二氧化碳氣提法生產(chǎn)尿素工藝流程教學文案

1、二氧化碳氣提法生產(chǎn)尿素工藝流程1.1 二氧化碳氣體的壓縮從上道工序送來的CO氣體將所含液滴分離后進入CO壓縮機。在壓縮機各進出口設有若干溫度、壓力監(jiān)測點，以便于監(jiān)視壓縮機的運行狀況，壓縮機的負荷是通過改變壓縮機轉(zhuǎn)速來控制的，經(jīng)壓縮后的氣體(壓力約為14.3MPa,溫度為110c左右)送去脫氫系統(tǒng)。1.2 氨氣的加壓合成氨裝置送來的液氨經(jīng)流量計量后引入高壓氨泵，液氨在泵內(nèi)加壓至16.0MPa(A)左右。液氨的流量根據(jù)系統(tǒng)的負荷，通過控制氨泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)。加壓后的液氨經(jīng)高壓噴射器與來自高壓洗滌器中的甲錢液，一起由頂部進入高壓甲錢冷凝器。1.3 液氨的加壓高壓合成與CO氣提回收合成塔、氣提塔、高壓冷

2、凝器和高壓洗滌器這四個設備組成高壓圈，這是二氧化碳氣提法的核心部分，這四個設備的操作條件是統(tǒng)一考慮的，以達到尿素的最大產(chǎn)率和熱量的最大回收。從高壓冷凝器底部導出的液體甲錢和少量的未冷凝的氨和二氧化碳，分別用兩條管線送入合成塔底，合成塔內(nèi)設有篩板，形成類似幾個串聯(lián)的反應器，塔板的作用是防止物料在塔內(nèi)返混。尿素合成反應液從塔內(nèi)上升到正常液位，經(jīng)過溢流管從塔下出口排出，經(jīng)過液位控制閥進入氣提塔上部，再經(jīng)塔內(nèi)液體分配器均勻地分配到每根氣提管中。液體沿管壁成液膜下降，分配器液位高低起著自動調(diào)節(jié)各管內(nèi)流量的作用。由塔下部導入的二氧化碳氣體，在管內(nèi)與合成反應液逆流相遇。管間以蒸汽加熱，合成反應液中過剩氨及未

3、轉(zhuǎn)化的甲錢將被蒸出和分解，從塔頂排出，尿液及少量未分解的甲錢從塔底排出。從氣提塔頂排出的高溫氣體，與新鮮氨及高壓洗滌器來的甲錢液在約高壓下一起進入高壓甲錢冷凝器頂部。高壓甲錢冷凝器是一個管殼式換熱器，物料走管內(nèi)，管間走水用以副產(chǎn)低壓蒸汽。為了使進入高壓甲錢冷凝器上部的氣相和液相得到更好的混合，增加其接觸時間，在高壓甲錢冷凝器上部設有一個液體分布器。在分布器上維持一定的液位，就可以保證氣-液的良好分布。合成塔頂排出的氣體進入高壓洗滌器，在這里將氣體中的氨和二氧化碳用加壓后的低壓吸收段的甲錢液冷凝吸收，然后經(jīng)高壓甲錢冷凝器再返回合成塔。高壓洗滌器分為三個部分：上部為防爆空腔，中部為鼓泡吸收段，下部

4、為管式浸沒式冷凝段。從合成塔導入的氣體先進入上部空腔，然后導入下部浸沒式冷凝段，與從中心管流下的甲錢液在底部混合，在列管內(nèi)并流上升并進行吸收。采用并流上升的冷凝方式，是為了使塔底不會形成太濃的溶液而析出結(jié)晶。1.4 低壓分解與循環(huán)回收從氣提塔出來的反應混合物經(jīng)液位控制閥減壓到約0.3MPa,減壓膨脹，使溶液中甲錢分解氣化，氣-液混合物進入精儲塔頂部，噴灑到精儲塔鮑爾環(huán)填料上。液體從底部流出，進行甲錢的分解和游離NH及CO的解吸，離開循環(huán)加熱器的氣液混合物在精儲塔分離段中氣液相發(fā)生分離，分離后的尿液經(jīng)液位調(diào)節(jié)閥進入閃蒸槽，分離出來的氣體進入填料段與噴淋液逆流接觸，進行傳熱傳質(zhì)，進一步吸收NH及C

5、O。離開精儲塔頂部的氣體以及解吸回流泵送來的解吸冷凝液分別進入低壓甲錢冷凝器冷凝。來自低壓甲錢冷凝器的氣液混合物，進入低壓甲錢冷凝器液位槽進行氣液分離。分離出來的氣體在低壓洗滌器的填料層與工藝冷凝液泵運送來的氨水逆流相遇洗滌，經(jīng)低壓洗滌器循環(huán)冷卻器冷卻后噴灑在低壓洗滌器填料層上。在低壓洗滌器頂部出口管線上裝有壓力調(diào)節(jié)閥，用來控制壓力，未冷凝吸收的氣體通過此閥與解吸水解系統(tǒng)回流冷凝器中未冷凝的氣體一起送入常壓吸收塔底部，在吸收塔填料層與吸收塔給料泵送上來來的氨水逆流接觸，氣體中少量的NH、CO被進一步吸收，未吸收的氣體從頂部通過排氣筒排入大氣，吸收塔中的液體從塔底排至氨水槽。1.5真空蒸發(fā)與造粒

6、進入閃蒸槽的尿素溶液在閃蒸槽內(nèi)繼續(xù)減壓，使甲錢再一次得到分解，NH、CO及相當數(shù)量的水從尿液中分離出來。分離所需的熱量由溶液本身提供，至此，氣提塔出來的溶液經(jīng)兩次減壓和循環(huán)加熱處理，其中的NH和CO已基本被分離出來，尿液中尿素含量基本達到了成產(chǎn)要求送入尿液貯槽。尿液槽中的尿液經(jīng)尿液泵送到一段蒸發(fā)加熱器，尿液流量由設置在管道上的調(diào)節(jié)閥控制。一段蒸發(fā)加熱器是直立管式加熱器，尿液自下而上在管內(nèi)流動，在真空抽吸下形成升膜式蒸發(fā)。一段蒸發(fā)出來的尿液通過“U'型管進入二段蒸發(fā)加熱器，它也是一個直立管式換熱器。尿液在管內(nèi)進行開膜式蒸發(fā)，離開二段蒸發(fā)分離器的熔融尿素經(jīng)熔融尿素泵送到造粒塔頂部的造粒噴頭

7、進行造粒。所造好的尿素顆粒由刮料機將輸送至下料槽，由塔底皮帶機直接輸送到包裝工序。解吸與水解系統(tǒng)解吸與水解系統(tǒng)用來處理冷凝液，其目的在于回收其中的NH和CO使其返回尿素合成系統(tǒng)做原料。將來自真空濃縮系統(tǒng)的工藝冷凝液經(jīng)水解塔給料泵加壓后與水解塔底部出來的水解液換熱后進入水解塔頂部塔板。在水解塔內(nèi)，液體自上而下流動，而加熱蒸汽由塔底送入提供水解反應所需熱量。蒸汽量由流量調(diào)節(jié)閥閥位來控制。溶液與蒸汽逆流相遇，進行水解與解吸，然后將回收的氣體送入尿素合成系統(tǒng)繼續(xù)反應，殘余氣體經(jīng)排氣筒排入大氣。所涉及到的所涉及到的單元操作和設備單元操作設備冷凝冷凝器精偏精帽塔吸收吸收塔解吸解吸塔蒸發(fā)蒸發(fā)器單元操作典型設

8、備及其應用冷凝與蒸發(fā)式傳熱過程中的典型單元操作，其中所用到的設備本質(zhì)上都是換熱器的一種。按照用途可以把換熱器分為加熱器、預熱器、過熱器、蒸發(fā)器、再沸器、冷卻器、冷凝器。加熱器主要用來把流體加熱到所需溫度以滿足下道工序的需要，蒸發(fā)器用于加熱液體，使之蒸發(fā)汽化，冷卻器用于冷卻流體，使之達到所需的溫度，冷凝器用來冷卻凝結(jié)性飽和蒸汽，使之放出潛熱而凝結(jié)液化。板式換熱器以其突出優(yōu)點如傳熱效率高、節(jié)能、經(jīng)濟、結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝、清洗、操作靈活方便等，廣泛應用于化工、石油、冶金、電力、食品飲料、醫(yī)藥、等工業(yè)領域。在無機化工有機化工化工方面用于各種無機酸、鹽的加熱、冷卻、蒸發(fā)、冷凝、硫酸的冷卻、各種濃度的液電解液的加熱和冷卻、脫鹽工藝等。閉路冷卻水系統(tǒng)傳熱液體的加熱、冷卻、冷凝和再沸、吸收（洗滌）系統(tǒng)各種聚合物的加熱、冷卻在石油工業(yè)中用于各種油品的加熱及冷卻塔頂氣體的冷卻、冷凝工廠冷卻水系統(tǒng)、工廠氣體凈化系統(tǒng)、工廠酸性水的處理、石油、大燃氣輸送系統(tǒng)中原油加熱、氣體脫水、海水冷卻循環(huán)淡水或乙二醇、粗油冷卻等。在冶金工業(yè)中用于煉焦爐直接或間接一次冷卻器、閉環(huán)冷卻系統(tǒng)的冷卻器、冷卻爐子和各種機器、電弧爐體、水冷蓋板的冷卻、鐵合金爐的爐體、電板支座、變壓器的冷卻。電度錫生產(chǎn)線電解液的冷卻、煉鋁廠、氧化鋁廠、煉銅廠、閉路冷卻系統(tǒng)、洗滌液冷卻器、電解液的加