毕业论文：10万吨每年尿素化工厂合成设计

质量主要工艺控制指标二氧化碳压缩机二氧化碳净化尿素合成塔段分解段吸收惰气洗涤器二段分解二段吸收闪蒸槽段蒸发二段蒸发解吸物料平衡计算设计条件的确定二氧化碳压缩系统尿素合成塔段分解系统二段分解系统闪蒸槽段蒸发器二段蒸发器熔融尿素输送及造粒包装系统段蒸发冷凝器二段蒸汽冷凝器中间冷凝器系统水平衡及其分配二循冷器二循二冷凝器氨冷凝器惰性气涤塔尾气吸收塔解吸系统段吸收系统热量平衡计算尿素合成塔解吸塔氨冷凝器氨预热器压缩系统设备工艺计算尿素合成塔计算解析塔的计算计算依据塔板数的计算塔径及附属设备计算流体力学计算设计结果参考文献致谢附录主要符号说明传热面积，内堰高度，每根管子的沸腾面积，传热系数••液流面积，阻力系数降液管截面积，液流量全塔截面积，流道长度全塔截面积，流体沿管周的喷淋密度•液相流经内堰时的最窄断面，液相流量折流板间距，管长液体的比热容，•堰长塔径，堰长当量直径，每层塔板泡罩个数管内径，换热器内换热管垂直列数管外径，换热管总数或塔板数液流收缩系数，壳体中心线上排列管数雾沫夹带量，气努赛特准数流道自由界面，压力动能因素，普兰特准数泡罩升气管面积，设备设负荷泡罩的齿缝总面积，单位热负荷•温度校正系数，污垢热阻••气体的重量速度，•弯管的曲率半径，尿素生产能力，冷流体侧的污垢热阻，••管子高度，雷诺准数，踏板间距，热流体侧的污垢热阻，••降液管内液层高度流体密度齿缝高，梯形的顶边与底边之比降液管底部至下块踏板的距离，水力半径有效液层阻力，液柱液相密度蒸汽冷凝热，气相密度泡罩的局部阻力，液柱液相流出降液管的局部阻力，液柱降液管底部的阻力，液柱内堰的阻力，液柱动液封，液柱堰顶端到降液管内液面的距离，堰上溢流高度，通过每层塔板的气相总压降，液柱泡罩帽缘安全高度，齿缝开度，静液封，外堰高度，泡罩下缘距踏板间距，冷流体平均温度，进出口堰之间的液面梯度，热流体温差，有效平均温差两流体之间的温度差，压力降液体在降液管中的停留时间，他的积液排空时间表面张力空气未凝气中或或中间冷凝液或或或系统水平衡及其分配系统水平衡解吸塔排走水量计算进入系统水量原料二氧化碳带入或喷射蒸汽或尿素合成塔生成或计或系统排出水量甲铵泵泄露或段蒸发水解尿素消耗或二段蒸发水解尿素消耗或成品尿素含水或段蒸发冷凝器尾气带走或中间冷凝器尾气带走或尾气吸收塔尾气带走或解吸塔排走或计或故解吸塔排出水或返回循环系统水量计算段吸收塔排出水量，忽略气相夹带水量返回尿素合成塔水量或甲铵泵泄露或计或返回吸收系统水量段分解气含水或二段分解气含水或由蒸发冷凝液补回水或计或故由蒸发冷凝液补回水或蒸发冷凝液的分配二段蒸发冷凝液组成或或或尿素或合计或段蒸发冷凝液与中间冷凝液混合后，部分去尾气吸收塔，部分返回吸收系统，其组成为或或或尿素或合计或二段蒸发冷凝液全部返回吸收系统，故由解吸气及段蒸发冷凝液，中间冷凝液返回系统的水量为或解吸气计算进入尾气吸收塔的气氨量尾气吸收塔排走设加入尾吸塔的水量为则加入尾吸塔的蒸发冷凝组成为尿素故进入解吸塔的碳铵液为解吸塔排出溶液中含解吸气组成为解吸气温度，压力，由图查得，解吸气含水量重量故有式解得解吸气组成或或或合计或进入尾气吸收塔的蒸发冷凝液或或或尿素或合计或返回吸收系统的蒸发冷凝液或或或尿素或合计或此溶液与二段蒸发冷凝液混合后加入低压吸收系统，其组成为或或或尿素或合计或加入二循冷凝器的蒸发冷凝液二循环冷凝器操作温度，压力查得，此条件下重量比重量比二段分解气中全部进入二段甲铵液，设由蒸发冷凝液中带入二循冷凝器的二氧化碳量为，则随二氧化碳进入二循冷凝器的水为二段分解气有解吸气有计，故有式解得故加入二循冷凝器的蒸发冷凝液为或或或尿素或合计或加入二循二冷凝器的蒸发冷凝液或或或尿素或合计或蒸发冷凝液分配表表蒸发冷凝液分配表收入物料支出物料名称名称段蒸发冷凝液去尾气吸收塔蒸发冷凝液尿素尿素合计合计二段蒸发冷凝器去二循冷凝器蒸发冷凝液尿素尿素合计合计中间冷凝器去二循二冷凝器蒸发冷凝液合计尿素总计合计总计系统水平衡表表系统水平衡表进入系统水量系统排出水量名称名称原料带入甲铵泵泄露喷射蒸汽段蒸发水解尿素消耗尿素反应生成二段蒸发水解尿素消耗成品尿素含水段蒸发冷凝器尾气带走中间冷凝器尾气带走尾气吸收塔尾气带走解吸塔排走总计总计吸收系统水平衡表表吸收系统水平衡表进入系统水量吸收系统排出水量名称名称段分解气带入返回尿素合成塔二段分解气带入甲铵泵泄露补入二循冷凝器补入二循二冷凝器液解吸气带入总计总计二循冷器条件据前节计算，二循冷凝器操作条件为压力，温度二段甲铵溶液成分重量比重量比二段分解及解吸气中的，水蒸气全部进入液相。

计算表二循二冷冷凝器收入物料尿素二段分解气解吸气蒸发冷凝液合计二段甲铵液或或或尿素或二循冷凝器排出气体或二循二冷凝器条件二循二冷凝器操作条件压力，温度进入二循二冷凝器的气氨全部冷凝。

计算排出二循二冷凝器氨水组成或或或尿素或氨冷凝器条件氨冷凝器操作条件压力，温度进入氨冷凝器的，忽略不计。

计算由尿素合成物料衡算知，循环液氨，即为氨冷凝器冷凝氨量时，氨的饱和蒸汽压。

进入冷凝器的惰性气体量或或计或故氨冷凝器排出气体中氨量为或进入氨冷凝器气体中氨量为或惰性气涤塔条件惰性气涤器操作条件压力，温度惰性气涤器排出气体组成含氧量，水，含量忽略不计。

计算惰性气涤器排出气或或或惰性气涤器排出浓氨水或或或尿素或尾气吸收塔条件尾气吸收塔操作条件压力或。

计算收入蒸发冷凝液中水的摩尔分数数时水的饱和蒸汽压尾气中水的分压尾气吸收塔尾气或或或或或尾气吸收塔排出碳铵液或或或尿素或解吸系统条件解析系统操作条件压力，温度由系统水平衡计算可知，解吸废液中含工艺系统排出水解吸废液含氨，含重量解吸过程中加热蒸汽用量由解吸系统热平衡计算确定，其数量为。

计算解吸废液或或或尿素或解吸气或或或段吸收系统收入物料段分解气体或或或或或二段甲铵溶液或或或尿素或计或浓氨水或或或尿素或合计或排出物料段吸收塔排出气体见氨冷凝器物料衡算或或或计或进入尿素合成塔段甲铵溶液或或或尿素或合计或段甲铵泵泄露或或或尿素或合计或热量平衡计算尿素合成塔计算依据原料气体入塔压力绝，段甲铵溶液入塔压力绝，尿素合成塔排出反应物压力绝，尿素合成塔排出气体吸热设气相氨全部来自入塔液氨氨的焓值设入塔液氨温度为，在下，其焓值查得的焓值，时时，由氧的图查得氧的焓值，时时，由氮的图查得氮的焓值，时时，进入液相的气体降温降压吸热进入液相，生成甲铵的量时当液氨降温降压气化吸热当液氨量由氨的图查得氨的焓值毕业设计题目万吨年尿素化工厂合成工艺设计系别专业姓名学号指导教师河南城建学院年月日河南城建学院毕业设计论文任务书题目万吨年尿素化工厂合成工艺设计系别化学化工系专业化学工程与工艺班级学号学生姓名指导教师发放日期年月日河南城建学院本科毕业设计论文任务书主要任务与目标设计题目尿素合成工艺设计设计任务本设计采用水溶液全循环法，在减压加热的基础上，将未转化为尿素的甲铵分解和气化，从而达到将未反应物与尿素分离的目的。

其中对尿素合成塔和中压吸收塔做重点计算，设计合成尿素工段工艺流程，设计该工段的工艺计算，以及对装置设备图的绘制。

设计条件由煤气化经净化而来的原料气和由氨合成塔而来的液氨，在温度操作压力左右氨碳比范围为水碳比为反应时间为的条件下发生下面两个反应合成尿素设计目标成品尿素组成总碳含量以干基干缩二脲含量水分含量粒度级品二级品二主要内容与基本要求主要内容明确设计任务，查阅文献资料确定设计方案，通过技术及经济筛选对比，选定技术先进经济效益好的设计方案明确已知条件，工艺参数及计算基准工艺计算，包括物料衡算及热量衡算，反应釜及吸收塔的工艺和机械强度计算绘制带控制点流程图主设备图物料衡算图编写设计说明书。

基本要求对所涉及的化工生产过程的原理，工艺参数，流程，影响因素及控制手段有定的掌握。

按课程设计任务书的条件和要求，根据所学理论知识和技能和积累的素材，自主的，创造性的完成设计的工作。

三计划进度接受设计任务天收集资料天制定设计方案提交设计开题报告天设计计算天设计图纸绘制天编制说明书天答辩天合计天四主要参考文献塔设备设计上海科学技术出版社化工容器及设备简明设计手册化学工业出版社化工设备设计基础化学工业出版社化工工艺设计手册化学工业出版社化工过程设计化学工业出版社化学工程手册化学工业出版社无机化工工艺学西安交通大学出版社合成氨生产工艺化学工业出版社指导教师签名年月日教研室审核意见建议就任务书的规范性任务书的主要内容和基本要求的明确具体性任务书计划进度的合理性提供的参考文献数量是否同意下达任务书等方面进行审核。

教研室主任签名年月日注任务书必须由指导教师和学生互相交流后，由指导老师下达并交教研室主任审核后发给学生，最后同学生毕业论文等其它材料起存档。

成绩评定毕业设计论文成绩评定成绩评定说明答辩前每个学生都要将自己的毕业设计论文在指定的时间内交给指导教师和评阅教师，由指导教师和评阅教师审阅，写出评语并评分。

二答辩工作结束后，答辩小组应举行专门会议按学校统的评分标准和评分办法，在参考指导教师和评阅教师评定结果的基础上，评定每个学生的成绩。

系对专业答辩小组提出的优秀和不及格的毕业设计论文，要组织系级答辩，最终确定成绩，并向学生公布。

三各专业学生的最后成绩应符合正态分布规律。

四具体评分标准和办法见河南城建学院毕业设计论文工作管理规程。

班级姓名学号综合成绩分折合等级答辩小组组长签字年月日指导教师评定意见评语二评分理工科评分表评分项目工作态度与纪律分毕业设计论文完成任务情况与水平分数据处理文字表达分基础理论和基本技能分创新能力分合计分评分文科评分表评分项目文献阅读与文献综述分外文翻译分论文撰写质量分学习态度分论证能力与创新分合计分评分指导教师签字年月日评阅教师评定意见评语二评分评分项目规范化程度分数据处理文字表达分质量正确性条理性创造性实用性分成果的技术水平科学性系统性分合计分评分评阅教师签字年月日答辩小组评定意见评语二评分评分项目完成任务情况分毕业设计论文质量分表达情况分回答问题情况分合计分评分答辩小组