ТЕХНОЛОГИЯ КАРБАМИДА

Снижение энергетических затрат при уменьшении рецикла воды

При синтезе карбамида с полным жидкостным рецик­лом пар в основном потребляется в узлах дистилляции и вы­парки. Ниже излагается оценка возможностей снижения расхода пара в названных узлах по данным [83].

Пар на стадиях дистилляции и выпарки расходуют для выде­ления воды из плава синтеза карбамида, а также неконвертирован - ных NH3 и С02, которые в составе рециркулнруемого РУАС воз­вращают в колонну синтеза.

Обозначим со — удельное количество выпариваемой воды, моль/моль карбамида, е, £ — соответственно коэффициенты ре­цикла С02 и NH3, т. е. удельные количества неконвертированного С02 (или карбамата аммония) и избыточного (сверх стехиометри­ческого) NH3, моль/моль карбамида. По определению

Е = [16] (III.33)

Xq

L — 2

(111.34)

(111.35)

Xy+W

Xq

В соответствии с тепловым балансом и с учетом соотношений (111.33)—(111.35) удельные затраты тепла (в МДж на 1т карба­мида) на выделение неконвертированных NH3 и С02—<2диг. т и на упаривание воды — QBbm можно вычислить по следующим урав­нениям:

1 05

Фдист = gg (eQК. а

<?вып=^-03<Эн, о (ПІ-37)

Где 1,05 — коэффициент, учитыва­ющий потери карбамида (5%) в про­изводственном цикле; QK. а, Qnh:, и Qи2о — соответственно теплоты испа­рения карбамата аммония и аммиака в системе NH3—С02—CO(NH2)2—Н20, а также воды в системе CO(NH2)2— —Н20\ Дж/'моль. Численные зна­чения QK. а, qnh3 и qh20 имеются в работе 12].

Для вычисления QOTCT и QBblll необходимо располагать сведениями об хв. В гл. II уже были приведены номограммы для определения хв в за­висимости от t, Р, L, W и <7co2 f84]. Величины W и <7со2 зависят от хв, a W, кроме того, еще зави­сит от состава рециркулируемого РУАС.

Снижение энергетических затрат при уменьшении рецикла воды

0,9 иг, кг/кг

Рис. III.10. Зависимость W—w при различных значениях хв:

1 — 0,55; 2 — 0,60; 3 — 0,65; 4 — 0,70; 5 — 0,75.

Руемым РУАС

<7руас 1— Хв

-------- -------- 2- = в

<?свеж Хв

С учетом (III.38)

П _____ <7свеж

('с02 г

Связь W—л:в—w можно выразить уравнением: w

(<?РУАс)-

Величину <7с02 можно вычислить суммированием количества свежего С02 — <7Свел. и С02, поступающего в колонну синтеза с рециркули - Тогда по материальному балансу:

W = 0,409

1 — хп

(ill.38)

(II 1.39)

(III.40)

Q;

Q:i

Дист

График функции W = / (w, хГ) представлен на рис. III. 10. С использованием перечисленных зависимостей (и уравне-

И Qобщ — QB

Ния III.20) вычислены значения (рис. III.11) в интервалах L = 3 — 5 и W — Он-1',5 при условиях работы колонн синтеза в действующих цехах: t = 190 °С, Р = = 19 МПа, <7со2 = 400 кг/(м3-ч). Из графиков следует, что за счет снижения W, например, от 1,0 до 0,5 удельные затраты тепла на стадиях дистилляции и выпарки уменьшаются на 20—25%. Анализ технических средств снижения W был приведен выше.

В заключение рассмотрим вопрос об определении количества воды дн2о> которое требуется вывести из цикла, чтобы снизить W от Wx до №2 (при изменении хв на величину Ах = х2 —

Снижение энергетических затрат при уменьшении рецикла воды

7000

Л ^ 6000

I

K500i

4000

О 0,25 0.50 0,75 {00 1,25 1,50

У/

3000

BOOOf

Снижение энергетических затрат при уменьшении рецикла воды

1500

0,75 0,50 0,75 1.00 1,25 1,50 W

Рис. III.11. Зависимость <ЗДИст (а) и <Зобщ (б) от 17 при различных значениях L: 1 — 3.0; 2 — 4,0; 3 — 5,0.

Как уже отмечалось, количество воды в рециркулируемом РУАС складывается из поступлений с газами дистилляции I сту­пени, с РУАС II ступени, с орошением промывной колонны; кроме того, для-защиты регулятора уровня в промывной колонне от коррозионного действия среды и предотвращения ее кристаллиза­ции в импульсных линиях прибора в эти линии подают паровой конденсат. Этот источник поступления воды несложно исклю­чить [85], что доказано практикой эксплуатации некоторых це­хов. В первом приближении количе­ство рециркулируемой воды можно счи­тать пропорциональным количеству неконвертированного С02. С учетом этого, а также исходя из материаль­ного баланса, получено следующее уравнение для определения qn2o (в т на 1 т карбамида):

„ о Щ-W,, г

J — 0,005; 0,020; 4 -

2 — 0,010; 3 - 0,040; S - 0,060.

<?н2о=0.3—— %

Где % — коэффициент уменьшения мас­штаба рецикла неконвертированного С02 при увеличении хв от Хх до х2:

Снижение энергетических затрат при уменьшении рецикла воды

(III.41)

0,60 0,65 070 0,75 хъ(моп. доли)

Рис. III.12. Зависимость £— хв при различных значениях Ах:

На рис. III. 12 представлен график зависимости \ — хв при различных зна­чениях Ах.

Графики на рис. III.10—III. 12 позволяют оценить потенци­альные возможности снижения энергозатрат при уменьшении ре­цикла воды.

ТЕХНОЛОГИЯ КАРБАМИДА

Источники потерь сырья и целевого продукта. Мероприятия по снижению этих потерь

При сооружении новых и модернизации действу­ющих производств карбамида в СССР большое внимание уделяют охране окружающей среды. Предотвращение потерь NH3 (как в свободном виде, так и в составе целевого продукта), наряду …

Технологические схемы промышленного производства карбамида

Описания известных схем промышленного производ­ства карбамида приведены в книгах И ]. После их выхода в свет в периодических изданиях и ряде обзоров (2—4] появились сооб­щения о новых усовершенствованных методах. Краткая …

Очистка отходящих газов и паров

Улавливание NH3 из смеси с инертными газами Ранее, в гл. III, были рассмотрены методы удаления в узле синтеза инертных по отношению к процессу синтеза карба­мида газов и освобождения их от …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.