工業(yè)裝置尿素合成動(dòng)態(tài)模型及其應(yīng)用——工業(yè)尿素合成理論篇(續(xù)二)
作者/來(lái)源:沈華民(上;ぱ芯吭,上海 200062) 日期: 2009-08-20 點(diǎn)擊率:3025
2 現(xiàn)代型工業(yè)尿素合成模型
2.1 尿塔內(nèi)物流狀態(tài)
尿素合成基礎(chǔ)理論研究的完善,為人們揭示工業(yè)尿素合成反應(yīng)過(guò)程的真實(shí)情況提供了理論依據(jù),也為工業(yè)合成理論由傳統(tǒng)型轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代型奠定了基礎(chǔ)。
新的研究有兩個(gè)方面是關(guān)鍵的,一是來(lái)自化學(xué)平衡方面的,通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí):合成第(1)反應(yīng)是可逆的,而原來(lái)認(rèn)為甲銨生成反應(yīng)是不可逆的;二是超臨界NH3-CO2共沸相圖和相理論研究成果,填補(bǔ)了尿素合成相平衡數(shù)據(jù)的空缺,為尿素合成反應(yīng)熱力學(xué)分析提供了數(shù)字化保障。
據(jù)此,傳統(tǒng)法尿素合成是處于氣液兩相流的合成反應(yīng)過(guò)程得到了理論上的支持。
然而,實(shí)際上造成尿塔內(nèi)呈氣液兩相流的關(guān)鍵因素是熱量轉(zhuǎn)移問(wèn)題。熱力學(xué)分析如下。
眾所周知,由尿素合成總反應(yīng)來(lái)看,其熱效應(yīng)是放熱的,每生成1摩爾尿素可產(chǎn)生400 kg蒸汽的熱量。因此,尿素合成系統(tǒng)并不需要外供熱,而是一個(gè)需移走反應(yīng)熱的系統(tǒng),汽提法的高壓圈就是這樣一個(gè)取熱系統(tǒng)....