【毕业设计】10万吨每年尿素化工厂合成设计

在尿素生产水平衡偏离正常或解吸负荷偏大时有少量冷凝液自解吸冷凝器返回解析塔顶，为此，解吸塔上部增加了五块塔板的回流段，根据全系统水平衡情况对解吸气精馏。

系统生产正常，解吸负荷不大时，为节约能源，可不开解吸冷凝器，解吸塔精馏段将因此失去作用。

所以解吸塔未做精馏段塔板的工艺计算，塔板数的计算按提馏过程进行。

塔径及附属设备计算物料物性数据气体密度塔顶塔底近似取水蒸气重度平均值液相密度塔顶近似取塔底近似取平均值气相流量按恒分子流假设，近似为式中尿素日产量，平均温度，液相流量表面张力塔顶时其他温度时假临界温度式顶塔底，取水的数据底平均值塔径计算取泡罩中心距查图，解吸塔工作负荷与许多因素有关，设计上应考虑有较大的操作弹性以适应不同情况造成的解吸负荷的变化。

泡罩齿缝开度取，即由式泡罩量为个取个鼓泡面积取鼓泡面积占塔截面积的塔径实际取空塔速度实际鼓泡面积为塔板面积的，根据表对小直径塔，这样的比例是适宜的。

附属设备计算泡罩选型据表，泡罩主要结构参数为泡罩直径齿缝开度齿缝宽度泡罩底面积齿缝总面积升气管壁厚∮升气管净面积溢流形式因塔径流量均小，故宜采取单溢流形式。

堰长及堰宽据表，取堰长，堰宽堰长为塔径的倍最大的堰长溢流量远小于规定值。

塔盘布置核算查表溢流堰面积鼓泡面积塔截面积取受液盘面积约等于溢流面积液流外围面积占塔盘比例据表液流外围面积占塔盘比例符合要求。

泡罩按三排布置，塔中心线上排，中心线两侧对称各排，故溢流堰前安定区因解吸塔塔径较小，故可取较小的值。

泡罩外缘至塔壁最小距离为对于的小直径塔，有足够的边缘支撑塔盘。

齿缝开度由式，正常气量时齿缝开度为不致产生脉动现象。

堰高静液封取，按公式堰高由图，故堰上液流高度由式确定堰上液流高度查图，收缩系数液面梯度时，查图，泡罩排数动液封，按解吸塔在以下操作，故静液封选，堰高选，可满足要求板间距动液封，齿缝开度据此可由表查得，塔板间距降液管内物料停留时间按式﹥故板间距可选取为保证气体不从降液管走短路，降液管底部液封高度取，则降液管底部下层塔板间隙间隙流速泪孔取每平方米塔板泪孔面积，泪孔直径，泪孔面积个泪孔数个故泪孔数取个全塔积液排空时间按式计算，塔板数取块塔高人孔取个流体力学计算压降泡罩局部阻力升气管净面积查表，阻力系数按式液柱穿越液层的阻力，液流面积，查图，充气系数动液封代入式液柱，穿越齿缝的阻力液柱塔板压降液柱全塔压降液柱降液管内液层高度当不设置内堰时液柱代入得取泡沫层相对对比密度，代入故满足避免由降液管泛塔的条件。

此外，故气体不会从降液走短路。

降液管内液体抛出距离，代入式故堰宽足够。

蒸汽分配比，可取以下雾沫夹带液层以上方气体速度鼓泡层高度，计算鼓泡层顶部至上层塔板距离查图推荐曲线气雾沫夹带量符合规定负荷极限气相气相负荷上限，齿缝全开时的气相负荷上限负荷，负荷上限为正常负荷的气相负荷下限气相以脉动状通过塔板时的气量为负荷下限，此时齿开度，按式负荷下限为正常负荷的液相负荷上限取上限负荷时负荷上限为正常负荷的符合要求。

负荷下限设计结果序号项目数值解吸塔理论塔板数解吸塔实际塔板数解吸塔全塔效率泡罩中心距泡罩数量塔径空塔气速泡罩排数堰长堰宽齿缝开度堰高堰上液流高度降液管底部至下块塔板间距液面梯度静液封动液封板间距降液管内液体停留时间泪孔个全塔积液排空时间塔板压降液柱全塔压降液柱降液管内液层高度降液管内液体抛出距离正常负荷时雾沫夹带气气相负荷上限气相负荷下限液相负荷上限序号项目数值尿素合成塔塔高尿素合成塔塔径空塔气速进塔气体密度气相流量生产强度参考文献梅安华主编，汪寿建林棣生副主编，小合成氨工艺技术与设计手册化学工业出版社，年月化学工业部第四设计院，年产四万吨尿素工程通用设计，化工工业出版社，年杨春生主编，小型尿素装置生产工艺与操作，化学工业出版社，年石油化学工业部设计院主编，氨肥工艺设计手册，理化数据分册，石油化学工业出版社，年华东化工学院编，化工过程及设备上册，中国工业出版社，年石油化工部化工设计院主编，小氮肥厂工艺设计手册，石油工业出版社，年天津大学基本有机化工教研室编，基本有机化学工程上册，人民教育出版社，年贺匡国著，化工容器及设备简明设计手册，化学工业出版社，年王静康主编，化工过程设计，化学工业出版社，年陈五平主编，无机化学工艺学，化学工业出版社，年化工工程手册编辑委员会，化学工程手册，第三卷，化学工业出版社，年致谢本设计从收集资料到最后的设计完成历时个月，在此期间王要令老师给予了我们极大的支持。

她在百忙中，多次为我的课题进行专题辅导，正是她丰富的经验和悉心的教导，才使我的设计顺利满意的完成。

王要令老师审查了设计的全过程，提出了许多宝贵的意见和建议。

在此设计工作即将完成之际，谨向王要令老师和全体化工教研室老师致以衷心的感谢，感谢王老师半年时间以来，在学习生活上对我的细心帮助，她严谨的治学态度开阔的视野丰富的经验活跃的学术思想使我获益匪浅，王要令老师勤奋专注的敬业精神更为我树立了良好的榜样，是我今后在做人工作处事方面追求的楷模。

并诚挚的感谢化工系的各位老师在我的设计过程中给予的无私教诲和关照，化工系的老师在我四年以来的学习中谆谆教导诲人不倦。

在他们的关心和教育下，我才学得了宝贵的知识，养成了良好的学习习惯。

在化工系良好的学术气氛熏陶下，我们得以茁壮的成长。

由于时间仓促，本设计难免有不当和之处，请各位老师给予宝贵意见，再次向各位老师表示衷心的感谢，并真心祝愿各位老师工作顺利，万事如意，谢谢附录附图尿素合成塔附图工艺流程图附图物料流程图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