化工工藝學(xué)第章氮肥

化工工藝學(xué)第2章化工工藝專業(yè)第2章目錄2.1氮肥2.1.1尿素2.1.2硝酸銨4.2磷酸和磷肥4.3鉀肥4.4復(fù)合肥2.1氮肥尿素是最主要的化學(xué)肥料，農(nóng)業(yè)需求大，產(chǎn)量大，工業(yè)規(guī)模大，生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)。2.1.1.1尿素的主要性質(zhì)和用途尿素Urea，分子式為CO(NH2)2，分子量60.06。尿素易溶于水和液氨。尿素有吸濕性，易潮解。尿素在強(qiáng)酸溶液中呈弱堿性，能與酸作用生成鹽。尿素與鹽類作用可生成絡(luò)合物。Ca(H2PO4)2?H2O+CO(NH2)2=CO(NH2)2?H3PO4+CaHPO4+H2O2.1.1尿素尿素在水中會(huì)水解，生成氨和二氧化碳，但常溫下很慢。尿素水溶液持續(xù)加熱可生成縮二脲2NH2CONH2=NH2CONHCONH2+NH3降低壓力、升高溫度和延長加熱時(shí)間都會(huì)加劇上述反應(yīng)。但當(dāng)有氨時(shí)，壓力為10.1~20.2MPa縮二脲和氨可逆向生成尿素。這一點(diǎn)在尿素生產(chǎn)過程中很重要。尿素最重要的用途是作肥料，含氮量46%以上。尿素實(shí)際上是在土壤中轉(zhuǎn)變成碳酸銨后水解及硝化被植物吸收的。2.1.1.2尿素生產(chǎn)基本原理1.尿素合成反應(yīng)的化學(xué)平衡工業(yè)合成尿素的反應(yīng)通常認(rèn)為分兩步2NH3(aq)+CO2(aq)=NH4COONH2(aq)快NH4COONH2(aq)=CO(NH2)2(aq)+H2O慢第一反應(yīng)放熱很多，H1=-86.93kJ/mol;第二反應(yīng)吸熱，H1=28.45kJ/mol。反應(yīng)體系為5組分多相平衡體系，除化學(xué)平衡外，還有氣液平衡：NH3(g)=NH3(aq)CO2(g)=CO2(aq)H2O(g)=H2O(aq)尿素生產(chǎn)是在高壓下進(jìn)行的，所以體系偏離理想溶液很遠(yuǎn)。幾個(gè)平衡計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式如下。二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率x=34.28a-1.77a2-29.30b+3.699ab+0.09129t-0.07482at-5.395×10-6t3+0.002293P-112.1(2.1.1)式中a,b分別為初始反應(yīng)物中氨碳、水碳摩爾比；t為反應(yīng)溫度，°C；P為體系絕對(duì)壓力，0.1MPa。上?；ぱ芯吭涸诎碧急?.5~4.5,水碳比0.2~1.0，溫度75~195°C條件得出的公式為x=14.87a-1.322a2+20.7ab-1.83a2b+167.6b-1.217bt+5.908t-0.01375t2-591.1(2.1.2)注意上式平衡轉(zhuǎn)化率以百分?jǐn)?shù)表示。上述公式間相互有誤差，一個(gè)重要原因是忽略了惰性氣體影響。一個(gè)較好模型為：氨基甲酸銨液相濃度K2，K4和虛擬純氨飽和蒸汽壓可從圖4-1查到。模型雖比經(jīng)驗(yàn)公式大有改進(jìn)，但未計(jì)算活度系數(shù)，所以某些點(diǎn)仍有較大偏差。用上述公式計(jì)算時(shí)先計(jì)算在氣相中的量，再計(jì)算液相中實(shí)際氨碳比和水碳比，然后代入轉(zhuǎn)化率公式求解。K2K41000/TlogK1000/TlogpNH3*尿素合成總反應(yīng)．2NH3(l)+CO2(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)化學(xué)平衡常數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系為：(4.1-4)或(4.1-6)K取決于K3和甲銨離解常數(shù)K1。溫度190~200°C時(shí)，K3隨T升高而增大，轉(zhuǎn)化率增加。但溫度很高，K1為主，溫度升高使甲銨濃度下降，所以總平衡常數(shù)有一個(gè)最大值，此時(shí)的平衡轉(zhuǎn)化率最高。圖2.1Mavrovic平衡轉(zhuǎn)化率算圖2.影響尿素合成反應(yīng)化學(xué)平衡的因素(1)溫度的影響溫度較低時(shí)平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增加，在195~200°C時(shí)達(dá)最大，溫度再高，平衡轉(zhuǎn)化率反而下降。尿素平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖2.2。工業(yè)生產(chǎn)中，除考慮平衡轉(zhuǎn)化率外，還要考慮腐蝕等，一般為180~200°C.170180190200210(2)組成的影響CO2過量影響小，氨過量提高轉(zhuǎn)化率明顯。氨碳比的影響如圖2.3.全循環(huán)法4.0，汽提法2.8~2.9。水碳比增加0.1,轉(zhuǎn)化率可下降約1％。全循環(huán)法0.65~0.7，汽提法0.3~0.4。圖2.3(3)壓力的影響對(duì)液相反應(yīng)壓力影響很小。但由于體系存在氣液平衡，操作壓力不能小于平衡壓力。平衡壓力與溫度的關(guān)系如圖2.4。平衡壓力與組成的關(guān)系很復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)得出的關(guān)系如圖2.5。圖2.4圖2.5最低平衡壓力下的氨碳比經(jīng)驗(yàn)式：amin=0.01519t+0.005626tb-0.7287b-1.78×10-3(2.1.3)全循環(huán)法，合成塔頂壓力約16.7MPa；汽提法，合成塔頂壓力約11.8MPa。相平衡計(jì)算很復(fù)雜,綜合諸因素有下列經(jīng)驗(yàn)公式P=54.75a-10.1ab-90.25b-0.1502at+2.059×104b/t-3.581t+2.099×10-2t2(2.1.4)式中P為表壓，0.1MPa；溫度175~195°C，水碳比0.2~1.0，氨碳比較高。3.尿素合成過程的相平衡另一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式為：

氣相氨碳比氣相中可忽略尿素和水，液相中將尿素和水看成一個(gè)組分，可將體系簡化為三組分。壓力固定時(shí)，NH3和CO2體系的相圖如圖2.6。圖2.6壓力固定時(shí)三元立體相圖如圖2.7。壓力固定時(shí)將各等溫面投影到平面上，可得圖2.8的三元平面相圖。圖2.7圖2.8Y從圖中可看出，當(dāng)壓力和溫度不變時(shí)，體系吸收或散發(fā)熱量，溶液組成必沿等溫線移動(dòng)；當(dāng)壓力不變時(shí)，化學(xué)平衡等壓線與頂脊線交點(diǎn)的平衡溫度最高，此時(shí)轉(zhuǎn)化率最高，能耗最少。圖中Y點(diǎn)表示一適宜操作點(diǎn)。此點(diǎn)溫度最高，尿素含量高，壓力最低。如選擇更高壓力，則平衡溫度比上述Y點(diǎn)溫度高。雖有利于尿素合成反應(yīng)，但合成塔材料必須更耐腐蝕。如選擇較低壓力，則平衡溫度較低，CO2轉(zhuǎn)化率下降。Ivazoghi尿素合成體系熱力學(xué)模型相平衡

化學(xué)平衡

方程組(yi—?dú)庀嘟M分i摩爾分率；xi—液相組分i摩爾分率，Am-—COONH2-，Ur—NH2CONH2)：物料平衡1.氨碳比2.水碳比相平衡3.4.5.化學(xué)平衡6.7.8.電荷平輕衡9.歸一方紙程10.11.已知a鐮,b,集t由1燙1個(gè)方屠程解出揀11個(gè)芒變量CO2平衡轉(zhuǎn)樓化率x=xur/xco2+xam+xhco軟3+xur相平衡夜常數(shù)和鮮化學(xué)平塘衡常數(shù)K1，K2，K3是溫度存的函數(shù)栽，其形北式是：或103a102b103cdp0NH32.51貍410.28煎417溪2.57懲5914.6獎(jiǎng)460H0CO22.65殊603.5盟0506.32盜16誰18味.157吵5K19.90寧68紹7.4揮296榮5.39某8520.2鞋220K28.8沖226妥0濁.84躍04金1財(cái).87篩36順21.6彈135K31.73唐524.7喂5069.35夸76漠5海.660偽1氣相組蘆分逸度例系數(shù)按相Nak竹amu先ra方娃程計(jì)算鏡。液相組霜分活度濟(jì)系數(shù)按侮擴(kuò)展的剝UNI沃FAC自模型計(jì)擋算。4.尿獸素合成反習(xí)應(yīng)的動(dòng)力置學(xué)(1)蹤蝶動(dòng)力學(xué)哪方程式靜態(tài)動(dòng)力循學(xué)方程流動(dòng)態(tài)反將應(yīng)器中反腔應(yīng)速率微仁分方程通常尿素喘合成反應(yīng)燦需30~50分徐鐘。(2.1程.10)(2.拍1.9畫)(2)合韻成塔內(nèi)的耗傳質(zhì)過程合成塔內(nèi)扁壓力高，撞傳質(zhì)速率秒快，氣體犬流動(dòng)快。反應(yīng)初期們，氣相C獻(xiàn)O2和NH3平衡分賤壓高，雹向液相腎傳質(zhì)推丈動(dòng)力p-p*不大傷。隨著肅反應(yīng)的乳進(jìn)行，產(chǎn)液相中臟生成尿感素增多污，氣相盒中CO2和NH3不斷轉(zhuǎn)末移到液倘相使其授平衡分爹壓下降嶺，推動(dòng)自力增大籃。影響塔銳內(nèi)流動(dòng)惱狀況因搞素：a.塔的哨高徑比。痛高徑比越直大，塔越彈細(xì)長，越嶺趨于置換繭型；b.搬生產(chǎn)強(qiáng)度盤。生產(chǎn)強(qiáng)股度大，流貼速大，混甜合加大；凡c.惰性械氣體含量判。含量高天，氣體體牧積大，混撈合加??；菠d.操粉作壓力。礙壓力高有污利于氣體啄溶于液相蘿，攪混少值，壓力越負(fù)高越接近民置換型。置換型與護(hù)混合型合攜成塔轉(zhuǎn)化黃率對(duì)比置換型氏0潛20乎4閉0航60峰80帝90灰9逐51珍00混合型朋0朽19松3風(fēng)5牛49擊63押71形7酬6殼80塔內(nèi)篩晨板數(shù)與響物料停怠留時(shí)間闖的關(guān)系篩板數(shù)迎0蘆1蔑3高7停留時(shí)雞間/m巧in價(jià)25眼22傭19棗.5狼1匪7合成塔沙篩板數(shù)仰與轉(zhuǎn)化餐率的測倆定值篩板數(shù)碼0尊2擠6平衡轉(zhuǎn)化吉率偵60.5側(cè)6賣2.5驕6培3.3若將塔內(nèi)飾流動(dòng)設(shè)計(jì)愚為置換型巾，在達(dá)到遣同樣轉(zhuǎn)化呼率的條件貸下，置換本型所需的珍反應(yīng)容積巷比混合型抓反應(yīng)容積磁小得多。塔內(nèi)篩板飛較多，可圖以看成是射由若干個(gè)央串聯(lián)的、數(shù)混合的小頓室組成。西雖每個(gè)小問室接近理闊想混合型全，但就整白個(gè)塔來說丹，其流動(dòng)歉狀況卻接蠅近理想置場換型。生疲產(chǎn)實(shí)踐表愚明，當(dāng)物洽料停留時(shí)艱間相同時(shí)勢(shì)，有篩板婆的塔的效毫率比無篩按板塔高得普多。當(dāng)轉(zhuǎn)逼化率相同丙時(shí)，有篩碰板的塔生屠產(chǎn)強(qiáng)度大還，物料?？琢魰r(shí)間較殘短。5.校未反應(yīng)物使的回收及待副反應(yīng)(1)磚未反應(yīng)滲物的回那收為了有新效利用列原料，怖必須將佛產(chǎn)物尿敏素與甲摘銨的混度合物中按的甲銨料分離出服來循環(huán)舊利用。甲銨分解甲化學(xué)反應(yīng)NH4COON柴H2(l)=碎2NH3(g)喇+技CO2(g)反應(yīng)是吸購熱的，減姨壓和加熱劈燕有利于甲追銨的分解禿。純固體亭甲銨的離予解壓力與聽溫度的關(guān)旋系可用下沖式lgP=-2748艱/T+8.2肚753漂(2.1孤.11)式中P的單位麥為0.西1MP奏a。分解溫度鼠過高，氣蠻相中含水糾量增多，厭不利于提溉高轉(zhuǎn)化率側(cè)。分解壓莊力過低，行使冷凝吸陜收效率下喝降，增加津動(dòng)力消耗杠。工業(yè)上路多用多段用減壓方式弓。全循環(huán)法送工藝甲銨張分解率a、總氨蒸約出率aNH3、分解氣嗎中含水量GH2O與分解舊溫度t孤的關(guān)系聾如下：中壓段分厚解壓力為萄1.67~1.宵96M畝Pa時(shí)a=-部8.8增1+束0.確115天625t–0錯(cuò).00溫034命6t2aNH3=0.0山3837t0.61卷6GH2O=1.適216×10-10t4.1象23低壓段分繼解壓力為渴0.29M盒Pa時(shí)a=0駱.51爽01三+0葛.01役903t–6削.09×10-5t2aNH3=0.瞇271繩+西0.0廁094t-3.1×10-5t2GH2O=1.余11×10-11t4.90找6采用氣提旦法流程時(shí)婚，系統(tǒng)理話論操作壓五力為式中PS為純甲包銨分解隊(duì)壓力。張0.5壯3是由衛(wèi)純甲銨裕分解平冊(cè)衡常數(shù)購關(guān)系推指出的：從上式牧可看出諷，當(dāng)用格純CO2或NH3來氣提時(shí)鼻，都可使完壓力趨于協(xié)無窮，理蛇論上甲銨少可完全分態(tài)解。(2.1身.18)(2)耽尿勿素合成歡副反應(yīng)在尿素哄生產(chǎn)過簡程中，宋主要有干兩類副屯反應(yīng)：布尿素縮掙合反應(yīng)猜和水解硬反應(yīng)。尿素縮合盆成縮二脲塘反應(yīng)2CO挺(NH2)2=N沉H2CON字HCO惜NH2+N股H3用結(jié)晶法俊加工尿液棵時(shí)，可利壘用縮二脲你在尿素溶赴液中具有汁一定溶解劇度來控制仰適宜的結(jié)母晶溫度和龜尿液濃度切，盡可能陰使縮二脲沫保留在溶膊液中，獲卻得含縮二翠脲很低的艇結(jié)晶尿素貌。含縮二曉脲的母液哪送合成塔宣使其中縮胃二脲部分向分解，縮胳二脲不致桌在體系中更積累。另一副反抱應(yīng)－水解百反應(yīng)CO(N磨H2)2+H2O=壇NH4COO滅NH2NH4COO咸N(yùn)H2+H2O=笨(NH4)2CO3(NH4)2CO3=2N糞H3+C址O2+H2O總反應(yīng)式洪C裳O(N輛H2)2+H2O=辰2NH3+C推O2當(dāng)溫度在必60°C以涂下時(shí)，俯尿素水檔解緩慢怖；溫度閑到10蠢0°陷C時(shí)尿述素水解預(yù)速度明鏟顯加快束；溫度西在14炕5°臨C以上逢時(shí)，水手解速度盜劇增?？∧蛩貪庾鞫鹊蜁r(shí)繡，水解片率大。閑氨也有件抑制尿粥素水解何的作用宣，氨含盡量高的悅尿素溶爛液的水趣解率低耳。2.1.伏1.3前尿素生割產(chǎn)工藝流喘程1.尖水溶液蘆全循環(huán)況法工藝鄰流程(1)主Sta怒mic即arb丸on忘水溶液項(xiàng)全循環(huán)批法水溶液格全循環(huán)繳法是將典未反應(yīng)刮的氨和難二氧化前碳用水河吸收生快成甲銨對(duì)或碳酸營銨水溶輩液返回池合成系隊(duì)統(tǒng)的生輛產(chǎn)方法健。典型傻工藝流去程如圖部2.9蛾.圖2.嘴9未轉(zhuǎn)化物后需兩段分慕解，三段圖吸收，流聞程較長且鄰分解壓力本不高，分面解氣的冷綠凝熱除小燃部分被利射用外，其倘余須用冷脖卻水移走痛，能耗較叫高。此外盼，循環(huán)甲泳銨液量大約，甲銨泵拳易腐蝕，床且發(fā)生結(jié)烈晶堵塞時(shí)壤，操作維歐修麻煩。2.銷氣提法喜尿素生潑產(chǎn)工藝禽流程(1)氣惑提原理氣提法是抽水溶液全適循環(huán)法的瞧發(fā)展，在抄簡化流程貴、熱能回米收、延長普運(yùn)轉(zhuǎn)周期荒和減少生夜產(chǎn)成本等蒸方面比全姜循環(huán)法優(yōu)暈越。合成洽反應(yīng)液加淺熱分解所冬需溫度太暗高，降低野壓力降低脹了分解溫塘度，但又?jǐn)呈寡h(huán)動(dòng)押力增加。氣提法是傻在高壓下叮操作的帶拼有化學(xué)反跳應(yīng)的解吸弓過程。氣樂提中甲銨在分解NH4COON遼H2(l)=損2NH3(g)較+龍CO2(g)只要供群給熱量賢、降低泊NH3或CO2的分壓都虎可使反應(yīng)竊向右進(jìn)行牛。甲銨分筒解后由烏于溫度康較高，投氨可從樸液相中熄逸出。悉CO2與氨作用螞生成甲銨礎(chǔ)鹽量也減盯少，從而偉間接可逐誼出CO2。如通入惰靜性氣體，盼同樣降低擠CO2和NH3的分壓，彼也可使甲伴銨分解，玩可用合成請(qǐng)氨生產(chǎn)中送的變換氣誦。生產(chǎn)中苗多用CO2。(2)逗Sta濫mic貼arb珠on橡CO2氣提法流旅程此法是配目前建屈廠最多岡，生產(chǎn)芬能力最信大的方剪法。其植流程如望圖2.象10。流程主要云特點(diǎn)：a.用茅原料C賭O2氣提，塌省去了嚼中壓分善解回收福系統(tǒng)，炒簡化了掏流程。b.頑高壓冷法凝器冷蜘凝溫度留高，熱殃能利用睡好；返灑回合成譜塔水量聚少，有社利于轉(zhuǎn)熔化；高蠟壓液可問自流至增合成塔歡，節(jié)省深動(dòng)力.c.叼合成塔勢(shì)操作壓斗力較低蔽，節(jié)省犧動(dòng)力。不足是氨厘碳比較低麻影響轉(zhuǎn)化圍率，高架照設(shè)備維修倍不便。圖2釋.10圖2刑.10氨汽提法孤工藝流程主要工況序:盯尿素的閥合成和勁高壓回心收,鉛尿素的釀提純和鑰中、低針壓回收孟，尿素質(zhì)的濃縮浮與造粒鞋，水解約和解吸質(zhì)等。尿素合撕成和高予壓回收C02加入少姻量空氣疾后進(jìn)人贈(zèng)離心式奶C02壓縮機(jī)愁K-1流，加壓灶(絕對(duì)步壓力)私到16廁MPa止(絕)初送入尿葉素合成磚塔R-倦1。液基氨分兩畜路送出拋：一路粘到中壓擴(kuò)吸收塔合C-1宅；另一聚路液氨浴加壓到班22M悼Pa(鑰絕),枯送往高牙壓液氨全預(yù)熱器巧E-7弓，用低王壓蒸汽爪冷凝液庭預(yù)熱。區(qū)預(yù)熱后鼻的液氨侄作為甲肢銨噴射壯泵L-唱1的驅(qū)壞動(dòng)流體圓，利用捧其過量互壓頭，栽將甲銨棍分離器繪V-1攻壓力稍央低的甲抓銨液，惱升壓到正尿素合似成塔壓仗力。出合成塔燥的反應(yīng)物舟到汽提塔波E-1。論汽提塔是百一個(gè)降膜子式加熱器卵，所需熱現(xiàn)量由2.雄4MPa慢(絕)鎮(zhèn)飽和蒸汽愧供給。合中成塔的反俘應(yīng)產(chǎn)物在貝汽提管呈鴉膜狀向下仁流動(dòng)時(shí)被涼加熱。氨滔自溶液中橋沸騰，使冰溶液中的紋C02體積分?jǐn)?shù)汽降低。汽助提塔頂部往的餾出氣惡和來自中效壓吸收塔容并經(jīng)過高科壓甲銨預(yù)命熱器E-厭6預(yù)熱過跟的甲銨液鍵，全部進(jìn)綱入高壓甲氣銨冷凝器腳E-5。矮在高壓甲椅銨冷器中旋，除少量簽惰性氣體冠外，全部花混合物均唐被冷凝。內(nèi)汽液混合紛物在甲銨診分離器V類-I中分胞離。甲銨評(píng)由噴射泵劍送往合成叔塔。從甲炸銨分離器以頂部出來慣的不凝氣途體，其中筒主要組分角是惰性氣投體。但也被有少量在飄冷凝器內(nèi)屠未反應(yīng)的頃氨和C02。把這饅些不凝測氣減壓疲后，送悲往中壓廳分解器競E-2糊的底部盤。高壓甲頌銨冷凝滾器E-5內(nèi)，高壓楊高溫的氣圖體冷凝時(shí)抖，可產(chǎn)生0.45蒸MPa裝(絕)的蒸汽。尿素提純伸和中低壓酷回收尿素提斃純分3掃個(gè)階段狹以減壓桿方式進(jìn)底行。第幸一階段寸壓力(影絕)為揮1.8告MPa夾；第二躁階段壓保力(絕瓦)為0即.45千MPa吵；第三騰階段壓宇力(絕快)為0鄙.03瘡5MP怪a。1.8嫌MPa趟壓力(辨絕)下您的一級(jí)兄提純和元回收由汽提塔畜E-1底書部排除的農(nóng)殘余C02含量較低格的溶液，凍減壓膨脹寫到1.8笨MPa惱(絕)善，進(jìn)入嬸降膜分解妙器E-2鈴。在此，歐溶液中尚他未分解的零甲銨進(jìn)一很步分解，祝并增加底廁部溶液的粱尿素濃度沿。中壓分解畫器分為兩故部分：頂強(qiáng)部為分離嶺器V-2洗，在溶液鴿進(jìn)入管束健之前，在鈴分離器中份先釋放出醋，然后進(jìn)租入下部管匙束，殘余豈甲銨在此紋進(jìn)行分解錢。該反應(yīng)欠所需熱量配由來自汽巖提塔的2液.2M容Pa(抵表)冷凝晝液提供,退在分解段扒的上部殼堤程由0.樹6MP課a(絕)暢，158C的蒸汽觀提供。鐵氨的質(zhì)刺量分?jǐn)?shù)殼為6％智-7%建,O2的質(zhì)量分末數(shù)為1.0%-2.0%。頂部分醬離器V值-2排這出的含踩富氨和挽CO2的氣體，孩送往真空峰濃縮器E承—4殼程乓。在那里西被由貯槽容V-6來漫的碳氨液真部分地吸喬收冷凝。漂真空濃縮刷器殼側(cè)的參汽-液混詳合物，在干中壓冷凝廉器E—1壓0中最終雄冷凝。在辣這個(gè)冷凝聽器中，C蓬O2幾乎全部希被吸收。腦從中壓冷渠凝器來的襲汽液混合論物，進(jìn)人衣中壓吸收扮塔C—1詳?shù)南虏?。痰從溶液中魔分離出來劫的氣相，氣進(jìn)入上部飽精餾段。虜殘余的C畫02被吸收窗，氨被鉤精餾。備回流氨辨是用液蚊氨升壓成泵從液獵氨貯槽葉V-5裕抽出送辱到中壓連吸收塔昂的。塔興底的甲溉銨液經(jīng)半高壓甲失銨泵加甜壓，再齒經(jīng)高壓蓋甲銨預(yù)齡熱器E拴—6預(yù)再熱后，丹返回到妄合成部存分的高該壓甲銨鑼冷凝器粱E-5著。帶有20舒-10010—6CO2和惰性氣脖體的氣體倡氨，由中碎壓吸收塔辟C-1精裙餾段頂出鼠來，在氨箏冷凝器E邁-9中冷貢凝。被冷萬凝的液氨爬和含有的撤氨的惰性嘉氣體，送糕往液氨貯孟槽V-5們；含有飽露和氨的惰旅性氣體，鄉(xiāng)豐被送往降客膜式的中廢壓氨吸收礙塔E-1吵1。在這漸里與冷凝埋液逆流接室觸，將氣柔氨回收，叉吸收熱被因冷卻水移錘走。塔底于的氨水溶桌液，經(jīng)氨右水泵返回慚到中壓吸蜻收塔精餾乓段，惰性腫氣體放空膠。0.4蘆5M泰Pa仙(絕)虛的第二桌級(jí)提純鍋和回收離開中壓驚分解器E鼠-2底部旋的溶液被撲減壓到0燈.45M殺Pa(旗絕)，皮并進(jìn)入降微膜式低壓耕分解器E查-3。底允部出液中懲氨的質(zhì)量祖分?jǐn)?shù)為1泰.0％-靜2.0％方，C02的質(zhì)量蓋分?jǐn)?shù)為奮0.3秀％—1會(huì).1％趙。所需初熱量由坑0.4慮5M苦Pa輔(絕)題的飽和醫(yī)蒸汽供妄給。底虛部排出秀液的溫耕度為1強(qiáng)38C。離開分境離器V音-3頂竊部的氣驅(qū)體與經(jīng)請(qǐng)解吸塔辰回流泵搖送來的銳解吸冷騰凝液匯既合，首愉先被送澇往高壓甲銨預(yù)熱羽器E-6付部分地吸億收和冷凝匙，然后進(jìn)甲入低壓甲饑銨冷凝器雖E-8。徐冷凝液送篇人碳銨液玻貯槽V-惜6。惰性垂氣體在低燥壓氨吸收密器E-1楚2中被洗毅滌后排放怪?！?.0異35蛇M(jìn)Pa丹(絕)側(cè)的第三倆級(jí)提純答與回收由低壓分辜解器底部友來的溶液咳，減壓到曲0.03顫5MP紋a(絕義)進(jìn)入降豬膜式真空饅濃縮器E閃-4，在兩此進(jìn)一步疊濃縮尿液勝。此設(shè)備脹分為兩部幻玉分：釋放禾出的閃蒸音汽在V-甜4被分離爽并送往真誰空系統(tǒng)冷伍凝；溶液嘗進(jìn)入真空燭濃縮器E變-4，殘蔽留的甲銨穴在此被分謹(jǐn)解。底部寇尿液濃度債由70％按上升到8倉5％，所散需熱量由講來自中壓借分解分離亞器頂部的劍氣體與中固壓碳銨液素泵送來的妄碳銨液在凝此匯合進(jìn)絲式行吸收冷猶凝的冷凝傭熱供給。殿底部尿液個(gè)通過尿素濃溶液泵送防往真空部符分。兵·水解和解笨吸來自真空量系統(tǒng)的含態(tài)有氨和C點(diǎn)02的水，耳用工藝胡冷凝液啊泵經(jīng)解香吸塔廢肥水換熱在器E-鳳18預(yù)素?zé)岷笏瓦x往解吸三塔C-交2，此波塔的操鈴作壓力速(絕)搶為0.啦45M拍Pa。類工藝?yán)鋱F(tuán)凝液經(jīng)促解吸塔屢廢水換吧熱器被逆塔底流仔出的凈狂化水預(yù)慮熱后，北從第4瘡5塊塔是板進(jìn)料壤。含有稀水、尿乎素、少顛量氨和吹CO2的工藝?yán)湎的?，在吳上塔初步口汽提后，贊用水解器版給料泵，鴿經(jīng)水解器撫預(yù)熱器E壤-19，攜被水解器漆出來的溶扔液預(yù)熱后已，送到水灶解器R-悄2。在水族解器用2茫.3M胃Pa(標(biāo)絕))的政蒸汽，使萌尿素全部揀水解成氨烈和CO2.由水解洽器出來的療氣體減壓澤后進(jìn)入解逃吸塔上部屋，與解吸慎塔出氣匯塘合，進(jìn)人艷解吸塔頂鼻冷凝器E俱-17冷決凝。冷凝液違到回流村槽V-堵9，用艇解吸塔璃回流泵輔一路送雖解吸塔總頂作回科流液，愈另一路破去高壓歸甲銨熱器與幟低壓分其離器分倡離出的棗氣體混劇合，在冰此冷凝斷以預(yù)熱飛高壓甲榜鉸液。雪水解后黨的液體施，經(jīng)水醉解預(yù)熱器E材-19換矛熱后，進(jìn)婦入解吸塔愚下塔頂部退。下塔利酷用通人低溪壓飽和蒸惱汽的再沸毯器，進(jìn)一萬步吸出氨和肢CO2。由解吸澇塔下塔底舒部出來的惠凈化廢水目，與進(jìn)解繳吸塔的工麗藝?yán)淠翰葥Q熱后，密送出尿素嶺界區(qū)可作優(yōu)鍋爐給水兄。權(quán)，2.1章.1.江4隸尿素的已結(jié)晶與貓?jiān)炝?.部結(jié)晶尿素編的生產(chǎn)尿素母炊液必須證蒸發(fā)濃心縮至8攪0~85立％,再辦送入結(jié)利晶器冷雪卻到50~65肉°C結(jié)植晶析出機(jī)尿素。囑對(duì)結(jié)晶影而言，激尿液濃幟度越高被越好，原溫度越叨低越好膛，但為菜避免粘廁度過高沒影響流偉動(dòng)，避檔免結(jié)晶頓過細(xì)影第響過濾斤，結(jié)晶開溫度通顯?？刂圃暝?0~65螺°C圾，且緩懶慢攪拌印，使成帥大晶粒奏。另一方巾法是將鉛蒸發(fā)和欣結(jié)晶過感程同時(shí)厲在真空來結(jié)晶器辯中進(jìn)行愛。操作葵溫度6乖0°C刷、壓驢力90碑kPa達(dá)時(shí)尿液坑平衡濃導(dǎo)度為7撕2%。喘結(jié)晶產(chǎn)敏生水蒸討氣抽到稿真空冷真凝器冷趟凝。結(jié)晶后的材尿素經(jīng)分眉離干燥就衛(wèi)可得成品叮尿素。2.階粒狀尿凈素的生繭產(chǎn)粒狀尿素讀不易吸濕飾和結(jié)塊，善便于包裝跳運(yùn)輸和貯樂藏，施用抵方便。所挖以目前尿近素生產(chǎn)一衣般都用造上粒塔造粒冒。造粒塔型生產(chǎn)能力券大、操作悉簡單、生階產(chǎn)費(fèi)用低材，只是一腿次投資大吐。入塔尿液因濃度要求榮＞9腳9.5%溝,溫度約桌140°C熔融亞尿素均勻談噴入塔內(nèi)浪，自上而彩下與下部烏向上的冷地氣流換熱雅冷卻固化枯成粒。由謀于上下翻決騰運(yùn)動(dòng)，犧最后在下員部形成球炎狀顆粒。影響造貝粒的主棉要因素拳有：流音量、熔咐融液濃稻度和溫紹度、空況氣溫度必和流量姑等。熔融液絕濃度＜辱99.美5%尿峰液可能吧粘壁和胳結(jié)塊。程增大通菊風(fēng)量可掃以延長債顆粒下探落時(shí)間泡，強(qiáng)化留顆粒冷罷卻，降倒低塔高里。但通血風(fēng)量過輸大會(huì)使分塔頂夾奮帶過多隨尿素粉喉塵。在塔底設(shè)霸一個(gè)沸騰表床冷卻段失可強(qiáng)化冷誰卻。但需信強(qiáng)制通風(fēng)麥，尿素粉肥塵較大，烘必須在塔喘頂設(shè)粉塵嗚洗滌和回奧收裝置。尿液噴入伸塔內(nèi)時(shí)混港入固體尿蒜素晶種，雷可以改進(jìn)毅造粒質(zhì)量塔，提高尿短素顆粒的首粒度、均燭勻度和沖電擊強(qiáng)度，低降低成品余含水量。為防止造訴粒過程結(jié)匪塊，可往尤尿液中加魄甲醛，甲香醛在蒸發(fā)見工序前或林后加入均頭可，其加雀入量很少透，要保證騾產(chǎn)品中甲殲醛含量＜怎0.2%共。2.1線.2嶺硝酸去銨2.1郵.2.臉1價(jià)硝酸銨故的主要恐性質(zhì)和般用途1.硝酸蟻銨的主要榴性質(zhì)硝酸銨(焦Ammo兄nium榨Nit桿rate對(duì)),分子搞式NH4NO3,分子量豈80.0劈燕4。氮含冤量35%蔥.硝銨易遞溶于水，曾在水中的慘溶解度如火表2.3頃。固態(tài)硝你銨有5種蛇晶形，緩蹤蝶慢冷卻時(shí)茅，晶形從漁Ⅰ~Ⅴ連音續(xù)變化套。若從醫(yī)125°C迅勢(shì)速冷卻烤到32除.2哥°C,羊則可益從晶型Ⅱ直接轉(zhuǎn)蕩化成晶型困Ⅳ。溫度方低于32.桌2°磨C的菱饒形晶型狡和正方批晶型最批穩(wěn)定。晶型偏溫刑度范圍卷/°C密度/(勺g?cm-3)坑晶格體積絮/(10-10m)3Ⅰ立沃方勾1子69.搞6~12軟5.2隨8故5.2Ⅱ正方對(duì)12采5.2~84.爽2罵1.69蘆16奮3.7Ⅲ治菱形匆84摸.2~32餓.3置1.6莫6策31扒3.7Ⅳ菱形、八但面晶體32.春3~-截171.72恨6煮155趙.4贊Ⅴ嗚正方扔-17~-笨50端1.7史25括633全.8在硝銨減受潮和萄晶型轉(zhuǎn)秩變時(shí)有筑結(jié)塊現(xiàn)室象，給撈生產(chǎn)和串應(yīng)用帶家來不便山。硝銨受輛熱分解侍，11姐0°C時(shí)絕加熱按饞下式分姑解：NH4NO3=HN慈O3+N狂H3但速度震慢，溫?fù)P度＞1察50°C才和明顯分指解。溫度再纏高至1惠85~佩200憤°C，存分解生沉成氧化畢亞氮和章水：NH4NO3=N2O+防2H2O此反應(yīng)略剛微放熱。當(dāng)迅速加貢熱到13敲0°C，蠢發(fā)生劇烈毀分解并有拐微弱火花2NH4NO3=2市N2+O2+4絡(luò)H2O當(dāng)溫度高章于400驗(yàn)°C反應(yīng)謝極迅猛并壯可發(fā)生爆咸炸4NH4NO3=3N2+2N款O2+8娃H2O一般以揭上各反俱應(yīng)在硝游銨分解龜時(shí)都可贈(zèng)發(fā)生，落只是在艇某一條黑件以某照一反應(yīng)謎為主。平為了保訴證生產(chǎn)政、貯藏種、運(yùn)輸識(shí)及使用閑過程中黑的安全物，必須破嚴(yán)格控狐制原料學(xué)、半成急品和成光品中的修雜質(zhì)含連量和溫蜂度條件圈。2.鴨硝銨頃的主要醫(yī)用途硝銨也惕是重要刻的氮肥闊，特別餐適用于蝴溫度低竿的旱田敞。還是刑制造復(fù)淚合肥料紙的原料渡。硝銨是炸恢藥的主要并原料。硝銨還是險(xiǎn)制麻醉劑或的原料。2.1何.2.啄2叮硝酸銨巧的生產(chǎn)磁方法1.叉中和法(1)中酒和過程氨與硝茄酸中和鉗一向是身工業(yè)生臉產(chǎn)硝銨板的主要孔方法。NH3+H佳NO3=NH4NO3這是放艷熱反應(yīng)鳴，放熱濾量與硝低酸濃度烈和反應(yīng)尚溫度有幫關(guān)。熱做效應(yīng)與賴濃度關(guān)狼系如圖驚2.1慰2。HNO3/%中和熱充分利橋用中和盞