尿素生产技术及三废处理

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1、复习1、尿素溶液蒸发的必要性？2、尿素溶液蒸发的基本原理？3、选择蒸发工艺条件时的注意事项？两段蒸发工艺条件？4、蒸发过程的主要设备？5、尿素的两种类型，各自的优点？6、造粒塔造粒的原理？造粒机造粒的原理？7、提高颗粒机械强度的方法有哪些？22.6尿素生产过程的三废处理一、废液的处理二、废气的处理三、尾气的防爆尿素的生产危险、毒性火灾爆炸：从生产原料到最终产品的大多数物质都具有易燃易爆的特性。火灾爆炸危险来源于：原料氨；原料二氧化碳中的氢、一氧化碳、甲烷等杂质。为了防腐目的，加入空气。此外放空尾气中含有氢、氨、氧等，在某种条件下也会形成爆炸性气体混合物。主要毒物:氨

2、、一氧化碳、硫化氢、甲醇等；窒息性毒物:氮、二氧化碳。噪声：主要来源于压缩机和各种流体泵发出的机械噪声以及流体压力突变或流体流动而产生的流体动力噪声。4一、废液的处理废液：主要为蒸发过程得到的冷凝液，通称为工艺冷凝液副产物水+回收工段中的补充水+蒸汽喷射器用驱动蒸汽冷凝水+冲洗水，即每吨尿素产品的总排水量可达0.5吨。废液成分：NH3：3%-6%；CO2：1%-3%；尿素：0.5%-2%解吸-水解法或气提-水解法的原则流程将冷凝液中的NH3和CO2用气提方法除去，然后进入水解器，使尿素水解成为NH3和CO2。水解后的液体再次用水蒸气气提，逐出其中残余的氨和CO2。回

3、收废液中的NH3和CO2解吸：在解吸塔底通入直接蒸汽，塔顶将废液送入，只要NH3和CO2的平衡分压大于气相的相应分压，即可将NH3和CO2逐出。操作条件：高温、低压。其压力稍高于分解回收系统的低压循环压力，以使解吸气直接送入低压回收。解吸塔顶有液体回流，降低出气温度，以免带出水分过多，不利于系统的水平衡。6回收废液中的尿素—尿素水解高温、低压低NH3和CO2含量长的停留时间促进尿素水解可以采取的措施：工业实现方法：将解吸塔分为两段第一段：将废液中大部分NH3和CO2逐出再进入水解塔（器），在高温高压下水解第二段：将水解生成的残留NH3和CO2脱除82-4MPa170

4、-240℃0.1-0.5MPa解吸-水解法的工艺流程气提气：解吸塔第二段为通入的副产蒸汽；第二段顶出来的气体直接进入第一段底作为气提剂，其顶部出来的气提气有一部分冷凝作为回流，其余与水解气一起送回循环回收系统。其区别为：a采用塔式水解器，b采用槽式水解器。生化净化法：用尿素酶和微生物，在常温常压下可使尿素分解，不消耗蒸汽多级闪蒸法离子交换法反渗析法处理废液的其他方法10二、废气的处理废气：造粒塔排放气，含氨和尿素粉尘废气中的尿素：来自尿素的蒸发和升华，也有化学反应生成的，此外，造粒喷头设计或加工不善，也会导致尿素粉尘增多。处理方法：湿式设备和填料塔；特质的布袋过滤器

5、或电除尘；造粒机代替造粒塔。11三、尾气的防爆1、进入尿素系统的惰性气体A.原料氨和CO2中存在的惰性气体B.加入的防腐蚀空气C.真空设备漏人的空气122、尾气的成分NH3、H2、CH4、CO、N2、O2和水蒸气等3、发生爆炸的条件A.气体组成在爆炸范围内：在尿素生产的分离回收循环中，爆炸性组分和氧的浓度都很低，处于爆炸限以外。在待排放的尾气中，爆炸性组分达到很高的浓度，才有爆炸的可能。B.存在引爆源：火花、静电、雷击、摩擦、撞击等134、爆炸范围：爆炸性组分含量高于上限或低于下限，均不会发生爆炸。可燃气体在纯氧中的爆炸范围大于空气中的爆炸范围：空气引入了非爆性的N

6、2、CO2、H2O等NH3的爆炸范围小于H2和CO145、判断气体混合物的爆炸性CO2气提法的合成塔排出气体的典型组成经高压洗涤器将NH3和CO2完全吸收后A.高压下由于Y点具有爆炸危险：可在气体中保留较多的NH3和CO2。当增加气体中的NH3量，组成点即沿着YB线移动，这样可将混合气组成迁移到爆炸限之外。16B.中低压下，可用下式近似估算L：混合气合格的爆炸限Li：单一可燃气体的爆炸限Pi：组分在混合爆炸气中的体积分数X点：某尾气吸收塔排出气体组成，经计算，在爆炸范围内；为防止爆炸，在其中加了氮气惰性气体，组成点移至X’点，为非爆炸性气体。①一般防爆措施：设雷电防

7、护、静电消除器，尾气放空管②惰性气体稀释：CO2（防爆效应最大）、N2、H2O（相近）等③在高压设备上采用防爆设施：将气相空间分为大小两个，用隔板隔开，当小空间的气体爆炸，则隔板破裂，大小空间串通，可避免设备壳体破坏④减少防腐用空气的加入量⑤预先脱除原料中的H2：在原料CO2压缩机出口设置一台脱氢反应器，以Pt为催化剂，利用催化燃烧反应使氢燃料成为H2O6、防止爆炸的主要措施182.7尿素生产中的腐蚀与防腐气相腐蚀：潮湿ＣＯ２腐蚀设备---汽提塔液相腐蚀：高Ｔ高Ｐ尿素和甲铵液---合成塔1920世纪初，纯银、纯铅作合成塔的衬里，价格昂贵，耐腐蚀性和耐热性均很差。