 摘要I Abstract II 第1章绪论1 1.1尿素的物化性质及用途1 1.1.1尿素物理性质1 1.1.2尿素化学性质1 1.1.3尿素用途1 1.2尿素发展的简述2 1.3国内外尿素技术市场的简况2 1.4尿素生产方法简介3 1.4.1水溶液全循环法3 1.4.2二氧化碳气提法4 1.5本课题意义和内容5 1.5.1课题意义5 1.5.2课题内容5 第2章水溶液全循环法工艺流程6 2.1尿素的合成6 2.2尿素的工艺流程6 2.2.1水溶液全循环法合成尿素工艺流程简图6 2.2.2工艺流程7 2.3主要的工艺条件8 2.4生产组织制度10 2.5本章小结10 第3章物料衡算11 3.1物料衡算计算条件确定11 3.2水溶液全循环法流程物料衡算14 3.2.1压缩系统物料衡算14 3.2.2合成系统物料衡算15 3.2.3一段分解系统物料衡算17 3.2.4二段分解系统物料衡算20 3.2.5一段蒸发系统物料衡算21 3.2.6二段蒸发系统物料衡算24 3.2.7吸收—解吸系统物料衡算26 3.2.8二段吸收系统物料衡算28 3.2.9一段吸收系统物料衡算31 3.3本章小结32 第4章热量衡算34 4.1合成塔热量衡算34 4.1.1合成塔工艺条件34 4.1.2合成塔热量计算方34 4.1.3合成塔热量计算36 4.1.4合成塔热量平衡表38 4.2预分离器热量衡算38 4.2.1预分离器工艺条件38 4.2.2预分离器热量计算39 4.2.3预分离器热量平衡表42 4.3一段分解塔热量衡算42 4.3.1一段分解塔工艺条件42 4.3.2一段分解塔热量计算43 4.3.3一段分解塔热平衡表45 4.4一段吸收塔热量衡算45 4.4.1一段吸收塔工艺条件45 4.4.2一段吸收塔热量计算46 4.4.3一段吸收塔热量平衡表49 4.5一段蒸发器热量衡算49 4.5.1一段蒸发器工艺条件49 4.5.2一段蒸发器热量计算50 4.5.3一段蒸发器热量平衡表52 4.6一段蒸发表面冷凝器热量衡算52 4.6.1一段蒸发表面冷凝器的工艺条件52 4.6.2一段蒸发表面冷凝器的热量计算53 4.6.3一段蒸发表面冷凝器热量平衡表54 4.7尾气吸收塔热量衡算54 4.7.1尾气吸收塔工艺条件54 4.7.2尾气吸收塔热量计算54 4.7.3尾气吸收塔热量平衡表55 4.8解吸塔热量衡算55 4.8.1解吸塔工艺条件55 4.8.2解吸塔热量计算56 4.8.3解吸塔热量平衡表57 4.9本章小结57 第5章主要工艺设备计算59 5.1一段分解塔分离器工艺尺寸设计59 5.1.1一段分解塔分离器的工艺条件59 5.1.2一段分解塔分离器的工艺尺寸计算59 5.2一段吸收塔工艺尺寸设计60 5.2.1一段吸收塔的工艺条件60 5.2.2一段吸收塔的工艺尺寸计算60 5.3氨冷凝器工艺尺寸设计68 5.3.1氨冷凝器工艺条件68 5.3.2氨冷凝器工艺尺寸计算69 5.4本章小结73 结论74 致谢75 参考文献76