發(fā)布時(shí)間：2020-09-26 20:32

　　 尿素是一種十分重要的化工產(chǎn)品,它被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)以及工業(yè)之中。目前尿素生產(chǎn)工藝大部分都選用汽提法尿素工藝,其中以二氧化碳汽提法尿素工藝最為常見。汽提法尿素工藝主要分為原料預(yù)處理、高壓合成與回收、中低壓回收、蒸發(fā)與造粒、水解與吸收等工段,其中以高壓合成圈工段最為核心。本文仔細(xì)分析了汽提法尿素工藝的工藝流程,詳細(xì)研究了每一段流程的設(shè)備、氣液流股走向等信息。之后還對(duì)尿素合成體系進(jìn)行了深入的研究,包括尿素合成的各分步反應(yīng)、反應(yīng)熱、反應(yīng)平衡以及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等。在詳細(xì)了解汽提法尿素工藝的基礎(chǔ)上,本文對(duì)該工藝進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)流程模擬。通過確立工藝涉及的組分、選擇合適的熱力學(xué)方法、選擇合適的設(shè)備模型以及使用正確的求解方式,最終完成了汽提法尿素工藝的穩(wěn)態(tài)流程模擬,而且模擬結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)值相近。在穩(wěn)態(tài)模擬的過程中,還探討了不同的熱力學(xué)方法是否適合尿素體系的模擬計(jì)算。以穩(wěn)態(tài)流程模擬的結(jié)果作為參照,本文還對(duì)汽提法尿素工藝進(jìn)行了動(dòng)態(tài)流程模擬。通過基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)計(jì)算、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型建立、管網(wǎng)模型建立、設(shè)置初始物流信息等步驟,成功建立動(dòng)態(tài)模型；再通過合理的求解過程,得到了動(dòng)態(tài)流程模擬的結(jié)果,其數(shù)值與工廠實(shí)際生產(chǎn)數(shù)值接近。完成了動(dòng)態(tài)流程模擬之后,通過進(jìn)一步的工作最終完成了汽提法尿素工藝動(dòng)態(tài)仿真機(jī)的開發(fā)。
【學(xué)位單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TQ441.41
【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACTS
符號(hào)說明
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 系統(tǒng)工程與化工系統(tǒng)工程
        1.1.1 系統(tǒng)工程概述
        1.1.2 化工系統(tǒng)工程概述
    1.2 化工流程模擬簡(jiǎn)述
        1.2.1 穩(wěn)態(tài)流程模擬簡(jiǎn)述
        1.2.2 動(dòng)態(tài)流程模擬簡(jiǎn)述
    1.3 尿素及其工業(yè)簡(jiǎn)介
        1.3.1 尿素的性質(zhì)及用途
        1.3.2 尿素工業(yè)化的發(fā)展歷史
        1.3.3 幾種典型的尿素生產(chǎn)工藝介紹
            1.3.3.1 水溶液全循環(huán)法尿素工藝
            1.3.3.2 二氧化碳汽提法尿素工藝
            1.3.3.3 氨汽提法尿素工藝
            1.3.3.4 幾種尿素工藝的比較
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 汽提法合成尿素工藝的系統(tǒng)分析
    2.1 二氧化碳汽提法尿素工藝流程詳述
        2.1.1 二氧化碳預(yù)處理流程詳述
        2.1.2 氨預(yù)處理流程詳述
        2.1.3 高壓合成與回收流程詳述
            2.1.3.1 汽提塔
            2.1.3.2 高壓冷凝器
            2.1.3.3 尿素合成塔
            2.1.3.4 高壓洗滌器
        2.1.4 低壓循環(huán)回收流程詳述
        2.1.5 尿素蒸發(fā)與造粒流程詳述
        2.1.6 解吸和水解流程詳述
    2.2 尿素合成反應(yīng)體系的詳細(xì)分析
        2.2.1 尿素合成反應(yīng)體系
        2.2.2 反應(yīng)熱
        2.2.3 反應(yīng)平衡
        2.2.4 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
第三章 汽提法合成尿素工藝穩(wěn)態(tài)模擬
    3.1 組分的確立
    3.2 熱力學(xué)方法的選擇
        3.2.1 熱力學(xué)模型概述
        3.2.2 本工藝流程模擬熱力學(xué)模型的選擇
    3.3 設(shè)備模型的選擇
    3.4 穩(wěn)態(tài)模型求解
第四章 汽提法合成尿素工藝動(dòng)態(tài)模擬
    4.1 物質(zhì)基礎(chǔ)物性的計(jì)算
    4.2 基本模塊動(dòng)態(tài)模型建立
        4.2.1 物流混合與分流模型
        4.2.2 氣液相平衡模型
        4.2.3 換熱模型
        4.2.4 全混流反應(yīng)器模型
    4.3 重要設(shè)備動(dòng)態(tài)模型建立
        4.3.1 合成塔模型
            4.3.1.1 合成塔原型
            4.3.1.2 合成塔建模
        4.3.2 汽提塔模型
            4.3.2.1 汽提塔原型
            4.3.2.2 汽提塔建模
    4.4 動(dòng)態(tài)模型求解
        4.4.1 動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型求解
        4.4.2 動(dòng)態(tài)流程模擬求解
第五章 模擬結(jié)果及討論
    5.1 穩(wěn)態(tài)流程模擬結(jié)果與討論
        5.1.1 穩(wěn)態(tài)模擬結(jié)果
        5.1.2 結(jié)果討論
    5.2 動(dòng)態(tài)流程模擬結(jié)果與討論
        5.2.1 動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果
        5.2.2 合成塔操作條件分析
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師介紹
附件

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2827462