第一章 概说 1
第一节 尿素的物理化学性质 5
一、尿素的一般物理性质 5
二、尿素的化学性质 5
第二节 尿素的用途 6
一、作肥料用 6
二、作饲料用 6
氨 7
一、氨的性质 7
第三节 尿素生产的原料 7
三、其它工业用 7
二、尿素生产对液氨质量的要求 8
二氧化碳 8
一、二氧化碳的性质 8
二、尿素生产对二氧化碳质量的要求 9
第二章 水溶液全循环法流程 10
第一节 流程说明 10
一、二氧化碳压缩 10
二、氨的净化和输送 11
三、尿素合成反应 12
四、循环系统 12
五、蒸发 16
六、造粒与固体贮存 18
七、吸收与解吸 19
第二节 消耗定额(设计指标)工艺指标及物料表 20
一、消耗定额(设计指标) 20
二、正常工艺条件及生产控制分析指标 21
三、生产控制分析 23
四、物料平衡表(以一吨尿素为基准) 25
第三节 工艺对设备及管道布置的要求 31
第三章 水溶液全循环法尿素工艺原理 33
第一节 尿素的合成 33
一、合成尿素的反应机理 33
二、氨基甲酸铵的性质 34
三、氨基甲酸铵的生成 38
四、尿素的生成 42
五、尿素合成反应工业条件的选择 57
六、合成塔正常生产时的状态 65
第二节 未反应物的减压分离 69
一、减压加热分离基本原理 69
二、中压分解 71
三、低压分解 88
四、闪蒸 96
五、解吸 98
第三节 未反应物的回收 101
一、三元系基本规则 101
二、氨-二氧化碳-水三元系的讨论 103
三、中压吸收生产条件的选择 125
四、低压吸收生产条件的选择与讨论 135
第四节 尿素溶液的浓缩及加工 146
一、尿素溶液的蒸发 146
二、尿素溶液的结晶 153
三、尿素造粒 158
第五节 尿素生产的副反应--缩二脲的生成和尿素的水解 162
缩二脲的生成 162
一、影响缩二脲生成的因素 163
二、尿素生产中各个阶段缩二脲的生成率及其原因 166
三、缩二脲的回收利用 168
尿素的水解 173
一、影响尿素水解率的因素 174
二、工业生产中如何防止尿素水解 175
第四章 一般尿素生产流程中的设备 177
第一节 传动设备 177
一、二氧化碳压缩机 177
二、高压液氨泵 186
三、高压甲铵泵 193
四、调速设备 198
五、离心泵 205
1. 尿素合成塔 211
一、塔类 211
第二节 静止设备 211
2. 中压吸收塔 221
3. 解吸塔 225
4. 低压精馏塔 227
5. 氨吸收塔 228
二、换热器 230
三、分离器 241
四、蒸汽喷射泵 242
五、贮槽及过滤器 245
六、造粒装置 251
七、设备的腐蚀与防腐 256
一、二氧化碳压缩机单体试车 259
第五章 水溶液全循环法尿素工厂的操作 259
第一节 运输设备的单体试车 259
二、二氧化碳压缩机负荷测定 264
三、泵的性能测定 266
第二节 静止设备开车前的处理 268
一、碳钢静止设备脱脂处理 268
二、管道吹净和清洗 268
三、系统试漏、试真空 269
第三节 水试车 271
一、合成循环系统水和二氧化碳联动试车 271
二、蒸发水试车 271
三、解吸、吸收及低压循环水试车 273
一、合成塔的预热 274
二、合成塔的氨升压 276
三、二氧化碳进入合成塔至合成塔充满 280
四、合成塔出料前循环系统的准备 283
五、合成塔出料前蒸发系统的准备 285
六、合成塔出料 285
七、中压循环分离系统的调节 288
八、中压吸收塔的调节 289
九、低压循环系统的调节 293
十、蒸发与造粒的开车 295
十一、解吸开车 302
十二、原始开车操作记录曲线及说明 304
第五节 停车 312
一、长期停车 313
二、短期停车 317
三、紧急停车 318
四、停车操作的记录曲线及说明 320
第六节 短期停车后的开车 325
一、合成塔充满、循环系统卸压、排空后的开车 325
二、合成塔充满、循环系统保压后的开车 327
三、短期停车后开车时操作的记录曲线及说明 327
第七节 生产调节和异常情况处理 329
一、合成塔的正常调节和维护 329
二、中压分解系统的正常调节和异常情况的处理 345
三、中压吸收系统的正常调节和异常情况处理 349
四、低压分解吸收的正常调节和异常情况处理 364
五、蒸发与造粒的异常情况及处理 366
第六章 二氧化碳气提法尿素工艺 372
第一节 二氧化碳气提法原理 373
一、气提法分解氨基甲酸铵的理论基础 373
二、合成、气提及高压甲铵冷凝工艺条件的选择 374
第四节 原始开车 374
第二节 二氧化碳气提法流程说明 387
一、工艺流程说明 387
二、蒸汽及冷凝液系统流程 404
三、简单物料平衡 407
第三节 二氧化碳气提法尿素的主要设备 410
一、二氧化碳压缩机 410
二、高压甲铵泵 416
三、尿素合成塔 417
四、气提塔 419
五、高压甲铵冷凝器 423
六、高压洗涤器 425
第七章 尿素生产工艺的改进 430
第一节 尿素生产流程的改进 431
一、水溶液全循环法流程的改进 431
二、气提法流程 443
三、气体分离法 449
四、热循环法 451
五、联尿法流程 456
第二节 尿素生产正在研究的一些问题 459
一、加添加剂以提高转化率 459
二、两段合成法的理论研究 460
三、采用分层分离器回收尿液的研究 462
四、其它研究 465
第八章 尿素生产中的安全技术 466
一、生产物料的安全特性 466
二、必要的安全保护装置 467
三、各工序安全操作要点 468
附录 470
一、尿素在液氨中的溶解度表 470
尿素在液氨中的溶解度图 470
二、尿素水溶液的密度图 471
三、固体尿素的比热图 472
四、尿素水溶液的比热表 472
尿素水溶液的比热图 473
五、尿素在水中的溶解热图 474
六、尿素的结晶热图 474
八、尿素水溶液的粘度表(以重量%表示) 475
七、尿素水溶液的导热系数表 475
尿素水溶液的粘度图(以100克中尿素克数表示) 476
九、尿素水溶液的压缩系数图(0～100大气压) 477
尿素水溶液的压缩系数图(100～200大气压) 477
十、尿素水溶液的蒸汽压图 479
十一、尿素在液氨中饱和溶液的蒸汽压力图 479
十三、液氨的比热图 480
十四、液氨、气氨的导热系数图 480
十五、气氨在常压下的比热图 481
十六、氨在水中的溶解热图 481
十七、氨水蒸汽压力表 482
二十一、气体二氧化碳的比热表 483
二十、二氧化碳气体的饱和含水量图 483
二十二、气体二氧化碳在水中的溶解度表 485
二十三、甲铵在水中的溶解度图(以甲铵分子分数表示) 485
甲铵在水中的溶解度表(以重量%表示) 485
二十四、甲铵-氨-水系结晶温度表 486
二十五、甲铵-氨-水系熔点相图 487
二十六、甲铵在1分子尿素加1分子水中的溶解度图 487
二十七、甲铵-水-尿素系熔点图 488
二十八、尿素-氨-水系熔点图 488
二十九、(尿素+水)-氨-二氧化碳系的熔点图) 489
(尿素+水)-氨-二氧化碳系熔点表 490
三十、干空气的物理参数表(大气压下) 491