Навигация
Концентрирование карбамида
30379
знаков
17
таблиц
1
изображение
Реферат
Ключевые слова: Установка, Выпаривание, Технологии, Расчет, Оптимизация, Карбамид, Раствор, Выпарной аппарат.
В общей части обсуждены современные методы концентрирования жидких смесей. Принята выпарная установка с сосной греющей камерой для концентрирования раствора карбамида (
) с 95% до 99,8% (масс.). Выбраны основные технологические параметры процесса упаривания. Принята конструкция выпарного аппарата.
В технологическом расчете определены материальные и тепловые потоки.
В конструктивном расчете определены основные конструктивные размеры выпарного аппарата, обеспечивающего заданную производительность. Проведена оптимизация требуемой площади поверхности теплообмена по минимуму затрат.
В прочностном расчете определены требуемые толщины стенок аппарата, крышки и днища. Также произведен расчет и выбор опор и фланцев.
Содержание
1. Введение
2. Общая часть
2.1 Общие сведения о процессе
2.2 Выбор выпарного аппарата
3. Технологический расчет
3.1 Материальный баланс
3.2 Определение тепловых нагрузок
3.3 Тепловой баланс
3.4 Выбор конструкционного материала
3.5 Расчет коэффициента теплопередачи
4. Конструктивный расчет
4.1 Расчет поверхности теплопередачи
4.2 Определение толщины тепловой изоляции
4.3 Выбор штуцеров
5. Гидравлический расчет
6. Прочностной расчет
6.1 Расчет толщины стенок
6.1.1 Расчет толщины стенки сепаратора
6.1.2 Расчет толщины стенки греющей камеры
6.2 Расчет крышек и днищ выпарного аппарата
6.2.1 Расчет крышек и днища сепаратора
6.2.2 Расчет крышки и днища греющей камеры
6.3 Расчет фланцев и болтовых соединений
6.4 Расчет опор
7. Литература
1. Введение
Карбамид (мочевина) СО(NH2)2 представляет собой амид карбаминовой кислоты.
Карбамид выпускается в виде гранул или кристаллов. В данном производстве карбамид выпускается в виде гранул. По внешнему виду гранулы карбамида белые или слабо окрашенные. Чистый карбамид СО(NH2)2 содержит 46,6 % азота в амидной форме. Раствор карбамида в воде обладает слабощелочными свойствами. Физико-химические свойства карбамида:
Таблица 1.1.
| Относительная молекулярная масса | 60,056 |
| Плотность (при 25 °С), кг/м3 | 1330 |
| Насыпная плотность гранулированного карбамида влажности 0,5 - 0,17 %, кг/м3 | 687-736 |
| Температура плавления при атмосферном давлении, оС | 132,7 |
| Удельная теплоемкость при 20 оС, кДж. | 1,34 |
| Теплота плавления, кДж/кг | 242 |
| Теплота образования из простых веществ при 25 оС, кДж/моль | 333,27 |
| Теплота растворения, кДж/кг | 242 |
| Теплопроводность плава при 35 оС, Вт/(м к) | 0,42 |
| Динамическая вязкость при 132,7 оС , МПа× с | 2,58 |
| Угол естественного откоса гранулированного продукта, град | 35 |
С некоторыми солями карбамид образует комплексные соединения. При смешении в определенных соотношениях с аммиачной селитрой карбамид образует комплексные соединения, более растворимые, нежели каждая соль в отдельности.
Комплексные соединения карбамид образует с нормальными углеводородами и их производными. Реагируя с формальдегидом при нагревании в присутствии щелочи, карбамид образует различные высокомолекулярные продукты, которые применяются в промышленности для изготовления пластических масс. Продукт, полученный путем конденсации карбамида с формальдегидом в кислой среде представляет собой карбамидо-формальдегидное удобрение, содержащее до 40 % азота, большая часть которого находится в труднорастворимой, но полностью усвояемой растениями форме.
В воде карбамид растворяется хорошо. При повышении температуры его растворимость увеличивается.
Значительно труднее растворяется карбамид в метиловом, этиловом и др. спиртах. В эфире он мало растворим и нерастворим в хлорбензоле.
Карбамид легко растворяется в жидком аммиаке, образуя соединение СО(NH2)2NH3 с массовой долей 71,9 % карбамида и 22,1 % вес аммиака и существующее только в растворах. С повышением температуры растворимость карбамида в аммиаке значительно возрастает.
Твердый карбамид, нагретый под вакуумом до 120-130 оС возгоняется без разложения. Нагревание сухого карбамида при атмосферном давлении выше температуры плавления 132,7 оС приводит к образованию биурета, а при 180-190 оС - циануровой кислоты: амелида и др.
Карбамид выпускается по ГОСТ 2081-92Е, который соответствует требованиям к карбамиду, изготовляемому для нужд сельского хозяйства и для поставки на экспорт:
Таблица 1.2.
| № п/п | Наименование показателей | Норма марки Б | ||
| Высший сорт | 1-й сорт | 2-й сорт | ||
| 1 | Массовая доля азота в пересчете на сухое вещество, %, не менее | 46,2 | 46,2 | 46,2 |
| 2 | Массовая доля биурета, %, не более | 1,4 | 1,4 | 1,4 |
| 3 | Массовая доля воды, %, не более: | |||
| метод высушивания | 0,3 | 0,3 | 0,3 | |
| метод Фишера | 0,5 | 0,5 | 0,6 | |
| 4 | Рассыпчатость, %. | 100 | 100 | 100 |
| 5 | Гранулометрический состав, %. | |||
| массовая доля гранул размером, мм: | ||||
| От 1 до 4 мм, не менее | 94 | 94 | 94 | |
| От 2 до 4 мм, не менее | 70 | 50 | - | |
| Менее 1 мм, не более | 3 | 5 | 5 | |
| Остаток на сите 6 мм, не более | Отсутствие | |||
| 6 | Статическая прочность гранул, кгс/гранулу, не менее | 0,7 | 0,5 | 0,3 |
Карбамид находит широкое применение как в сельском хозяйстве, так и в промышленности. В сельском хозяйстве он используется как азотное удобрение и кормовое средство.
Исходя из повышенных требований сельского хозяйства к качеству карбамида (грансоставу и прочности гранул), обусловленных переходом на бестарное хранение и отгрузку карбамида, возникла необходимость обработки карбамида карбамидоформальдегидной смолой, в результате чего карбамид приобретает свойство текучести.
Это свойство дает гарантию рассыпчатости продукта, кроме того обработанный карбамид, внесенный в почву более полно усваивается сельскохозяйственными культурами.
В промышленности карбамид применяют в производстве пластических масс, синтетических клеев. Широко применяется в фармацевтической промышленности, расходуется на изготовление ряда лекарственных препаратов.
В больших количествах используется в производстве карбамидоформальдегидных полимеров (КФП) получаемых путем конденсации карбамида с формальдегидом.
В связи с этим важное значение приобретает кооперирование производства карбамида и формальдегида.
2.Общая часть
Похожие работы
... второй ступени, а оставшаяся вода удаляется в канализацию. Колонна синтеза 5 размещена на открытой площадке, остальное оборудование – в здании. Рисунок1 – технологическая схема производства карбамида Полученный раствор карбамида последовательно упаривают в выпарных аппаратах первой и второй ступени 27 и 28 соответственно при температуре 120–125°С и давлении 30–40 кПа и 130–140°С и ...
... ее образуются желто-красные осадки гидразонов, склонные к быстрой кристаллизации. Таким же путем легко обнаружить и биурет в карбамиде. Количественные определения минеральных удобрений Все количественные определения минеральных удобрений производятся согласно ГОСТ 21560.4-02. В промышленных минеральных удобрениях принято рассчитывать следующие количественные показатели: 1. ...
... , сено луговое, солому овсяную и куузику. В Таблице 3 представлен оптимальный кормовой рацион. Минимальная его стоимость – 89 рублей 94 копейки получается при следующем составе рациона. Таблица 3. Состав оптимального рациона кормления. № пер. Вид корма Количество корма, кг Содержание питательных веществ Стоимость, руб. к. ед. п.п. Кар. 1 Отруби овсяные 0,529 21,42 0,63 4, ...
... определение NH+4 без предварительной отгонки аммиака. В частности, было показано, что определение без предварительной отгонки вполне применимо при анализе сточных вод, содержащих наряду с аммиаком ряд органических соединений, в состав которых входит азот (меламин, дицианамид, карбамид, циануровая кислота). Мешают сильно сероводород и сульфиды. Их можно удалить, подкислив пробу до pH=3 и ...
0 комментариев