發(fā)布時間：2021-08-05 06:56

　　河南心連心化學工業(yè)集團股份有限公司二分公司尿素生產裝置屬于水溶液全循環(huán)尿素工藝,隨著技術的進步,這一工藝呈現(xiàn)出能耗高、轉化率低、氨耗高、汽耗高、生產運行成本高等問題。在本論文中,針對該裝置開展了水溶液全循環(huán)工藝的工藝優(yōu)化和技術改造工作研究,旨在提高尿素合成轉化率,從而提高裝置運行經濟性。通過對裝置進行整體分析得知,尿素合成塔轉化率的主要影響因素有:1、合成塔的工藝條件狀況;2、尿素合成塔的結構及其內部塔板的結構形式;3、循環(huán)系統(tǒng)的工藝狀況。本文通過改變合成塔塔板結構形式、優(yōu)化循環(huán)系統(tǒng)工藝條件及合理調配生產資源改善進塔物料,從而來提高水溶液全循環(huán)尿素工藝合成塔的轉化率,降低裝置運行消耗,進而提高該類裝置的運行經濟性。通過一系列技術改造及裝置的優(yōu)化調整,采取提高入塔原料氣純度和優(yōu)化循環(huán)系統(tǒng)工藝等方法,實現(xiàn)了尿素合成轉化率由64%提高至66%以上,蒸汽消耗由1.16噸/噸尿素降低到0.98噸/噸尿素以下,提高了水溶液全循環(huán)尿素生產裝置的運行經濟性。 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２＿１合成塔內返混現(xiàn)象??Ｆｉｇ．?２－１?ｂａｃｋｍｉｘｉｎｇ?ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ?ｉｎ?ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｔｏｗｅｒ??

?北京化工大學專業(yè)學位碩士研宄生學位論文???反應的正反應速度常數(shù)為ｋｉ，逆反應速度常數(shù)為ｋ２，從尿素的生產反應式??可知，該反應的化學反應速度可用下式表示：??＾?＝?ｋｊ（ａ－ｘ）－ｋ２ｘ２??式（２－２）??式中，＃為化學反應速度，單位為ｍ〇ｌ／Ｌ＊ｍｉｎ；?ｈ、１（２分別為正逆反應??ｄｔ??速度常數(shù)；ａ設定為氨基甲酸銨的初始濃度，單位為ｇｍｏｌ／Ｌ；?ｘ設定為ｔ時間??后的生成物的濃度，單位為ｇｍｏｌ／Ｌ；對上式進行簡化，可以得到：??ｄｘ??—ｐ￣?＝?ａ—ｘ??式（２－３）??ｄｔ??上式中，可以設定反應時間ｔ是１０個等分，生成物的濃度從０到０．７，假設??返混率為１００％，返混液隨溫度變化而變化，假定溫度從１７３°Ｃ到１８８°Ｃ，人??０．?６９？０．?７３０５?ｇｍｏｌ／Ｌ；?ａ＝ｌ?ｇｍｏｌ／Ｌ，那么無返混ａ－ｘ和有返混的ａ－ｘｐ的數(shù)據(jù)可??以繪制如圖２－２所示：??〇，３??Ｑ?２??！?ｉ?｜?｜?｜?｜?｜?｜?｜?ＩＰ１０??３４５６７８９?１０?——?＂ｔ??１７３?１７４．５?１７６?１７７，５?１７９?１８０．５?１８２?１８３．５?１８５?１８６．５?１８８?ｔｅｎ?°Ｃ??圖２－２反應速度示意圖??Ｆｉｇ．?２－２?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｒａｔｅ??對上述式（２－３）積分，可以得到尿素合成轉化率％％：??７７ｃ°２＝ｌ＾ｔ??式（２－４）??２０??

?北京化工大學專業(yè)學位碩士研宄生學位論文???２．?３．?２旋流塔盤??旋流塔盤就是將塔板做成旋流葉片式，葉片之間即為物料流道，并采用左旋??和右旋兩種旋流塔盤，間隔安裝，使進合成塔的氣體二氧化碳、液氨和甲銨流體??充分混合，達到強化傳質效果的目的［４１］。這種旋流塔盤經常用于水溶液全循環(huán)法??的尿素合成塔底部，在進料處裝３￣５層旋流塔盤，有一定的強化作用，并且通常??與其他塔盤組合來使用，如圖２－４所示。??圖２－４旋流塔盤結構??Ｆｉｇ．?２－４?ｓｗｉｒｌ?ｔｒａｙ?ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ??不足：由于塔進料段氣含較量大，現(xiàn)有結構旋流板之間有較大的開口，會導??致氣液不分道，此外，大氣泡也無法打散，影響傳質效果。??２．?３．?３凹凸型塔盤??常見的凹凸型塔盤結構主要包括三種結構形式，結構見圖２－５?（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??所示。??氣相?氣相?氣相?氣相?氣相?氣相?氣相??＾?＾?ｗ??ｎ?ｒｉ－ｒ?ｎ?｜；?－Ｍｔ；?Ｊｊｉ?Ａ－｜??液液Ｉｓ?液ｔｉ?液ｔｓ?液』相液ｔａ?』相??（ａ）旋流泡罩型塔盤??▲氣相▲??ｔ?ｔ??ＩＩ??氣相室??（ＩＩ?Ｉ?Ｉ?１１?＼??液ｔｅ?麵??２４??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3323294