Расчет узла синтеза карбамида

Оглавление
Введение 3
1. Технологическая часть 5
1.1. Обзор методов производства 5
1.2. Характеристика сырья и готового продукта 9
1.3. Физико-химические основы производства 12
1.4. Описание технологической схемы установки 16
2. Расчетная часть 18
2.1. Расчет материального баланса процесса 18
2.2. Расчет теплового баланса процесса 20
2.3. Расчетное обоснование выбора реактора 30
Заключение 31
Список литературы 32

Введение

В течение столетия после исторического синтеза мочевины из цианата аммония, осуществленного Велером в 1828 г., было открыто свыше пятидесяти способов получения этого продукта, например, из фосгена и аммиака, окиси углерода и аммиака, путем гидролиза цианамида и др. Знаменательным фактом является то, что обладающий бесспорным преимуществами единственный способ, применяющийся в мировой промышленной практике, был открыт видным русским химиком и плодоводом А.И. Базаровым.
Первая в мире промышленная установка по производству карбамида из аммиака и диоксида углерода была пущена в 1922 г. в Германии. За истекший с того момента век реакция Базарова была тщательно и всестронне изучена.
Сейчас производство карбамида, получившего в последние годы всеобщее признание в качестве наиболее эффективной формы азотных удобрений, по сравнению с производствами других продуктов азотной промышленности развивается наиболее интенсивно[1].
Доля карбамида в ассортименте азотных удобрений в нашей стране 25,9%; себестоимость азота в карбамиде – близка к себестоимости азота в нитрате аммония, а с учетом затрат в сфере потребления преимуществом обладает карбамид-экономия от использования карбамида составляет около 5%. Себестоимость карбамида на крупных заводах США составляет (в расчете на 1 т азота) 80% себестоимости нитрата аммония и 65% - сульфата аммония. Таким образом, карбамид вытесняет традиционные формы азотных удобрений благодаря высокой рентабельности производства.
Мощности производства карбамида как в нашей стране, так и во всем мире имеют устойчивую тенденцию к дальнейшему росту.
Технология карбамида из аммиака и диоксида углерода за 60 лет развития неоднократно качественно изменялась. Технологические схемы открытого типа сменялись полузамкнутыми, которые, в свою очередь, были вытеснены полностью замкнутыми. Развитие замкнутых схем далее шло направлении максимального полезного использования внутреннего энергетического потенциала процесса и увеличения единичной мощности промышленных агрегатов[2].
 

Заключение

В курсовой работе выбрана схема получения карбамида с полным жидкостным рециклом.
В проекте рассматривается именно эта схема, так как имеет ряд преимуществ: использование тепла образования карбамата, более низкие расходные коэффициенты, меньшее количество выбрасываемого в атмосферу диоксида углерода не связанного в карбамид, возврат в процесс непрореагировавших NH3 и СО2 и отсутствие необходимости в их сжатие, что может вызвать засорение и коррозию трубопровода. Также в данной схеме большое внимание уделяется глубокой очистке газов, выбрасываемых в атмосферу, от диоксида углерода и особенно от аммиака, а также очистке воздуха, выходящего из грануляционной башни, от пыли и очистке сточных вод до санитарных норм перед их сбросом. Все это значительно снижает загрязнение окружающей среды.
Поэтому в курсовой работе разработана схема получения карбамида с полным жидкостным рециклом.