尿素生產(chǎn)過程中，每噸尿素會(huì)產(chǎn)生約0.7噸的工藝?yán)淠芤�，其中含有一定量的氨、二氧化碳和尿素，需要處理回收后方能排放。該工藝�(yán)淠河赡蛩厮庀到y(tǒng)處理，其中的尿素用高壓蒸汽水解為水和二氧化碳，之后通過精餾得到濃縮后的氨、二氧化碳水溶液返回合成系統(tǒng)。水解系統(tǒng)要消耗大量蒸汽，因此其良好的運(yùn)行工況對(duì)環(huán)境保護(hù)和尿素裝置的節(jié)能減排均具有重要意義。本文詳細(xì)介紹了尿素水解系統(tǒng)各設(shè)備模擬計(jì)算所需要的數(shù)學(xué)模型，包括汽液平衡模型、汽液相物流的焓值計(jì)算模型、尿素水解動(dòng)力學(xué)模型和復(fù)雜精餾塔模型。汽液平衡的核心是活度系數(shù)和液相真實(shí)物種組成的計(jì)算；物流焓值計(jì)算需要設(shè)定相同的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)以及合理的變化途徑以求取物流焓的相對(duì)值。因尿素水解系統(tǒng)中的物系為低濃度弱電解質(zhì)體系，故尿素水解動(dòng)力學(xué)采用適用于低濃度的模型。復(fù)雜精餾塔計(jì)算模型比較成熟，采用三對(duì)角矩陣泡點(diǎn)法，但水解過程中有化學(xué)反應(yīng)，故應(yīng)采用反應(yīng)精餾塔的計(jì)算模型。基于上述數(shù)學(xué)模型，用Fortran程序設(shè)計(jì)語言編程，完成了水解系統(tǒng)水解塔和解吸塔的嚴(yán)格模擬計(jì)算。計(jì)算結(jié)果與生產(chǎn)數(shù)據(jù)吻合較好，表明所用數(shù)學(xué)模型能夠較好描述尿素水解系統(tǒng)。利用模擬程序，對(duì)蒸汽流量、操作壓力等影響因素進(jìn)行分... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 水解系統(tǒng)簡(jiǎn)介
    1.2 課題意義和主要內(nèi)容
    1.3 研究現(xiàn)狀
2 尿素水解系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
    2.1 汽液平衡模型
        2.1.1 活度系數(shù)計(jì)算
        2.1.2 液相真實(shí)組成計(jì)算
        2.1.3 氣體逸度系數(shù)計(jì)算
        2.1.4 相平衡計(jì)算實(shí)例
    2.2 物流焓值計(jì)算
        2.2.1 水蒸氣焓值
        2.2.2 混合氣體焓值
        2.2.3 液相物流焓值
        2.2.4 焓值計(jì)算實(shí)例
    2.3 尿素水解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
    2.4 復(fù)雜精餾塔計(jì)算模型
        2.4.1 模型的建立
        2.4.2 泡點(diǎn)求解 MESH 方程組
    2.5 本章小結(jié)
3 現(xiàn)有水解系統(tǒng)的模擬與分析
    3.1 計(jì)算過程與結(jié)果
    3.2 各影響因素分析
        3.2.1 蒸汽流量和操作壓力的影響
        3.2.2 進(jìn)料流量及氨含量的影響
        3.2.3 結(jié)論
4 工藝改進(jìn)
    4.1 理論分析
    4.2 改進(jìn)工藝模擬計(jì)算
    4.3 塔板選擇
        4.3.1 傳統(tǒng)塔板
        4.3.2 新型塔板
        4.3.3 結(jié)論
5 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    A. 相平衡計(jì)算流程
    B. 水蒸氣焓值計(jì)算式系數(shù)
    C. Martin-Hou 方程
    D. 解吸塔和水解塔的計(jì)算流程


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]尿素低壓深度水解裝置設(shè)計(jì)運(yùn)行總結(jié)[J]. 許亮明.  化工設(shè)計(jì)通訊. 2012(02)
[2]尿素溶液分離體系的汽液平衡[J]. 魏順安,楊楠,付雪梅,董立春,張舒雯.  化學(xué)工程. 2011(11)
[3]斯塔米卡邦和斯納姆尿素裝置解吸水解技術(shù)的對(duì)比與分析[J]. 周家林.  化肥設(shè)計(jì). 2010(06)
[4]CO2汽提法尿素裝置解吸水解系統(tǒng)工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 牟思軍,孫繼光.  化肥設(shè)計(jì). 2010(04)
[5]低壓尿素深度水解裝置運(yùn)行總結(jié)[J]. 趙學(xué)臣,王成剛,尚秀蘭,羅學(xué)英.  小氮肥. 2010(03)
[6]國內(nèi)外尿素生產(chǎn)及技術(shù)進(jìn)步綜述[J]. 孫寶慈.  大氮肥. 2009(01)
[7]尿素合成的化工計(jì)算——焓模型篇[J]. 沈華民.  中氮肥. 2009(01)
[8]依托解吸-深度水解裝置實(shí)現(xiàn)尿素廢水零排放[J]. 朱愛會(huì).  甘肅科技. 2007(06)
[9]尿素裝置工藝?yán)淠核饨馕夹g(shù)[J]. 彌永豐.  中氮肥. 2007(02)
[10]尿素水解的優(yōu)化運(yùn)行[J]. 劉勇.  化肥設(shè)計(jì). 2000(04)



本文編號(hào)：3262332