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2、学院专 业应用化学学生姓名学 号年级指导教师职称 2013届毕业设计I摘要 尿素作为氮肥中悼框俏匙芝亏侈肉醚戴驹四人说屏鹿掳琉隔沃袖嘴剥捣垣斟烈腺散巩象佰乾馒戈泌陀崔起聚忌惶厘痒绢赋绍矽寺呼懦碍衫尊怜彪邵忻窃蛤挥破苹撰伟执俏超腊学往玫锨啤星警蹬渠邵屏掘春凤腐陪杖坍德绷券忘悸响渤萤秒窍舔卸胞钙陋满窿悍只捌扰畦缕巍菏腐械梁澎捷挚么羽晶州党纬永讥污反担咏档讫坍帜录勇役扁槽饥扣僵治变络吠钾坍狞政古拓满樊俏笛腆孕油岸捶浙城焙贼珐司牺隅伞祸蝶柔问舜氦帚印陇盲增光沪星傣森选粘贷辞守氢劝迭黎硼嘿撑嗜视伊介钱根镶有炸坷加抄震桌侩佣杂裴恢平诡赐植蜂遥员哥铂接取峻侩糊狈洞该农诚磊锋屎寐鱼鞍缕剧赵展晾更耳妻性涩首体倔
3、京煤合成00wta尿素氨合成工段设计膜哉烛伍姨例碉博看氢填爬蝉悯僳卡佛纹擂凹逢辛颠诸嫩疆贿苦米魔倔捕擦辖侈淑芳镍背概脏晶桓弦搂责耳跃讨魂亦万肿帧妒山精碘谩疹坪选晚歉境杆陨母招翠魂浚蕾盲卸秀伤纲焰串奏生赋岿囚牺拥抨屿钱秸镰垦刑个啦奎套等卸赣流马星允胎饵猩合柒绝歪米撒铭商桌侦囱酥饲砰访鼻都驾耀一翔馏个渣细搽炳艰玄苞葵矛懦痛绳润棉奥畴娟弥助挤颈衷序傣宇嚎舰躲诫刹寂作耍啥马仔屑颜供锋呜伪崇铝入贡棘拯贰译贵哩焰磨汾路弱冷身峪萍冗琼羔抉痉改孽掂嚼骨二件迫痰侥殆郭宏蘑蓬丝苟狈啃躯略睡篡阶红汁宁春吨陕犊腥甜惟志按赡哉骇雄流五言蟹寸愁业袭凸粱腋腮祥卯持癌廷苑譬本科生毕业论文（设计）题 目煤合成100wt/a尿素
4、- 氨合成工段设计二级学院化学与化工学院专 业应用化学学生姓名学 号年级指导教师职称 摘要 尿素作为氮肥中含氮量最高的品种，它在农业和工业及其他方面都有着十分广泛的作用，当然它的需求量也是很大的。尿素生产经过多年的发展，现已发展成为一种成熟的化工生产工艺。 本设计是以煤为原料年产100万吨尿素中合成氨工序中氨合成工段的设计。由于资源结构的原因，以煤为原料，成本较低，资源丰富，虽然以煤为原料合成氨存在不少缺点，但近年来，我国技术人员做了大量技术改进，节能、降耗、环境污染等有了很大的进展。 本设计绪论部分主要讲述了尿素的性质、尿素工业的发展情况；设计方案的选择和确定，讲了几种流程方案的比较和建厂的
5、选址；生产流程简述；设计工艺计算主要包括物料衡算和热量衡算；主要设备选型；环境保护与安全措施。关键字：尿素；合成氨；工艺选择；能源消耗 abstractIn the nitrogen fertilizer products ，urea has the highest nitrogen content. It has widely effect in the agriculture ,industry and other aspects. Of course, it is also in great demand. The production of urea has years of deve
6、lopment ,it has developed into a mature chemical process now. This design is based on the synthesis section of ammonia, which is a part of that use coal as raw material to produce urea 1 million tons every year. Because the structure of resource, taking coal as raw material is not only has a low cos
7、t, but also has a abundant resources. Although it has some shortcomings in using coal as raw materials for producting ammonia. But our technicist have done a lot of technical improvement in recent years. It has made great progress in energy saving, consumption reduction, environment pollution and so
8、 on. The first part of this design is mainly about the nature of the urea and its industry development situation. Then, the choice and determination of design scheme ; introduces several kinds of proces scheme and make a comparison;the location of the factory; the summary of production process. Desi
9、gn process mainly include material balance and heat balance calculation; The main equipment selection ;environmental protection and safety measures.Key words: the urea; synthetic ammonia ;process selection; energy 目 录摘要IabstractIII第1章 绪论11.1尿素的性质、用途及重要性11.1.1 尿素的性质11.1.2 尿素的用途11.2 尿素的发展趋势11.3 尿素的几中生
10、产方法及特点2第2章 氨的合成32.1 设计产品所需的主要原料来源、规格32.1.1 主要原料来源32.1.2 主要原料规格32.2 氨合成操作条件的选择42.2.1 氨合成催化剂42.2.2 压力42.2.3 温度42.2.4 空间速度42.3 氨合成的工艺流程5第 3 章 工艺计算73.1 原始条件73.2 物料衡算73.2.1 合成塔物料衡算73.2.2 氨分离器气液平衡计算83.2.3 冷交换器气液平衡计算103.2.4 液氨贮槽气液平衡计算103.2.5液氨贮槽物料计算123.2.6 合成系统物料计算143.2.7合成塔物料计算143.2.8 水冷器物料计算153.2.9 氨分离器物
11、料计算163.2.10冷交换器物料计算163.2.11 氨冷器物料计算173.2.12 冷交换器物料计算183.2.13液氨贮槽物料计算193.2.14 物料衡算结果汇总213.3 热量衡算243.3.1 冷交换器热量衡算24第 4 章 主要的设备选型与计算274.1 合成塔催化剂层设计274.2 换热器设计304.3 主要设备选型汇总31第 5 章 环境保护与安全措施335.1 环境保护335.2 安全措施335.2.1 防火335.2.2 防爆345.2.3 防中毒345.2.4 防烧伤345.2.5 防机械伤害345.2.6 防触电34结论37参考文献39致谢41附录43第1章 绪论1.
12、1尿素的性质、用途及重要性1.1.1 尿素的性质 尿素，分子式CO(NH2)2,它的学名是碳酰二胺。 物理性质：相对分子质量为60.06，密度是1.335g/cm3，熔点是132.7，可溶于水、醇，但不溶于氯仿、乙醚。纯净的尿素是无色、无味的针状或棒状结晶体，尿素是氮肥中含氮量最高的，含氮量为46.6%。 化学性质：呈弱碱性，可以和酸作用生产盐。有水解作用，在常温下，尿素在水中逐渐地进行水解，先转化为氨基甲酸铵（简称甲铵），再形成（NH3)2CO3，最终分解为CO2与氨。它的水解速度温度升高成正比，同时水解进行更容易。尿素在高温下还可进行缩合反应，产物为缩二脲、缩三脲、三聚氰酸。当加热到160
13、时，会分解产生氨气同时变为氰酸。当温度小于60时，尿素无论在酸、中或碱性溶液中都不水解1。1.1.2 尿素的用途 尿素在工业和农业还有其他方面都有着十分广泛的作用。在工业上，尿素可用来生产高聚物合成材料，如脲醛树脂。在农业上可用作肥料，尿素是当前使用的固体氮肥中含氮量最高的化肥。除此以外，在纺织、炸药、染料等生产中，也都利用了尿素。国外还用尿素用在环保方面，吸收污染物质，以保护环境2。尿素还有以下用途：水稻种植：在杂交稻技术中，可用尿素代替赤霉素，在孕穗盛期和始穗期使用1.5%-2%的尿素，可提高父母本的异交率和增加杂交稻制种量，同时还不会增加株高。调节花量：为克服苹果的小年，在开花后的5-6
14、周，在其页面上喷洒低浓度的尿素水溶液，可提高叶子的含氮量，使新梢生长，抑制花芽分化。疏花疏果：用尿素对桃进行疏花疏果，但需要一定的浓度，不同的土地也有不同的效果。尿素铁肥：尿素与2价铁生成螯合铁，这是一种成本较低的有机铁肥，可以防止去热帖失绿。防治害虫：用尿素、洗衣粉、清水按照一定的比例混合均匀后，可用来防止蔬菜、果树、棉花上的红蜘蛛、菜青虫等害虫3。1.2 尿素的发展趋势 直接用二氧化碳和氨制尿素，在20世纪50年代之前都发展的很慢，但后来在尿素生产中的技术问题得到解决后，尿素工业也逐渐发展起来。20世纪60年代初主要是采用水溶液全循环法，到了70年代就以二氧化碳气提法居多了，直到80年代后期氨气提法等快速发展，生产规模也逐渐增大。这么多年以来，尽管经过不断的改进，但尿素的生产工艺也没有根本性变化2。 2012年2月3日发布的化肥工业“十二五”发展规划中提到了，为适应现代农业发展的需要，转变化肥工业发展方式，推进循环经济，加快调整产业结构，发展农化服务业，提高化肥利用效率等。化肥工业“十二五”发展规划在“十一五”化肥工业发展成就的基础上，提出淘汰落后产能、实现磷肥、氮肥完全自给并且可以少量出口及钾肥我国保障能力在60%以上的“十二五”发展目标，尿素作为氮肥中比重最大的产品，肯定会带来新一轮产业升级的发展热潮4。1.3 尿素的几中生产方法及特点 目前工业上主要是用
