畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

一．選題的依據(jù)，意義和理論

尿素是是目前使用的固體氮肥中含氮量最高的化學(xué)肥料，以單位為氮為基準(zhǔn)，尿素的生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和施用費(fèi)用是最低的。尿素是一種良好的的中性肥料，不含酸根，適用于各種土壤和各種農(nóng)作物，廣泛用于農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、工業(yè)等，需求量大。目前尿素的生產(chǎn)工藝路線主要是水溶液全循環(huán)法，水溶液全循環(huán)尿素工藝可靠、設(shè)備材料要求不高、投資較低，但水溶液全循環(huán)法制尿素工藝中無(wú)二氧化碳脫氫裝置,系統(tǒng)尾氣中氫氣含量較高,與防腐氧氣混合后極易形成爆炸性氣體,危及裝置本質(zhì)安全，因此需要尾氣吸收裝置。尿素的生產(chǎn)和發(fā)證對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著重大的影響，本次設(shè)計(jì)是針對(duì)國(guó)內(nèi)要素發(fā)展?fàn)顩r，采用國(guó)內(nèi)成熟的生產(chǎn)技術(shù)（水溶液全循環(huán)法），同時(shí)對(duì)工藝進(jìn)行改進(jìn)與更新使得原裝置產(chǎn)能大幅度提高，消耗大幅度下降，所以我對(duì)于尿素的生產(chǎn)和尾氣處理工段進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。 二．本課題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)情況是我國(guó)尿素的年消耗量約在3000萬(wàn)噸，即使預(yù)計(jì)今后幾年有所增長(zhǎng)，大概也不會(huì)超過(guò)3500萬(wàn)噸?，F(xiàn)有的生產(chǎn)能力已經(jīng)快要達(dá)到，我國(guó)今后十年內(nèi)生產(chǎn)尿素都將過(guò)剩。

國(guó)外情況是水溶液全循環(huán)法已被其他的先進(jìn)工藝代替：意大利開(kāi)發(fā)了等壓雙循環(huán)工藝，日本開(kāi)發(fā)了降低成本和節(jié)能新流程ACES新工藝，瑞士開(kāi)發(fā)了分級(jí)處理合成液的汽提法分流工藝。國(guó)外的生產(chǎn)技術(shù)中，一般需要18公斤/厘米的平方的分解回收系統(tǒng)，設(shè)備較多，流程較長(zhǎng)。而有的國(guó)外工廠采用氣提法不需要中壓分解系統(tǒng)，但有的增加了二次洗滌的回收系統(tǒng)。還有的生產(chǎn)工藝將內(nèi)液排出物先集中在廢水槽中，然后解吸回收其中的氨和二氧化碳。為減少解吸排除的冷凝液中的尿素含量，采用了尿素水解回收的方法，即在水解器內(nèi)加熱使尿素水解為氨和二氧化碳，經(jīng)水解后的冷凝液含氨25PPM，含尿素200PPM左右，據(jù)稱(chēng)可回收此冷凝液。

三．課題研究的內(nèi)容及擬采取的方法

采用水溶液全循環(huán)法，是將未反應(yīng)的氨和二氧化碳，經(jīng)減壓加熱分解分離后，用水吸收生成甲銨或碳酸銨水溶液再循環(huán)返回合成系統(tǒng)，從一段分解，二段分解出來(lái)的氣相含有未反應(yīng)的氨和二氧化碳，分別進(jìn)入一段吸收和二段吸收，氨和二氧化碳被后面閃蒸，一段蒸發(fā)，二段蒸發(fā)工段冷凝下來(lái)的冷凝水吸收混合形成水溶液，用泵送入尿素合成塔。一段吸收后剩余的氣體進(jìn)入惰性器稀釋后，與二段吸收的殘余氣體混合進(jìn)入為期吸收塔，與一段蒸發(fā)二段蒸發(fā)氣相冷凝出去水后殘余的氣體混合后放空。

課題研究采取的方法：①收集尿素的相關(guān)資料，確定生產(chǎn)方案；②對(duì)公益主要設(shè)備進(jìn)行物料衡算，能量衡算，質(zhì)量衡算等，主要設(shè)備的選型等；③確定并完成車(chē)間布置，繪制流程圖，平面圖等。 四．課題研究中的主要難點(diǎn)及解決的方法 難點(diǎn)1：水溶液全循環(huán)尿素生產(chǎn)裝置的工藝流程較長(zhǎng)，由于氨碳摩爾比控制的較高，一般穩(wěn)定在4.0左右，并且未反應(yīng)生成尿素的氨和二氧化碳?xì)怏w全部要經(jīng)過(guò)低壓，中壓循環(huán)吸收系統(tǒng)回收后再返回到尿素合成塔，液氨泵和一段甲胺泵的輸送量比較多，所以該工藝中液氨泵的臺(tái)數(shù)較多，動(dòng)力消耗較多。

難點(diǎn)2：液體在氣提管內(nèi)要有一定的停留時(shí)間，以提高分解率。管子太長(zhǎng)或太短都是不利的，目前氣提管長(zhǎng)為6米。管數(shù)也不能太多，以避免影響膜的形成，氣提塔出液溫度控制在162℃~ 172℃之間。塔底液位控制在20%左右，以防止二氧化

碳?xì)怏w隨液體流入低壓分解工段，造成低壓設(shè)備超壓。

五．畢業(yè)設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃

2014年12月1日-12月14日 完成開(kāi)題報(bào)告、英文文獻(xiàn)查找

內(nèi)容包括：工作任務(wù)及題目意義、文獻(xiàn)綜述、工作計(jì)劃、主要困難及解決辦法等，同時(shí)應(yīng)提交英文文獻(xiàn)的原文。

2014年12月15日 開(kāi)題報(bào)告會(huì)，提交文獻(xiàn)的原文。

2014年12月16日- 28日修改完成開(kāi)題報(bào)告，28日上交至專(zhuān)業(yè)。 2015年4月6日- 4月30日

1.完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)部分 內(nèi)容包括：總論，工藝設(shè)計(jì)及計(jì)算，公用工程用量計(jì)算。

2.提交譯文。

2015年4月30日 中期檢查報(bào)告會(huì)，提交中期工作報(bào)告。

2015年5月1日-5月15日 車(chē)間的平立面布置，生產(chǎn)控制部分，空調(diào)部分，電氣部分，建筑部分，結(jié)論，參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。

2015年5月16日-6月11日 完成圖紙繪制及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的打印裝訂工作。 2015年6月12日-6月15日 結(jié)題驗(yàn)收及設(shè)計(jì)評(píng)閱工作

驗(yàn)收內(nèi)容含：工作日記、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、譯文（包括草稿）及原文、設(shè)計(jì)圖紙（包括草圖、手繪與機(jī)繪圖紙），開(kāi)題報(bào)告、中期報(bào)告及終期總結(jié)等，以確定工作內(nèi)容的真實(shí)、可信性。

2015年6月16日-23日 畢業(yè)答辯會(huì)

六．主要參考文獻(xiàn)

[1]付艷華．氣提法尿素生產(chǎn)工藝的比較[J]．安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007, (01) ． [2]宣鳳琴． CO2氣提法和NH3氣提法尿素生產(chǎn)技術(shù)的比較[J]．安徽化工，2001, (04)．

[3]楊波，周海．生物質(zhì)乙醇制乙烯技術(shù)研究進(jìn)展[J]．化工技術(shù)與開(kāi)發(fā), 2009(12) :27-32．

[4]余映慧, 高雪．果膠生產(chǎn)工藝及其在食品中的應(yīng)用[J]．現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2009, (23) :351-352．

[5]吳丹．尿素流程工藝二氧化碳汽提塔的模擬[D]．大連理工大學(xué), 2002 ． [6]趙家鳳，薛榮書(shū)，姜德軍，蔣文華．尿素合成條件下甲胺冷凝器物料平衡計(jì)算[J]．化學(xué)工程，1995, (04) ．

[7]楊東．尿素合成塔塔板改造[D]．四川大學(xué), 2003 ．

[8]萬(wàn)勇．改良型Kellogg大型氨廠物料和能量衡算軟件的開(kāi)發(fā)研究[D]．四川大學(xué), 2002．

[9]余慧俐，李劍，張仁超．尿素裝置技改后產(chǎn)品縮二脲含量高的原因及解決措施[J]．川化，2005,(03)．

[10]李鳳華，魏順安．高壓甲胺冷凝器和尿素合成塔的模擬計(jì)算[J]．化學(xué)工業(yè)與工程, 1996,(01)．

[11]張震．尿素合成塔塔板的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]．大氮肥，2000,(05)． [12]萬(wàn)勇．尿素合成塔高效塔板的應(yīng)用[J]．大氮肥，1998,(03)