1、称甲铵。第二步是甲铵脱水生成尿素，其 反应式为 式是强放热反应，在常压下反应速度很慢,加压下则很快。式是温和的吸热 反应。 当温度为,氨与二氧化碳的摩尔比为，压力高到足以使反应物得 以保持液态时，甲铵转化成尿素的转化率以计为其反应速率随温度的 提高而增大。当温度不变时，转化率随压力的升高而增大，转化率达到定值后， 继续提高压力，不再有明显增大，此时，几乎全部反应混合物都以液态存在。 三尿素的生产方法 水溶液全循环法 水溶液全循环法是世纪年代以来的经典生产工艺。水溶液全循环法为尿 素生产的发展做出了重大贡献，不仅使生产能力大大增加而且使二氧化碳和氨的消 耗大大降低，因此它曾经被广泛地采用。 该法存在的主要问题有以下几点。 能量利用低。尿素合成系统总的反。
2、减了流程和设备，并使操作控制简化。 高压冷凝器与合成等压下冷凝气提气，冷凝温缩二脲生成量 高。 通过以上综述及比较，本设计我选用了二氧化碳气提法生产尿素。 四工艺条件及工艺流程概述和流程图 工艺流程概述和流程图 工艺流程概述 由液氨和二氧化碳合成尿素反应液从合成塔底部排出，经液位控制阀流入气 提塔的顶部，温度约为度，经液气分布器均匀流入气提塔内，与气提塔底部 进入的二氧化碳气在管内逆流气提，气提塔管外用蒸汽加热，将大部分甲 铵和过剩氨分解及解吸，气提后尿液由塔底引出，经自动减压阀降压到。 由于降压，甲铵和过剩氨进步分解气化，吸取尿液内部的热量，使溶液温度下 降到约度。气液混合物进入精馏塔，喷洒在鲍尔环填料上，然后尿液从精馏塔 填料段底部送入循环加热器，被加热到。
3、约度时，返回精馏塔下部分离段。在此 气液分离，分离后的尿液含甲铵和过剩氨极少，主要是尿素和水，由精馏塔底部引 出，经减压后再进入真空蒸发系统。 气提塔顶部出来的气体含氨气，二氧化碳，进入高压甲铵冷凝器 内，与高压喷射器来的原料液氨和回收的甲铵液反应，大部分生成甲铵，其反应热 由管外副产蒸汽移走。反应后的甲铵液及未反应的氨气二氧化碳气分两路进入尿 素合成塔底部，在此未反应的氨二氧化碳继续反应，同时甲铵脱水生成尿素。尿 素合成塔顶部引出的未反应气，主要含氨二氧化碳及少量水氮气氢气氧气 等气体，进入高压洗涤器上部的防爆空间，再引入高压洗涤器下部的浸没式冷凝 器冷却管内。管外用封闭的循环水冷却，使管内充满甲铵液，未冷凝的气体在此鼓 泡通过，其中氨和二氧化碳大部分被冷凝吸收，含有。
4、凝器，分解后的废水由塔 底排放。 工艺流程图 图二氧化碳气提循环回收过程的工艺流程 合成塔气提塔精馏塔循环加热器高压甲铵冷凝器高压洗涤器吸收塔 低压甲铵冷凝器液位槽吸收器解析塔吸收塔循环泵循环冷凝器 循环泵冷却器高压甲铵泵吸收器循环泵吸收器循环冷却器闪蒸槽冷液泵 解析塔给料泵解析塔热交换器吸收塔给料升压泵顶部加料冷却器氨水槽 二工艺条件 温度 因为甲铵的分解反应，过量氨及游离二氧化碳的解吸都是大量吸热的过程。所 以，在设备材料允许的情况下，应尽量提高气提操作温度，以利于气提过程的进行。 但是，温度太高则腐蚀严重，同时加剧副反应的发生，这将影响尿素的产量和质量。 工业生产上，气提塔操作温度般选为度左右。通常用的蒸汽加热以 维持塔内温度。 压力 从气提的。
5、腐蚀。在生产上，除了控制气提塔的液气比外，还要严格要求气提塔中的液气均匀 分布。 停留时间 尿素熔融液在气提塔内停留时间太短，甲铵和过量氨来不及分解，达不到气提 的要求但停留时间过长，气提塔生产强度降低，同时副反应加剧，影响产品产量 和质量。般气提塔内尿液停留时间以为宜。 五工艺计算 用常压精馏塔分离尿素二氧化碳混合液。要求年产万吨尿素年生产天数为 天，其含量为，进料组成为，塔釜残液组成为以上均为尿素 的质量分数，泡点进料，进料温度为度物系的相对挥发度为， 试计算进料量及塔釜残液量若求实际回流比。 理论塔板数。 可根据精馏塔的物料衡算来求得进料液塔顶的馏出液和塔釜液 公式总物料平衡 易挥发组分平衡 式中原料液摩尔流量 馏出液摩尔流量 釜残液摩尔流量。
6、前言 用于尿素生产的中都含有定量的及硫化物等。这是因 为来源于脱碳后的解析气，无论采用什么方法脱碳，在脱碳液吸收的同时， 还溶解了定量的及硫化物等，当脱碳溶液再生时这些气体随同 同被解析出来，另外，通过加空气到中以对设备进行防腐保护。上述气 体在整个工艺过程中极少或完全不冷凝，并随未反应的及由合成塔顶排放 出来，经过高压洗涤塔吸收大部分氨及，气体混合物中和浓 度急剧上升，这些可爆气体的存在是尿素生产的最大安全隐患。 尿素主要产品为合成氨尿素纯碱氯化铵精甲醇复合肥精细化工产 品和热电产品。尿素生产以煤为原料，采用改进型汽提法工艺。中带有 定量的及硫化物等，既存在可燃气体爆炸的安全隐患，又有硫对 设备腐蚀的担忧。国内已有尿素系统发生爆炸的先例。 。
7、 总论 概述 尿素原料主要是二氧化碳和氨。尿素产品用途广泛，其主要用作化肥。工业上 还用作制造脲醛树酯聚氨酯三聚氰胺甲醛树脂的原料，在医药炸药制革 浮选剂颜料和石油产品脱蜡等方面也有广泛的作途。据统计，我国现有尿素生产 企业多个，规模分为大型引进万吨年以上中型万吨年以上 小型万吨年，我国中小氮肥企业中采用煤为原料，近年来产能发展较 快。 据统计，年尿素新建装置增加产能累计万吨，加上现有装置产 能的自然增长，年我国累计增加尿素产能万吨，到年底尿素 产能达到万吨以上。预计年新建装置产能为万吨，到年 底全国尿素产能将达到万吨。 产品用途 尿素主要用作化肥。工业上还用作制造脲醛树酯聚氨酯三聚氰胺甲醛树脂 的原料，在医药炸药制革浮选剂颜料。
8、 料液中易挥发组分的摩尔分数 馏出液中易挥发组分的摩尔分数 釜残液中易挥发组分的摩尔分数。 解由题意可知，尿素的物质量 由，得 所以进料量塔釜残液量 因泡点进料，故 摘要 尿素工业化生产以来的百余年间，直是肥料工业生产的主要品种。本设计是 年产万年吨尿素二氧化碳气提法化工工艺的设计也介绍了尿素的性质用途 生产方法和市场的发展状况尿素生产以煤为原料，采用改进型汽提法工艺。 尿素合成中有二氧化碳压缩，液氨升压，合成和气提，蒸发解析和水解以及造粒 等工序。主要进行了尿素的工艺计算降温设备的设计设备选型，并绘制工艺流 程图。 关键词尿素，二氧化碳气提法，设计计算 。
9、要求来看，采用较低的气提操作压力，有利于甲铵的分解和过量氨的 解吸，这样能减少低压循环分解的负荷，同时提高气提效率。但是，实际生产中二 氧化碳气提操作是采用与合成操作等压的条件进行的，因为这样有利于热量的回收， 同时能降低冷却水和能量消耗。如果采用较低的压力，会使尿素合成率降低，从而 增大氨和二氧化碳的循环量，同时还会使气提后气体中水含量增加，使返回甲铵液 浓度降低，影响合成率。 液气比 气提塔的液气比是指进入气提塔的尿素熔融物与二氧化碳的质量比，它是由尿 素合成反应本身的加料组成确定的，不可以任意改变。从理论上计算，气提塔中的 液气比为，生产上通常控制在左右，液气比的控制是很重要的。当塔内液气 比太高时，气提效率显著下降液气比太低，易行成干管。造成气提管缺氧而严重 。
10、循环甲铵液中的水含量。由精馏塔顶引出的气体和与解吸塔顶部出来的气体并 进入低压甲铵冷凝器，同低压甲铵冷凝器液位槽的部分溶液在管间相遇，冷凝并 吸收，其冷凝热和生成热靠循环泵和冷却器强制循环冷却，然后气液混合 进入液位槽进行分离。被分离的气体进入吸收器的鲍尔环填料层，吸收剂是由 吸收塔来的部分循环液和吸收器本身的部分循环液，经由吸收器循环泵和吸收器 循环冷却器冷却后喷洒在填料层上，气液在吸收器填料层逆流接触，将气体中氨 和二氧化碳吸收，未吸收的惰性气体由塔顶放空，吸收后的部分甲铵液由塔底排出， 经高压甲铵泵打入高压洗涤器作吸收剂。蒸发系统回收的稀氨水进入氨水槽， 大部分经解吸塔给料泵和解吸塔热交换器，打入解吸塔顶部，塔下用 蒸汽加热，使氨水分解，分解气由塔顶引出去低压甲铵冷。
11、少量氨二氧化碳及惰性气体 再进入填料段。由高压甲铵泵打来的甲铵液经由高压洗涤器顶部中央循环管，进 入填料段与上升气体逆流相遇，气体中的氨和二氧化碳再次被吸收。吸收氨和二氧 化碳的浓甲铵液温度约度，由填料段下部引入高压喷射器循环使用。未被吸收 的气体由高压洗涤器顶部引出经自动减压后进入吸收塔下部，气体经吸收塔两段 填料与液体逆流接触后，几乎将氨和二氧化碳全部吸收，惰性气体由塔顶放空。 精馏塔下部分离段出来的气体经气囱与喷淋液在填料段逆流接触，进行传质和 传热。尿液中易挥发组分氨二氧化碳从液相解吸并扩散到气相，气体中难挥发组 分水向液相扩散，在精馏塔底得到难挥发组分尿素和水含量多的溶液。气相得到易 挥发组分氨二氧化碳的气体，这样降低了精馏塔出口气体中的水含量，利于减少 。
12、应是放热的，但因加入大量过剩氨以调 节反应温度，反应热没有利用。 段甲铵泵腐蚀严重。高浓度甲铵液在度时循环入合成塔，加剧了 对甲铵泵的腐蚀，因此段甲铵泵维修频繁，是水溶液全循环法的突出弱点。 流程过于复杂。 二氨气提法 氨气提法世纪年代初实现了工业化，虽然不如二氧化碳气提法应用广泛， 但现在有后来居上的趋势。含氨量高，回收反应热多，设备腐蚀低，机械设备投资 少，操作稳定。 三二氧化碳气提法 二氧化碳气提法是世纪年代后期开发出的生产工艺，现在已成为世界上 建厂最多生产能力最大的生产方法。它的主要特点如下。 采用与合成等压的原料二氧化碳气提以分解未转化的大部分甲铵和游离氨， 残余部分只需再经过次低压加热闪蒸分解即可。从而免去了操作条件苛刻腐蚀 严重的段甲铵泵。缩。
参考资料：
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年产10万吨尿素工艺设计