年产5万吨尿素工艺设计开题报告

毕 业 设 计 任 务 书 课题名称 年产5万吨尿素车间设计工艺 姓 名 学 号 -24 学 院 化学与环境工程学院 专 业 化学工程与工艺 指导教师

2014年11月10日

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毕业设计(论文)材料 （一）

一、设计的教学目的

1.了解本课题研究领域国内外的最新科研动态，通过文献资料的查阅，文献综述的撰写，设计或实验研究方案的确定等，提高分析问题和解决问题的能力；

2.培养认真细致的科学研究精神和严谨踏实的工作态度，通过扎实的科学设计或实验研究，提升研究设计能力或实验动手能力，掌握科学研究和设计的基本方法，并学会规范地撰写设计报告或科研论文；

3.培养运用理论知识解决实际问题的能力，并通过理论与实践相结合，巩固专业知识，使所学知识在设计或实验研究中得到拓展与升华。

二、设计的主要内容

1.工艺流程选择。

2.物料衡算。

3.热量衡算。

4.主要工艺设备计算和选型。

5.绘制工艺流程图。

6.车间布置设计。

三、设计的基本要求

1.根据设计或论文题目查阅文献资料，详细阅读20篇左右的参考文献，在对该领域的研究现状有较充分了解的基础上，撰写2000字以上的文献综述；

2.根据对文献的理解，结合研究课题，提出新的观点，并进行逻辑研究与论证，使设计的研究方案在保证科学性的基础上具有一定新颖性；

3.充分利用所学知识与资源进行系统的分析，通过周密的准备和扎实的研究工作，收集详实的设计或实验数据，并进行整理和分析；适时调整研究设计方案，按期完成设计或实验研究内容,并确保研究结果的真实性、科学性；

4.根据研究结果，按学校规定的设计格式要求，撰写8000-10000字左右的设计报告，做到格式规范、表述清楚、分析合理、结论可靠。

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四、进度安排

序号设计各阶段内容起止日期

1 论文选题、文献资料查阅2014.9-2014.10

2 文献综述的撰写、实验方案的初步确定2014.10

3 毕业设计开题报告、设计及研究方案的调整2014.10-2014.11

4 设计或实验研究，数据整理、分析，初稿的撰写、修改2014.11-2014.12

5 设计定稿，答辩2014年元月

五、主要参考文献

[1] 刘晓勤. 化工工艺学[M ].北京:化学工业出版社，2009，56-60.

[2] 张艳飞，李岩，栾智宇. 改良节能型全循环法尿素工艺[J]. 石油和化工节能，2010，1：15-17.

[3] 钱镜清. 水溶液全循环法尿素工艺在我国45年的发展历史—并记Q-1100节能型水溶液全循环法尿素工艺[J].化肥工业，2011，38(1)：11-15.

[4] 张洁谨，王维杰，张庆喜. 水溶液全循环法和CO2汽提法尿素生产工艺的比较[J ].氮肥技术，2006，27(4)：15-17.

[5] 柴诚敬，贾绍义，张凤宝. 化工原理.第二版.下册[M].北京:高等教育出版社，2010，230-234.

[6] 吴指南. 基本有机化工工艺学[M].北京:化学工业出版社，1999，4-5.

[7] 中国寰球化学工程公司. 氨肥工艺设计手册[M].北京:化学工业出版社，1988，54-82.

[8] 石油化学工业部设计院主编. 氮肥工艺设计手册-理化数据[M].北京:石油化学工业出版社，2002，232-236.

[9] 朱有庭，曲文海，于浦义. 化工设备设计手册[M].北京:化学工业出版社，2005，60-95.

[10] 谭蔚. 化工设备设计基础[M].天津:天津大学出版社，2005，163-194.

[11] 李长福. 改进型全循环法尿素装置设计运行总结[J].化肥设计，2011，49(1):46-51.

[12] 王颖. 750t/d尿素装置循环A系统扩能至20000kg/h CO2物料平衡[J].泸天化科技，2006，2:118-120.

[13] 林棣生. 年产四万吨尿素装置(水溶液全循环法)通用设计总结[J].化肥设计，1989，

2:17-25.

[14] 王君，祁勇，崔琨. 尿素生产工艺简介[J].中氮肥，2001，5(3):27-28.

[15] 俞晓梅，袁孝竞，塔器[M].北京:化学工业出版社，2010， 51-58，56-298.

[16] 周文. 车间布置中的一些技术问题[J].医药工程设计，1985，4:28-32.

[17] 辛向阳，张晓旭，江海霞. 水溶液全循环法尿素生产环保治理[J].小氮肥，2010，

38(9):18-19.

[18] 黄涛，王世桃，杨道金. 水溶液全循环法与ACES21法尿素生产工艺对比[J].川化，2011，3：5-10.

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学 生 毕 业 设 计 开 题 报 告 书 课题名称 年产5万吨尿素车间设计工艺 姓 名 学 号 -24 学

院 化学与环境工程学院 专 业 化学工程与工艺 指导教师

， 2014年 11 月 10 日

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毕业设计(论文)材料 （二）

设计题目年产5万吨尿素车间设计工艺

课题的根据：1）说明本课题的理论、实际意义

2）综述国内外有关本课题的研究动态和自己的见解

1.本课题设计的理论意义

尿素是一种重要的化学肥料和工业原料，在世界范围内广泛使用。自从1922年尿素开始工业化生产以来，许多国家都致力于尿素生产系统的研究，在合成机理、热力学性质和工艺流程方面都有创新和进展。20世纪30年代，世界上首先以一次通过法实现尿素的工业化生产。40年代中，改进为部分循环法工艺；50年代末，实现水溶液全循环法工艺的工业化生产。之后，陆续出现各种水溶液全循环法工艺。60年代期间，建立起日产1000吨以上的单系列大型化装置。80年代初，为了进一步降低能耗，又推出了多种节能型高压气提工艺，如改良CO

2

气提工艺，改良氨自身气提工艺。以尿素生产工艺的发展历史而言，实现全循环是一次工艺技术的飞跃，它解决了尾气氨加工制造其他氮肥的问题，而实现高压合成圈等压气提回收则是尿素工艺技术的又一次飞跃，在高压圈内回收了大量的未反应物，从而大幅度减轻下游分解及回收的负荷，而且回收了用于分离未反应物所耗的热量，用来副产低压蒸汽以用于下游工序。至于节能型尿素工艺的问世，只能视为尿素气提工艺经过十几年实践经验的积累，作出了较为重大的合理化改造，使氨基甲酸铵生成热更合理的回收利用，较大幅度地降低能耗，工艺技术更趋成熟，装置运转稳定可靠。

2.本课题设计的实际意义

目前世界上建厂最多的尿素工艺为CO

2汽提和NH

3

汽提。我国自20世纪70年代开

始引进CO

2

汽提工艺的大型尿素装置，目前共有15 套大型装置（全套引进或合作设计、采购），6套中型装置以及2套小型装置（均为国内自行设计、自行制造设备）。通过国内多年的实践，CO2 汽提工艺暴露出一些不足，主要是尾气易燃爆、设备腐蚀严重、操作条件苛刻、操作弹性较差。传统水溶液全循环工艺是20世纪40、50年代最早实现全循环的尿素生产流程，目前中国采用水溶液全循环法的中型尿素厂有30多套，小型厂120多套。近几年来，这些企业在技术上不断的改进创新，这些装置的整体消耗有了大幅的下降，消耗已接近汽提工艺能耗。产量虽然上去了，但在技术上没有实质性进展，成本还较高，污染严重。而对现有水溶液全循环尿素装置的改造，部分厂

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