尿素合成液分离原理

67kt/a尿素合成和分离工段工艺设计

学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导教师：

四川理工学院材料与化学工程系

二O一O年六月

四川理工学院毕业设计(论文) 中文摘要

67kt/a尿素合成和分离工段工艺设计

摘 要

本设计采用水溶液全循环法对尿素的合成和分离工段进行了初步设计，在设计中对尿素的生产方法作了调研和综述。对合成和分离工段进行了物料衡算和热量衡算，对二段分解塔进行了比较详细的设备选型，最后了绘制了精馏塔的装配图和带控制点的工艺流程图。

关键词：尿素、合成分离、全循环法、精馏

I

四川理工学院毕业设计(论文) 英文摘要

The Process Design of 67kt/a Urea Synthesis

and Separation Section

Abstract

气液分离器的工作原理

饱和气体在降温或者加压过程中，一部分可凝气体组分会形成小液滴·随气体一起流动。 气液分离器作用就是处理含有少量凝液的气体，实现凝液回收或者气相净化。 其结构一般就是一个压力容器，内部有相关进气构件、液滴捕集构件。 一般气体由上部出口，液相由下部收集。

汽液分离罐是利用丝网除沫，或折流挡板之类的内部构件，将气体中夹带的液体进一步凝结，排放，以去除液体的效果。

基本原理是利用气液比重不同，在一个突然扩大的容器中，流速降低后，在主流体转向的过程中，气相中细微的液滴下沉而与气体分离，或利用旋风分离器，气相中细微的液滴被进口高速气流甩到器壁上，碰撞后失去动能而与转向气体分离。

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分离器的结构与原理相辅相成,分离器不止是分离气液也分离气固,如旋风除尘器原理是利用离心力分离气体中的固体. 气液分离器，根据分离器的类型不同，有旋涡分离，折留板分离，丝网除沫器， 旋涡分离主要是根据气体和液体的密度，做离心运动时，液体遇到器壁冷凝分离。 基本都是利用沉降原理的,瞬间扩大管道半径,造成压降,温度等的变化,达到分离的目的.

使用气液分离器一般跟后系统有关，因为气体降温减压后会出现部分冷凝而

尿素合成塔爆炸分析

摘要

据不完全统计，在尿素运行装置中仅尿素合成塔爆炸事故在世界范围內至今已发生四起：美国路易斯安南州Aradian公司尿素合成塔、1995“10.7”河北迁安化肥厂Ø1.4米多层承压筒体尿素合成塔、2004“7.30”緬甸Ø1.3米单层承压筒体尿素合成塔、2005“3.21”山東平阴化肥厂Ø1.4米多层承压筒体尿素合成塔。由于尿素生产工艺的未知因素对尿塔設計、制造、使用、維护、捡修过程中产生的问题目前还不能完全解决，特别是通过调查发现国内为数不少的氮肥企业对设备本质安全的重视程度比较肤浅，在安全生产的先进技术装备、资金投入和科学管理等方面离防患于未然还相差甚远，所以解决企业管理者认识上的误区。加强尿素合成塔的安全生产管理很有必要。

关键词：尿素合成塔；爆炸

1事故性质决定研究方向

1.1事故性质分类

爆炸可以分为以下几种：

（1）化学爆炸［1］：是易燃易爆物质本身发生化学反应，产生大量的气体和高热而瞬间形成的爆炸现象；且多为可燃气体或液体蒸气与空气（氧气）形成爆炸混合物，遇着火源而发生的爆炸现象。

（2）物理爆炸［1］：是气体或液体压力，超过设备、容器的极限压力强度，内部有介质急剧冲击而引起的爆炸现象。

（3）

气液分离器工作原理:

气液两相入口和进料缓冲装置可以帮助减缓气液两相流体进入分离圈器的动能，同时移除气体中所夹带的大尺寸液滴。气相夹带着剩余的小尺寸液滴进入上方的高效分高叶片。被高效分离叶片所捕集的液体在叶片的下方进行收集。收集的液体在自身重力作用下被导液管引入分离器的底部，并从分离器的底部补排出。设计合适的液封以防止气体串入导液管，造成流动短路。台理的液位控制以保证底部的液体从分离器中被顺利的排出，同时保证导液管的液封。

气液分离器用途:

气液分离器可安装在气体压缩机的出入口用于气液分离，分馏塔顶A凝冷却器后气相除雾，各种气休水洗搭，吸收塔及解析塔的气相除雾等。气液分离器也可应用于气体除尘，油水分离及液体脱除杂质等多种工业及民用应用场合。

合成氨尿素生产企业危险(危害)因素分析

合成氨尿素企业安全生产的主要特点是：易燃易爆易腐蚀易中毒，高温高压连续性作业等，其危险伤害因素可总结为以下几个方面：

(1)触电伤害

触电是电气事故中最为常见的一种事故，有电击和电伤两种形式。

1)电击是指电流通过人体的内部，破坏人的心脏、肺部以及神经系统的正常工作，直至危及生命的伤害。电流通过人体，会引起针刺感、压迫感、打击感、痉挛、疼痛、血压升高、昏迷、心律不齐、心室颤动等症状。事故经验表明，绝大部分触电死亡事故都是电击造成的。

2)电伤是电流的热效应、化学效应等对人体外部造成的伤害，主要包括以下几种：

①电弧烧伤、指弧光放电造成的烧伤，是电伤事故中最常见、最严重的。在高压系统中，由于错误操作或人体接近带电体(其间距小

于放电距离)时，会产生强烈的电弧，造成烧伤乃至死亡;在低压系统，带负荷操作刀闸或断路故障合闸时，电弧可能烧伤人的手部和面部。

②皮肤金属化：指金属微粒渗入皮肤，使皮肤粗糙而张紧的伤害。皮肤金属化多在弧光放电时发生和形成。

③电光眼：指发生弧光放电时，由红外线、可见光、紫外线对眼睛的伤害。电光眼表现为眼角膜炎或结膜炎。

④电烙印：指人体与带电体接触的部位留下的永久性斑痕。斑痕处的皮肤失去弹性，表皮坏死。

HG/T 20570.17—95

1 液封的类型

液封装置的常用类型有以下几种： 1.0.1 液封罐型液封装置

此种液封装置是采用液封罐液面高度通过插入管维持设备系统内一定压力，从而防止空气进入系统内或介质外泄。为避免液封液倒灌入系统内，同时采用惰性气体亦通过液封向系统内充气，保持系统内压力恒定，见图2.0.2—1～2所示。惰性气体可通过压力调节系统自动向系统内充气。液封液通常采用水或其它不与物料发生化学反应的液体。此种类型液封在常、微压蒸馏塔和储槽的放空系统中应用较多。 1.0.2 U形管型液封装置

U形管型液封装置是利用U形管内布满液体，依靠U形管的液封高度阻止设备系统内物料排放时不带出气体，并维持系统内一定压力。 液封介质通常是系统本身的物料液体。此类型液封装置应用场合较多，见图 2.0.2—3～4所示。 1.0.3 ∏形管型液封装置

此类型液封装置主要是通过∏形管高度维持设备内一定液面，并阻止气体不随排出液体而带出，它是依靠∏形管液封高度来实现。∏形管高度应根据工艺要求的液面高度确定，见图2.0.2—9～10所示。此类型多用于设备内需要控制一定液面高度的场合，如乳化塔等。 1.0.4 自动排液器型液封装置

此类型多应用于系统压力较高

“液膜分离法处理废水实验”

学生姓名：班 级：学 号：实验组号：同组姓名：实验时间：老 师：

实验报告

xxxxxxxx 2010级工艺3班 1043084xxx 三班第3组 xxxxxxxxxxxxxx 2013 年 11月 6日 党 亚 固

撰写实验报告时间:2013年11月7日

四川大学化工学院

液膜分离法处理废水实验

1 实验目的

[1]掌握液膜分离技术的操作过程 [2]了解两种不同的液膜传质机理 [3]用液膜分离法脱除废水中的污染物

2 实验原理

[1]液膜分离技术集萃取与反萃过程为一体，适用于分离溶液中的低浓度物质。此技术已在湿法冶金、石油化工、生物制品、三废处理等领域得到应用。是利用一种膜状液体将组成不同而又完全互溶的原料液和接受液隔开，原料液中的欲分离组分通过液膜渗透到接受液，从而与原料液分离。

[2]由于欲处理的是醋酸废水溶液(外相)，所以可选用与之不互溶的油性物质作为膜相，并选用NaOH水溶液作为内相。实验时

粪便干湿分离机是一种环保设备，广泛应用于现代化养殖场中。不仅能减少了对环境的污染，同时也能为养殖场带来收益。如果您对该设备有需要，不妨参考以下的信息。

首先我们需要知道粪便干湿分离机的优点： 1、粪便干湿分离机挤压力大

粪便干湿分离机同一轴上正反两条蛟龙形成挤压进行第一次脱水，出料口配重锤压紧椎体进行第二次脱水，两次脱水过程保证物料水分降低。 2、粪便干湿分离机不锈钢结构

该设备属于食品应用级设备，外壳、筛网、接水斗等所有能接触到处理物的部位均为304不锈钢制作，耐磨耐腐蚀，同时防止污染处理物。 3、粪便干湿分离机铸造蛟龙

由于干湿分离机工作过程中挤压力非常大，为保证设备正常长期工作，蛟龙采用不锈钢一体性铸造，叶片厚度达到了18mm，确保不会变形长期使用。 4、粪便干湿分离机加固筛网

筛网经过三层加固保护，可以抵抗高强度挤压力，耐磨，耐用，耐腐蚀，不

易堵塞，具有良好的过滤性。

5、粪便干湿分离机椎体结构

出料口出采用椎体结构压紧，挤压力是普通挡板的数倍，增大阻力的同时进一步降低处理物的水分。 6、粪便干湿分离机齿轮箱

通过齿轮箱的作用进一步增加动力增加挤压力，从而降低处理物的水分。 建议选择一些专业的固液分离机厂家，这样所购买的机器更能达到效

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国内外液一液水力旋流分离器研究进展刘洪郭清胡攀峰朱愚王锐4陈锦华4陈辛4,,,,,, ( 1重庆科技学院 2西南石油大学 3西南油气田分公司重庆气矿 4四川石油管理局 )

刘摘

洪等.国内外液一液水力旋流分离器研究进展.钻采工艺，0 73 ( ) 7 2 0,0 3:8—8,7 18要：首先从液一液水力旋流器结构与工作原理出发，综述了液一液水力旋流分离器的国内外研究进展，

重点对液一液水力旋流分离器的试验模拟技术研究现状、一液液水力旋流分离器数值模拟研究概况以及液一液水力旋流器在油田的发展状况等进行了详细介绍。最后对液一液水力旋流器的数值模拟技术提出了几点认识和建议。

关键词：水力旋流器；数值模拟；油水分离器；究进展研中图分类号：T 1. 6 E9 2 0文献标识码：A 文章编号： 10 7 8 2 0 )3~ 0 8一o 06— 6 X(0 7 0 0 7 4

九十年代以来，我国东部大部分油田都进入中、高含水开采期，出液含水量高达 8%一9%以采 0 0上，油气集输工艺过程中必然需要油水的预分离在

来料

液气分离器

钻井液液气分离器也是气浸钻井液除气的专用设备，属常压除气范畴，基于常压除气原理，不过它是处理气浸钻井液的初级脱气设备，与除气器的主要区别在于它主要用于清除环空钻井液喷出来的直径≥3mm的大气泡。大气泡是指大部分充满井眼环空某段的钻井液的膨胀性气体，其直径大约为3-25mm。这些大气泡引起井涌。甚至喷出转盘表面。另外，液气分离器主要是靠重力冲撞作用来实现液气分离的，而除气器是采用真空、紊流、离心等原理，除气器的处理气体量比液气分离器少得多，但是清除气体更彻底。通常经液气分离器处理后的钻井液中还会有小气泡，通过振动筛后，需进入除气器再进行常规除气。

液气分离器可以直接从旋转防喷器处进液，也可以从节流管汇外进液。液气分离器按压力分常压式和压力自控式两种。在过去的50年里，它们已经从简单的开式罐发展到复杂的密闭和加压式容器。一般液气分离器是与节流管汇和电子点火装置配套使用的，用于脱离钻井液中的游离气体，可应用于欠平衡钻井液和硫化氢气体的钻井液处理。

液气分离器的类型

常用的液气分离器有两种类型

1.封底式

除气罐底部封闭。钻井液通过一根U形管线回到循环罐内。除气罐内钻井液面的高度，可通过u管的高度增减来控制。

2.开底式

分离器罐无底，下半部潜入钻井液中