Разработка и расчет хвостового конденсатора очистки вторичного пара в выпарной установке производства карбамида

Введение 3
1. Процесс производства карбамида 6
2 Очистка отходящих газов в производстве карбамида 14
3. Конструкции сепарационных устройств и способы выделения взвешенных капель и пыли из потоков пара (газа). 19
4. Методика расчета конденсационного сепаратора 36
5. Расчет сепарации пара методом частичной конденсации 42
6. Чертёж конденсационного сепаратора 45
Заключение 46
Список использованных источников 47

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время карбамид – высоколиквидный продукт, получаемый из газового сырья. Доля потребления карбамида продолжает возрастать. Сейчас на мировом рынке азотных удобрений она составляет 60-70%, а с учетом КАС (водный раствор карбамида и аммиачной селитры) суммарная доля карбамида как в твердом виде, так и в виде раствора ещё выше.
Увеличение доли карбамида среди азотных удобрений связано с высокими потребительскими свойствами его как удобрения, такими как пожаро- и взрывобезопасность, содержание наибольшего количества азота (46,3 %), неслеживаемость, а именно сохранение полной (100 %-ной) рассыпчатости после продолжительного хранения (свыше года) в различных условиях. Благодаря этим достоинствам карбамида затраты на его транспортирование, хранение и внесение в почву (в расчете на единицу содержащегося в нем азота) значительно меньше по сравнению с прочими азотными удобрениями. Другой причиной роста потребления является увеличение промышленного применения карбамида, использование в химической промышленности для получения меламина (и его производных), карбамидно-формальдегидных смол, гербицидов, в фармацевтической промышленности и в медицине, очистке нефтепродуктов и так далее.
Учитывая возрастающий спрос на карбамид, производственные установки в России и бывших странах СССР, построенные ещё в советское время, продолжают эксплуатироваться и в наши дни. Часть из них реконструирована, другая часть нуждается в реконструкции. Кроме того, в России активно разворачивается строительство новых производственных мощностей для получения карбамида.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Процесс производства карбамида

Карбамид (мочевина) является одним из наиболес концентрированных азотных удобрений, объем производства которого непрерывно возрастает. Синтез карбамида осуществляют из аммиака и диоксида углерода, причем применяют, как правило, схемы с частичным или полным рециклом NH_3 и ?СО?_2.


Рисунок 1.1 – Технологическая схема получения карбамида

Диоксид углерода из газльгодера, пройдя предварительно влагоотделитель поступает в компрессор К. Который под давлением 20 МПа и температуре 35 0С подается с смеситель С. Для предотвращения коррозии аппаратуры диоксид углерода смешивается с кислородом в количестве 0,6-1,0 % (об.). Жидкий аммиак со склада под давлением 2-2,5 МПа проходит фильтр для очистки от масла и других загрязнений и насосом Н1 подается в сборник жидкого аммиака Е1, в который поступает также жидкий аммиак из конденсатора К1, через ресивер Р1.Из сборника жидкий аммиак плунжерным насосом Н2 по давлением 20 МПа через подогреватель П1 направляется в смеситель С. В подогревателе жидкий аммиак подогревается паром до температуры, обеспечивающее протекание синтеза автотермично.
В смеситель С поступает одновременно непревращенные в карбамид двуокись углерода и аммиак в виде углеаммонийных солей. Таким образом в смеситель попадают аммиак, диоксид углерода и вода в мольном соотношении 4,5 : 1 : 0.5. Смеситель предназначен для тщательного перемешивания всех трех компонентов, в результате чего образуется карбамат аммония. Процесс в смесителе протекает при температуре 180 - 200 0С и давлении 20 МПа. Из смесителя плав поступает в колонну синтеза КС в которой при температуре 200 0С и давлении 20 МПа образуется карбамид. Время пребывания реакционной смеси в колонне синтеза составляет 45 минут. При этих условиях степень превращения карбамата аммония в карбамид составляет 65 %.
Образующийся плав в колонне синтеза дросселируется с 20 МПа до 2 МПа и направляется в отделение дистилляции первой ступени. Агрегат дистилляции состоит из ректификационной колонны КР1, подогревателя П2, и сепаратора С1. Вначале плав из колонны синтеза поступает в ректификационную колонну КР1. При снижении давления плава с 20 МПа до 2МПа температура его понижается до 120 0С. В колонне плав подогревается до температуры 140 0С газами, поступающими из сепаратора. При этом, газы из сепаратора отдавая свое тепло охлаждаются до температуры 120 0С.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Божко Г.В., Борщев В.Я., Гусев Ю.И. и др. Оборудование нефтегазопереработки, химических и нефтехимических производств, под ред. А.С. Тимонина, в 2т. 2019, 952с.
2. Защита биосферы от промышленных выбросов. Основы проектирования технологических процессов. // Родионов А.И., Кузнецов Ю.П., Соловьев Г.С.. М.: Химия – КолосС, 2005. – 392с.
3. Машины и аппараты химических производств// Тимонин А.С. , Гусев Ю.И., Пахомов А.А. и др. Калуга.: Изд. Н.Ф.Бочкаревой, 2008.-872с.
4. Машиностроение. Энциклопедия / Ред. Совет: К.В. Фролов (пред.) и др. - М.: Машиностроение. Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. Т. IV-12 /М.Б. Генералов, В.П. Александров, В.В. Алексеев и др.; Под общ. ред. Генералова М.Б.-М.:Машиностроение,2004, 832 с.
5. Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета химического и природоохранного оборудования. Учеб. Пособие.- М: Гос.ун-тет инжнер. экологии.,2006.-850с. Справочник (в 3 томах)
6. Тимонин АС. Инженерно-экологический справочник. Т. 1. — Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2003. — 917 с.

Весь текст будет доступен после покупки