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

Технические средства снижения энергозатрат

Усовершенствования отдельных стадий процесса, направленные на экономию знергоресурсов Для снижения (вплоть до полной ликвидации) нагрузки углекислотного компрессора поток свежего С02 сжижают за счет испарения жидкого аммиака, либо частично (10—100%) вводят …

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) производства карбамида

Технология карбамида отличается сложностью и многостадийностью. В связи с этим важное значение имеет проб­лема оптимального управления процессом производства карбамида с помощью АСУТП. Одна из основных предпосылок создания АСУТП — разра­ботка …

Обработка растворов карбамида

Как следует из стехиометрического уравнения син - Теза карбамида (гл. I), на каждый моль полученного карбамида образуется моль воды. Это означает, что даже при самой совершен­ной системе рециркуляции из производственного …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

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