Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
Для улучшения технико-экономических показателей производства карбамида важное значение имеет снижение энергетических затрат на испарение воды из плава синтеза карбамида в узлах дистилляции и выпарки. Суммарное количество испаряемой влаги зависит в основном от количества реакционной воды,
Таблица Ш.З. Результаты расчета материальных потоков в узлах синтеза, дистилляции и системе жидкостного рецикла (для случая увеличенной нормы подачи жидкого NH3 в зону синтеза карбамида)
Характеристики потоков
Реакционная смесь па входе в колонну синтеза
Плав синтеза на входе в узел дистилляции
I ступени
РУАС I
РУАС И
\ обычная I схема
I рованпая схема
обычная схема
I модифицированная , схема
обычная схема
модифнци-рованн ая схема
обычн ая схема
модифици-чрованная схема
NH3, т/ч......
26,35
25,56
18,73
19,00
8,28
5,86
1,04
1,02
в том числе в жидком
18,03
19,70
CO2, т/ч ....
14,96
14,14
5,09
4,55
5,03
4,18
0,35
0,31
в том числе в газооб-
разном виде . . .
9,93
9,93
CO(NHj)2, т/ч
—
—
13,46
13,46
—
—
—
—
H2O, т/ч ... .
5,07
3,40
9,10
9,12
5,07
3,40
1,68
1,68 3,01
Всего. . .
46,38
43,10
46,38
46,13
18,38
13,44
3,07
хя. %.....
—
—
66,0
70,0
—
—
—
—
L.......
4,56
4,70
W.......
0,83
0,59
Концентрация СО» в
РУАС I, % (масс.)
--
27,4
31,1
¦—
образующейся в процессе синтеза; воды, используемой для абсорбции-конденсации газов дистилляции I и II ступеней; разбавленных растворов карбамида, поступающих из отделений переработки (например, из форконденсаторов выпарки, узла очистки отходящего воздуха от пыли карбамида и т. п.). Подача РУАС II в узел дистилляции I ступени создает существенные предпосылки для снижения количества испаряемой воды. Этого можно достичь, применяя для абсорбции газов дистилляции разбавленные растворы карбамида, поступающие из отделения переработки, а также жидкостные потоки узла дистилляции (из сепараторов I и II ступеней).
В цехе карбамида, показатели работы которого использовались в моделирующих расчетах, на орошение промывной колонны и в конденсатор дистилляции II ступени подают соответственно 0,86 и 0,95 т/ч воды. Чтобы снизить затраты пара на последующее испарение воды, для абсорбции газов дистилляции, безусловно, целесообразнее использовать водосодержащие потоки. Количественные характеристики растворов, пригодных для абсорбции газов дистилляции (в соответствии с выполненными расчетами), приведены в табл. III.4. Норма подачи воды на орошение промывной колонны принята в соответствии с практическими дан-
ными. Как видно из табл. III.4, предлагаемые приемы оптимизации системы жидкостного рецикла позволяют существенно снизить количество испаряемой воды (на 1,81 т/ч или 0,134 т на 1 т карбамида). Они просты для осуществления и не требуют монтажа дополнительной аппаратуры.
В результате рассматриваемых изменений технологии возникает рецикл карбамида в колонну синтеза. Кроме того, растворы, которые предназначены для подачи в выносной барботер и конденсатор газов дистилляции II ступени, имеют повышенную температуру; наконец, возрастает количество РУАС II.
За счет рецикла карбамида мольное соотношение CO(NH2)2 : : CO2 — U — в смеси реагентов на входе в колонну синтеза составит около 0,04, т. е. U < W. Как^показано в гл. II, при таких соотношениях рецикл карбамида не снижает эффективности работы колонны синтеза [81 ] (тем более, что в рассматриваемом случае суммарная нагрузка этой колонны снижена за счет усовершенствования технологии). Более того, благодаря присутствию карбамида в растворе температура кристаллизации РУАС I снижается, что упрощает задачу его перекачивания в колонну синтеза.
Поскольку вследствие повышения хв количество конденсируемых газов дистилляции I и II ступени снижается, это в определенной мере компенсирует небольшую дополнительную тепловую нагрузку выносного барботера и конденсатора II ступени в связи с повышенной температурой растворов, подаваемых на орошение.
Из-за увеличения (на 2,2 т/ч) количества РУАС II возрастает нагрузка карбаматных насосов низкого давления. Однако это обстоятельство не имеет существенного значения, если учесть, что гораздо в большем объеме снижена нагрузка карбаматных насосов высокого давления.
Подача РУАС II в узел дистилляции I ступени не обеспечит ожидаемого снижения концентрации H2O в РУАС I, если при этом будет наблюдаться повышенный унос жидкости в промывную колонну с потоком газов дистилляции I ступени. Для устранения брызгоуноса в этом узле довольно эффективно используются прямоточно-центробежные сепараторы элементного типа [80 ].
Таблица III.4. Характеристика водосодержащих потоков для абсорбции газов дистилляции
Компонент
Раствор нз форкон де неатора БЫпарки для орошения промывной колонны, т/ч
