毕 业 设 计 [论 文]

题目：15万吨尿素合成设计

系    别：         化学化工系

专    业：      

姓    名：          

学    号：         

指导教师：          

XX工学院

 年   月    日

目录

一、发展及现状………………………………………………………1

二、原料及条件………………………………………………………4

三、工艺流程图………………………………………………………4

四、流程说明…………………………………………………………5

五、主要工艺设计数据………………………………………………6

六、热量平衡计算……………………………………………………28

七、尿素生产设备工艺计算…………………………………………34

八、设计体会及收获…………………………………………………43

九、设计符号对照表……………………………………………………45

十、参考文献…………………………………………………………47

设计题目：15万吨尿素生产工艺设计

一 设计总述

1 发展及现状

毕业设计的任务就是指导学生在深刻，全面认识相关的化工单元操作的基础上，根据自己所收集的相关技术及信息数据，综合运用所学理论知识和所掌握的各种技能，通过独立思考和创新，在规定的时间内完成选定的化工某单元操作的设计任务，并以设计说明书及设计图纸形式正确表述。

     本世纪20年代开始，合成尿素工业生产经历了60多年的发展。1920年首先在德国依格法本工厂用氨和二氧化碳和成尿素进行了工业生产。1924年固体尿素开始以商品出售。世界上许多国家进行氨与二氧化碳合成尿素的工艺开发，对于合成尿素的物理化学规律进行了广泛的研究。防腐材料的解决，生产技术水准的不断提高，尿素工艺新流程，新设备的开发，使得合成尿素的成本大大降低，加之尿素产品在工业和农业上有着广泛的用途，促进了尿素生产在近20年来的迅速发展。

     氨与二氧化碳直接合成尿素，在20世纪50年代以前发展缓慢，随着尿素生产中一些技术难关的突破，才迅速发展起来的。20世纪60年代初期以水溶液循环法为主，进入20世纪70年代以二氧化碳气提法居多，20世纪80年代后期氨气提法等发展加快，生产体系向单系列大型化发展。目前最大尿素合成装置已超过2500t/d。随着尿素生产技术的不断发展，一方面，对与应用广泛的工艺，其专利商针对自己工艺的缺点继续进行改进；另一方面，尿素生产工艺的改进主要是围绕如何提高二氧化碳的转化率，减少循环量，降低能耗，原料消耗以及提高尿素质量来进行。

二 原料及要求

1 设计年生产量15万吨尿素合成工艺

2 原料：氨和二氧化碳

3 生产要求：                                                  

3.1 生产尿素的原料氨采用液氨。

液氨中的水，油及惰性气体溶解量越低越好。液氨中氨含量一般不低于99.5%（质量分数），液氨中含油量不应高于15mg／kg。

3.2 二氧化碳含量大于98.5%（干基体积分数），惰性气体量小于1.5%（体积分数），硫化物小于15mg/m³ 。

4 采用的工艺是：全循环水溶液法生产尿素。

5 工艺流程图，见附图。

6 物料衡算。

7 能量衡算。

8 塔高、塔径的工艺计算。

9 塔机械强度计算。

三 工艺流程图

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