φ1800层板包扎式尿素合成塔设计毕业设计论文

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1、四川理工学院毕业设计φ1800层板包扎式尿素合成塔设计毕业设计论文第1章绪论1.1尿素简介尿素是固体氮肥中含氮量最高的肥料，理化性质较稳定，施后对土壤性质没有影响，可施用于任何土壤和作物，可做根外施肥使用。同时尿素也是树脂、塑料、炸药、医药、食品等工业的重要原料。随着工农业的发展，尿素的需求量越来越大，尿素工业飞速发展的同时面临着巨大的挑战。尿素容易吸湿，当空气中的湿度较大时，吸收空气中的水分而自然潮解。在自然界中，尿素主要存在于人及肉食脊椎动物所排泄的尿液中。此外，在菠菜、胡萝卜的叶子及各种植物的幼

2、芽中也有尿素的存在。尿素是氮肥中的一个重要品种。自从本世界投入工业生产以来，引起了世界个国的极大重视，其发展速度和生产规模已超过了氮肥其它品种。1.2尿素的性质1.2.1尿素的物理性质尿素化学名为碳酰二胺，其分子式为。纯尿素为无色，无味，无臭的结晶体。含氮量为46.64%，是固态氮肥中含氨量最高的一种氮肥。尿素在造粒过程中，若高温(高于133℃)处理，会产生缩二脲，缩二脲含量超过2％时，对作物种子和幼苗均有毒害作用。尿素易溶于水，20摄氏度时，100kg水中可溶解105kg尿素。工业产品为白色或浅黄色

3、的结晶。尿素的比重为1.335。自然堆积的尿素每重0.7~0.75t，或称堆积比重为0.7~0.75。粒状尿素堆积时，其斜面与水平面成25~角，这角度称为堆积角。尿素易溶于水。溶于水时需吸收热量，每溶解1克尿素需吸收57.8卡热量。固体尿素加热到132.6℃时（1大气压下），开始熔化，熔化时吸收的热称为熔融热。尿素熔融热为42.1卡1克。继续加热熔化尿素时，部分尿素将分解汽化，同时在熔融尿素中生成缩而脲、缩三脲、三聚氰酸等缩和物。在加压、高温，或在催化剂存在时，尿素能缩合成三聚氰胺。1.2.2尿素的化

4、学性质尿素呈微碱性，可以与酸作用生成盐。但尿素不能使一般指示剂变色。尿素有水解作用：在酸性、碱性或中性溶液中。在60ºC33四川理工学院毕业设计以下，尿素不发生水解作用。随着温度的升高。水解速度加快，水解程度也增大（在80ºC，一小时内可以水解0.5%；110ºC，一小时内可增加到3%）。水解作用可以视为如下的反应：尿素的缩合反应：尿素在高温下可以进行缩合反应，生成缩二脲，缩三脲和三聚氰酸。尿素和甲醛的缩合反应：尿素和甲醛作用生成尿甲醛缩合物，此缩合物可作为尿醛塑料的原料，也是一种很好的缓效肥料。1.

5、3尿素的用途尿素的用途非常广泛，它不仅可以用来做为肥料，而且还可以用来作为反刍动物的饲料。在工业上也有很大的用处，如作为有机合成工业、制药工业以及炸药工业等的原料。1.尿素主要用作化肥。工业上还用作制造脲醛树酯、聚氨酯、三聚氰氨、甲醛树脂的原料，在医药、炸药、制革、浮选剂、颜料和石油产品脱蜡等方面也有广泛的作途。尿素加热至200℃时生成固态的三聚氯酸(即氰尿酸)。三聚氰酸的衍生物三氯民氰尿酸、二氯异氰酸钠、异氰尿酸三(2-羟乙酯)、异氰尿酸三(烯丙基)酯、三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰酸酯、

6、异三聚氰酸三缩水甘油醚、氰尿酸三聚氰胺络合物等有许多重要应用。前两者是新型高档消毒、漂白剂，三氯异氰尿酸全世界总所产能力超过8万吨。2.检验锑和锡，测定铅、铜、镓、磷、碘化物、硝酸盐。3.作为反刍动物的非蛋白氮源添加于饲料。4.用作分析试剂，稳定剂。还用于有机合成。5.用作液体洗涤剂的增溶剂。用于牙膏制备,能抑制乳酸杆菌滋生,并能溶解牙面上的斑膜,因而起抗酸、脱敏作用。也用于化妆品中。还用作检验锑和锡的试剂。用于制备锶盐、烟火等。6.用于化妆品保湿和增湿。7.对钢铁、不锈钢化学抛光有增光作用，在金属酸

7、洗中用作缓蚀剂，也用于钯活化液的配制33四川理工学院毕业设计1.4尿素合成工艺的比较1.4.1水溶液全循环法水溶液全循环法工艺特点及优缺点该法合成塔操作压力19．6MPa，温度188℃，，分子比为4．0，CO2转化率约64％。出合成塔溶液经中、低压分解，二段蒸发造粒得尿素产品。由于中压分解压力低，分解气的热量除在一段蒸发加热器下段回收少部分冷凝热外，其余大部分热量由于冷凝温度低，只有用冷却水移走。因此该法蒸汽消耗高，每t尿素耗蒸汽约1．7t。该法无高压分解回收流程，为此高压设备少，投资费用低，但公用工

8、程总体水平消耗较高，且装置规模较小。近年来，国内的中、小尿素装置进行了一系列技改，从降低蒸汽消耗方面做了大量努力，取得了一定的效果，使蒸汽消耗有所下降。1.4.2二氧化碳汽提法1.4.2.1二氧化碳汽提法的工艺特点及优缺点二氧化碳汽提法的特点是在最佳氨碳比的条件下，使合成压力降到最低。同时，在合成压力下进行汽提和冷凝，产生的冷凝热可副产蒸汽作为蒸汽喷射器的动力蒸汽及系统保温。1.4.2.2二氧化碳汽提法工艺优缺点汽提法工艺的出现，突破了传统水溶液全循环法