Материальный расчет колонны синтеза

 

; ;

Масса свежего оксида углерода(IV):

кг/т.

Объем других газов, введенных с оксидом углерода(IV):

нм³/т.

Масса других газов, введенных с оксидом углерода(IV):

кг/т,

где 0,73 – масса 1 м³ других газов, кг/м³.

Образуется карбамата аммония по реакции (49):

кг/т.

78 – молекулярная масса карбамата аммония.

На образование карбамата аммония затрачивается аммиака:

кг/т.

Останется непрореагировавшего аммиака:

кг/т.

Образуется карбамида из карбамата аммония:

кг/т.

Масса непрореагировавшего карбамата аммония:

кг/т.

При образовании карбамида из карбомата аммония выделяется вода:

кг/т,

где 18 – молекулярная масса воды.

Всего в колонне синтеза образуется воды:

кг/т.

Масса гидроксида аммония, образующегося при взаимодействии воды с излишком аммиака:

кг/т,

где 35 – молекулярная масса .

На образование гидроксида аммония затрачено:

кг/т.

Остается свободного аммиака в газовой фазе:

кг/т.

Результаты расчетов сведем в таблицу 11.

 

Таблица 11. – Материальный баланс синтеза карбамида

Приход	Расход
Компонент	кг/т	кг/т	%	Компонент	кг/т	кг/т	%
NH3	1418,000	59130,6	40,80	Карбамид	1068,30	44548,0	30,7
H2O	2,838	118,4	0,08	Карбамат аммония	1047,72	43689,9	30,1
CO2	744,400	31041,5	21,40	NH4OH	1173,75	48820,9	33,7
Другие газы	11,530	480,8	0,30	Свободный NH3	177,65	7408,0	5,2
Раствор УАС: NH3 CO2 H2O	390,400 632,200 278,750	16279,7 26362,7 11623,9	11,20 18,20 8,01	Другие газы	11,53	480,8	0,3
Всего	3478,118	145037,6	100,0	Всего	3478,95	145037,6	100,0

 

Материальный расчет стрипер-аппарата

 

Исходные данные:

Давление в стриппере, МПа 14

Степень отгонки излишнего NH₃, %; 90

Степень разложения карбамата аммония, %; e 90

Содержание водяного пара на выходе из стриппера, % 2,5

 

Разлагается карбамата аммония по реакции

NH₂COONH₄ ® 2 NH₃ + CO₂ (51)

 

кг/т.

 

При разложении карбамата аммония выделяется:

а) аммиака

кг/т;

б) оксида углерода(IV)

кг/т.

Остается карбамата аммония в жидкой фазе:

кг/т.

Отгоняется излишнего аммиака:

,

где - степень отгонки излишнего аммиака, доли ед.;

- масса непрореагировавшего аммиака, кг/т.

кг/т.

Остается аммиака в жидкой фазе:

кг/т.

Всего отгоняется аммиака:

кг/т.

Количество водяного пара, выходящего с газовой фазой:

,

- масса других (остальных) газов, кг/т; 2,5 – содержание водяного пара в газовой фазе, %; - масса СО₂, выделяющегося при разложении карбамата аммония, кг/т.

кг/т.

Остается воды в жидкой фазе:

кг/т.

Приходит свежего оксида углерода (IV) – 784,5 кг/т.

Покидает стриппер-аппарат оксида углерода (IV):

784,5+531,8=1316,3 кг/т.

Результаты расчета представим в виде таблицы 12.

 

Таблица 12. – Материальный баланс стриппер-аппарата

Приход	Расход
Компонент	кг/т	кг/т	%	Компонент	кг/т	кг/т	%
Карбамид	1068,30	44548,0	25,10	Карбамид	1068,3	44548,1	25,1
Карбамат аммония	1047,72	43689,9	24,65	Карбамат аммония	105,5	4399,4	2,48
NH4OH	1173,75	48899,9	27,50	Излишний NH3 в жидкой фазе	74,63	3112,1	1,75
Свободный NH3	177,65	7408,0	4,20	H2O	560,41	23369,1	13,2
Другие газы	11,53	480,8	0,27	NH3	1082,69	45148,2	25,4
СО2 (свежий)	784,5	32730,0	18,28	СО2	1316,3	54900,0	30,9
				Пар H2O	41,69	1738,5	0,98
				Другие газы	11,53	480,8	0,19
Всего	4261,45	177696,6	100,00	Всего	4261,00	177696,2	100,00