《年产400吨盐酸氨基脲车间工艺设计20808.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产400吨盐酸氨基脲车间工艺设计20808.docx（55页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、目 录摘 要要- 33 -Absttracct- 4 -前 言言- 77 -第一章 总论- 8 -1.1 盐酸氨氨基脲产产品概述述- 88 -1.2 盐酸氨氨基脲市市场特点点分析- 9 -1.3 国内市市场发展展趋势- 9 -1.4 设计原原则- 10 -1.5 工艺特特点- 10 -第二章 工艺艺路线的的选择和和简述- 111 -2.1工工艺流程程和生产产原理- 111 -2.1.1生产产原理- 111 -2.1.2缩合合反应工工段流程程- 111 -2.1.3成盐盐反应工工段流程程- 111 -2.1.4精制制反应工工段流程程- 112 -2.2 工艺流流程简图图及工艺艺指标- 122 -
2、2.2.1缩合合反应工工段流程程简图- 122 -2.2.2成盐盐反应工工段流程程简图及及工艺指指标- 13 -2.2.3精制制反应工工段流程程简图及及工艺指指标- 13 -第三章 盐酸氨氨基脲的的生产工工艺计算算- 115 -3.1 物料衡衡算- 15 -3.1.1 物物料衡算算说明- 155 -3.1.2 盐盐酸氨基基脲物料料衡算- 155 -3.1.3 物物料平衡衡- 116 -3.1.3.22 车间间总物料料平衡- 177 -3.1.3.33 盐酸酸氨基脲脲产品线线物料收收支表- 199 -3.2 能量衡衡算- 19 -3.2.1缩合合反应过过程的热热量衡算算- 220 -3.2.1.
3、11物料带带入到设设备的热热量- 21 -3.2.1.22物料离离开设备备所带走走的热量量- 221 -3.2.1.33化学反反应热- 222 -3.2.1.44设备向向环境散散失的热热量- 22 -3.2.1.55加热剂剂传给设设备的热热量- 23 -3.2.1.66反应釜釜工段能能量衡算算一览表表- 224 -3.2.2 成成盐反应应过程的的热量衡衡算- 25 -3.2.2.11 成盐盐反应釜釜能量流流程简图图- 225 -3.2.2.22 物料料带入到到设备的的热量- 255 -3.2.2.33 物料料离开设设备所带带走的热热量- 26 -3.2.2.44 加热热剂传给给设备的的热量-
4、266 -3.2.2.55 反应应釜工段段能量衡衡算一览览表- 27 -3.2.3.11 物料料带入到到设备的的热量- 288 -3.2.3.22 物料料离开设设备所带带走的热热量- 28 -3.2.3.33 设备备向环境境散失的的热量- 299 -3.2.3.44 反应应釜工段段能量衡衡算一览览表- 30 -3.2.3 能能量衡算算过程及及衡算结结果- 31 -3.2.3.11缩合反反应热量量：- 31 -3.2.3.22成盐反反应- 32 -第四章 设备设设计及选选型- 33 -4.1 主要设设备简介介及选型型过程- 333 -4.1.1 FFB型耐耐腐蚀泵泵- 333 -4.1.2 LL
5、GZ立立式刮刀刀卸料全全自动离离心- 34 -4.1.3 水水环真空空泵- 35 -4.1.4 SSZG型型双锥回回转真空空干燥机机- 335 -4.1.5 循循环水泵泵- 336 -4.1.6 冷冷冻机- 366 -4.2 设备选选型一览览表- 38 -4.2.1 物物料输送送设备- 388 -4.2.2 储储罐设备备选型- 388 -4.2.3 换换热设备备设备- 399 -4.2.4 分分离设备备设备- 399 -4.2.5 传传质设备备设备- 400 -4.2.6 化化学反应应器设备备选型- 400 -4.2.7 废废酸池- 411 -4.3 塔设备备设计结结果- 41 -4.3.1
6、工工艺设计计- 441 -4.3.2 机机械设计计- 442 -第五章 车间布布置设计计- 443 -5.1 设计依依据- 43 -5.2 布置原原则- 43 -5.2.1 精精制工段段- 443 -5.2.2 成成盐工段段- 444 -5.2.3 缩缩合工段段- 445 -第六章 项目主主要污染染物和污污染物处处理- 47 -6.1 盐酸氨氨基脲工工艺废酸酸盐酸- 477 -6.2 盐酸氨氨基脲工工艺废气气氨气- 488 -6.3 废水污污染防治治措施- 488 -6.4 固体废废物处理理- 449 -6.5 噪声污污染防治治措施- 499 -致 谢谢- 550 -参考文献献- 551 -附
7、 录录- 552 -1.工艺艺流程简简图- 52 -2.缩合合工段工工艺流程程图- 53 -3.成盐盐工段流流程图：- 553 -4.打浆浆工段流流程图：- 554 -前 言言作为生产产盐酸氨氨基脲主主要原料料水合肼肼，近年年来由于于其下游游产品发发展迅速速，其需需求量快快速增加加，且市市场价格格持续走走高，国国内一直直大量进进口水合合肼。用用水合肼肼、尿素素和盐酸酸合成盐盐酸氨基基脲的工工艺路线线简单，原原料易得得，生产产过程也也易操作作控制，所所以本次次研究主主要考察察尿素一一水合肼肼法制备备盐酸氨氨基脲的的合成工工艺条件件，以提提高水合合肼的转转化率。为此，作作者力求求能运用用所学知知识
8、并结结合生产产实习中中的实践践情况，为为环保事事业贡献献自己的的一份微微薄之力力。因本人能能力有限限，故在在设计中中在所难难免的有有一些错错误。望望读者给给与指正正，本人人万分感感激。 第一章 总论1.1 盐酸氨氨基脲产产品概述述1.1.1 产品介介绍盐酸氨基基脲基本本性质中文名称称盐酸氨基基脲英文名称称Semiicarrbazzidee hyydroochlloriide别 名名盐酸氨基基脲分子式CH5NN3O.HCll外观与性性状白色结晶晶性粉末末分子量111.53沸 点点熔 点点171-1733溶解性易溶于水水，不溶溶于无水水乙醇和和乙醚密 度度稳定性危险标记记主要用途途1.本品品是医药
9、药工业原原料，用用以制取取硝基呋呋喃类等等药物；2.用用作测定定酮、醛醛的试剂剂，色谱谱分析及及分离激激素的精精油的溶溶剂；33.有机机合成原原料；44.也是是农药中中间体；盐酸氨基基脲是一一种医药药中间体体，是重重要的有有机合成成原料，用用于制备备热敏记记录纸上上的光色色染料，也也用于医医药，农农药等有有机合成成的中间间体，用用于生产产呋喃西西林、呋呋喃妥因因、肾上上腺色腙腙（止血血药适用用于因毛毛细血管管损伤及及通透性性增加所所致的出出血，如如鼻衄、视视网膜出出血、咯咯血、胃胃肠出血血、血尿尿、痔疮疮及子宫宫出血等等。也用用于血小小板减少少性紫癜癜） ，氢氢化泼尼尼松（激素类类药。作作用于
10、糖糖代谢，减减轻肌体体组织对对损害性性刺激所所产生的的病理反反应。用用于阿狄狄森氏病病、活动动性风湿湿病、类类风湿性性关节炎炎、红斑斑性狠疮疮等胶原原性疾患患，严重重的支气气管哮喘喘、严重重皮炎等等过敏过过敏性疾疾病，眼眼炎及急急性白血血病等，亦亦用于某某些感染染的综合合治疗，本本品也可可作为某某些抗癌癌药物的的辅助药药）、氢氢化可的的松（等等用于肾肾上腺功功能不全全所引起起的疾病病、类风风湿性关关节炎、风风湿性发发热、痛痛风、支支气管哮哮喘等。用用于过敏敏性皮炎炎、脂溢溢性皮炎炎、瘙痒痒症等、也也用于虹虹膜睫状状体炎、角角膜炎、巩巩膜炎、结结膜炎，神神经性皮皮炎，用用于结核核性脑膜膜炎、胸胸
11、膜炎、关关节炎、腱腱鞘炎、急急慢性捩捩伤、腱腱鞘劳损损等）药药物。也也用于测测定醛、酮酮试剂。 盐酸氨基脲是合成分子印迹聚合物的重要中间体。分子印迹技术是二十世纪七十年代发展起来的一种分子识别技术，是模仿自然界存在的分子识别作用机理，以目标分子为模板合成具有特殊分子识别功能的印迹聚合物的一种技术，因此它在很多领域，如色谱中对映体和异构体的分离，固相萃取，化学仿生传感器，临床药物分析，膜分离技术等领域展现了良好的应用前景。1.1.2 产品用途（1）本本品是医医药工业业原料，用用以制取取硝基呋呋哺类等等药物；（2）用用作测定定酮、醛醛的试剂剂，色谱谱分析及及分离激激素的精精油的溶溶剂；（3）有有机
12、合成成原料；用作分分析试剂剂和色层层分析试试剂。（4）也也是农药药中间体体，用于于制呋喃喃西林、硝硝基呋喃喃妥因等等药物。1.2 盐酸氨氨基脲市市场特点点分析依托多年年对间氨氨基苯脲脲盐酸盐盐行业的的研究经经验，结结合间氨氨基苯脲脲盐酸盐盐行业历历年供需需关系变变化规律律，对间间氨基苯苯脲盐酸酸盐行业业内的企企业群体体进行了了深入的的调查与与研究。报告在宏宏观上分分析了220100-20015世世界间氨氨基苯脲脲盐酸盐盐行业整整体以及及部分地地区的发发展情况况、中国国间氨基基苯脲盐盐酸盐行行业的宏宏观发展展环境、中中国间氨氨基苯脲脲盐酸盐盐行业整整体发展展现状。报报告在微微观上详详细的分分析了
13、220100-20015行行业的产产销贸易易情况及及预测、区区域发展展情况及及前景、行行业具体体经济运运行情况况、市场场竞争环环境、重重点企业业发展情情况、行行业国际际竞争力力。在行行业投资资方面，报报告从宏宏观和微微观层面面分析了了行业的的投资风风险、阐阐述了行行业投资资风险的的防范和和对策、以以及行业业的投资资策略。对对于行业业的未来来发展趋趋势，报报告分析析了行业业的发展展方向，并并且采用用了科学学的方法法预测了了对行业业20111-220155的产值值、收入入、利润润、资产产情况。近年来中中国间氨氨基苯脲脲盐酸盐盐机行业业取得了了很大的的发展，但但是行业业发展中中也存在在一些问问题，和
14、和国外相相比仍有有很大的的差距。中中国制造造业由于于缺乏核核心技术术，贴牌牌生产仍仍然是“中国制制造”普遍的的生存模模式。很很多高端端产品表表面上市市中国生生产，其其实核心心技术都都来自国国外。为为此，“十二五五”明确指指出必须须坚持发发挥市场场基础性性作用与与政府引引导推动动相结合合，科技技创新与与实现产产业化相相结合，深深化体制制改革，以以企业为为主体，推推进产学学研结合合，让高高端制造造业成为为国民经经济的先先导产业业和支柱柱产业。制制造业的的升级和和转型，对对于间氨氨基苯脲脲盐酸盐盐行业有有着深远远影响和和重大意意义。重点研究究中国盐盐酸氨基基脲行业业产品、企企业、市市场、产产业链等等
15、四大方方面的详详细情况况。报告告具体研研究领域域涵盖产产品价格格行情、技技术特点点、原材材料供应应、消费费群体、消消费结构构、市场场容量、地地区格局局、品牌牌竞争、企企业竞争争、产业业政策、发发展前景景等各个个方面，是是关注中中国盐酸酸氨基脲脲市场发发展的企企业和投投资者必必备的参参考资料料。1.3 国内市市场发展展趋势（1）盐盐酸氨基基脲下游游市场需需求对盐盐酸氨基基脲价格格的变化化起着重重要的作作用， 特别是是制药企企业行业业对盐酸酸氨基脲脲价格变变化影响响较大。 （2）由由于国内内盐酸氨氨基脲自自给率较较低，大大量产品品进口，因因此国内内盐酸氨氨基脲价价格在一一定程度度上受到到国际盐盐酸
16、氨基基脲价格格的影响响。 （3）从从盐酸氨氨基脲的的产能增增长情况况与下游游需求情情况来分分析，需需求最旺旺、增长长最快的的市场为为亚太地地区，而而亚太地地区发展展最快的的市场集集中在我我国大陆陆。因此，我我国大陆陆是未来来几年最最具潜力力的市场场，而供供应的增增长也恰恰恰集中中在该区区域。1.4 设计原原则（1）认认真贯彻彻落实国国家有关关基本建建设的政政策、法法规，合合理安排排建设周周期，严严格控制制工程建建设项目目的生产产规模和和投资；（2）严严格遵循循现行消消防、安安全、卫卫生、劳劳动保护护等有关关规定、规规范，保保障生产产安全顺顺利进行行和操作作人员的的卫生安安全；（3）产产品生产产
17、和质量量指标符符合国家家及地方方颁发的的各项相相关标准准；（4）注注重环境境保护，设设计中选选用清洁洁生产工工艺，在在生产过过程中减减少“三废”排放，同同时采用用行之有有效的“三废”治理措措施，贯贯彻执行行“三废”治理、“三同时时”的原则则；（5）坚坚持体现现“社会经经济效益益、环保保效益和和企业经经济效益益并重”的原则则，按照照国民经经济和社社会发展展的长远远规划，行行业、地地区的发发展规划划，在项项目调查查、选择择中对项项目进行行详细全全面的论论证。1.5 工艺特特点新建车间间以水合合肼和尿尿素为原原料，于于1022情况下下分三批批次投入入尿素，再再回流保保温，经经缩合而而得氨基基脲液，滤
18、滤液加盐盐酸成盐盐，搅拌拌降温至至10(冷冻冻水)，离离心，盐盐酸母液液回收套套用。盐盐酸氨基基脲粗品品加食用用酒精打打浆，离离心，得得到盐酸酸氨基脲脲湿料，送送双锥烘烘干机干干燥，包包装入库库成品，可可获得符符合国家家相关标标准的产产品。本工艺的的最大特特点在于于对废酸酸废气的的二次利利用，工工艺生产产过程中中有氨气气产生，成成盐过程程中有废废盐酸产产生，在在生产过过程中，最最大化的的利用氨氨气和盐盐酸，生生产具有有商业价价值的氯氯化铵，经经实验室室试验，效效果良好好。第二章工工艺路线线的选择择和简述述2.1工工艺流程程和生产产原理2.1.1生产产原理第一步：尿素与与水合肼肼反应，在在110
19、0以下生生成氨基基脲，反应方方程式：第二步：氨基脲脲与盐酸酸反应生生成盐酸酸氨基脲脲，反应应温度控控制在110以下。防防止盐酸酸挥发，造造成反应应不完全全，在盐盐酸过量量的情况况下氨基基脲基本本完全转转化，低低温使盐盐酸氨基基脲析出出。反应方程程式：第三步：利用盐盐酸氨基基脲易溶溶于水，呈呈酸性，微微溶于热热醇，不不溶于无无水乙醇醇和乙醚醚的性质质，利用用热的酒酒精对初初制的盐盐酸氨基基脲进行行提纯。2.1.2缩合合反应工工段流程程 1.来来自水合合肼储罐罐的999.9%的水合合肼由泵泵打入计计量罐再再送至缩缩合反应应釜；22.将软软化水按按比例送送入反应应釜；33.冷凝凝器中的的循环水水打开
20、，打打开高温温蒸汽阀阀门，向向反应釜釜夹套内内通入高高温蒸汽汽，使水水合肼回回流一段段时间，直直至温度度达到1102；4.经过过一段时时间（550miin）恒恒温回流流后，把把计量罐罐中的尿尿素送入入反应釜釜内，开开启氨气气尾气吸吸收装置置，保持持温度恒恒定在1102，反应应2400minn,直到到有浑浊浊现象产产生；5.将反反应产物物送入压压力过滤滤机，用用水洗滤滤渣，滤滤渣收集集集中外外委处理理。2.1.3成盐盐反应工工段流程程 1.向向反应釜釜夹套内内通入冷冷却水；2.将加加压过滤滤完的氨氨基脲溶溶液送入入成盐反反应釜，打打开搅拌拌桨，均均匀搅拌拌，直到到反应物物（氨基基脲）的的温度平平
21、衡(224)，停停止通入入冷却水水，换通通冷冻水水，向反反应釜夹夹套内通通入冷冻冻水（110），直直至反应应物温度度再次平平衡；33.将称称量好的的盐酸缓缓慢注入入反应釜釜，在搅搅拌浆作作用下，盐盐酸与氨氨基脲缓缓慢的反反应生成成盐酸氨氨基脲，滴滴加盐酸酸的时间间控制在在1500minn；4.盐酸滴滴加完毕毕在反应应60mmin，保保持600minn直到反反应物完完全析出出；5.停止搅搅拌桨，将将析出的的产物送送入离心心机，得得到白色色晶体，废废液送至至废酸处处理池。2.1.4精制制反应工工段流程程 1.将将成盐反反应制得得的初制制盐酸氨氨基脲送送入精制制反应釜釜中；22.打开开列管式式换热器
22、器的高温温蒸汽阀阀门和酒酒精阀门门，将热热酒精注注入精制制反应釜釜，直到到没过物物料的量量为止；3.关闭闭列管式式换热器器的高温温蒸汽阀阀门及酒酒精阀门门；4.打开精精制反应应釜的搅搅拌桨，搅搅拌300minn。5.将精制制产物及及废液送送入离心心机；66.从离离心机中中出来的的白色晶晶体送入入双锥真真空干燥燥机中，废废液送入入酒精缓缓冲罐中中，等待待精馏再再利用。2.2 工艺流流程简图图及工艺艺指标2.2.1缩合合反应工工段流程程简图如下图所所示，缩缩合工段段工艺流流程简图图：水合肼及软化水尿素高温蒸汽入口高温蒸汽出口反应产物及杂质压力过滤机缩合反应釜滤液送至成盐工段外委处理水合肼计量罐快速
23、熔解槽废氨气送去吸收池缩合工艺艺流程简简图反应釜内内压力 0.117Mppa反应釜温温度 1022氨基脲 666.77%搅拌桨转转速 30 r/mmin回流时间间 500minn尿素量 4460kkg水合肼 4443kkg反应时间间 2440miin2.2.2成盐盐反应工工段流程程简图及及工艺指指标如下图所所示，成成盐工段段工艺流流程简图图：成盐反应釜离心机上一工段滤液来自计量罐的盐酸冷却水入口冷冻水入口冷却水出口冷冻水出口白色沉淀物及废液废液送去废酸处理送至精制工段盐酸计量罐图成盐工工艺流程程简图反应滤液液温度 100冷却水温温度： 24冷冻水温温度： 10盐酸滴加加时间： 1150mmin
24、 盐酸量： 111200kg氨气量 1622kg2.2.3精制制反应工工段流程程简图及及工艺指指标如下图所所示，打打浆工段段工艺流流程简图图：打浆反应釜离心机双锥真空干燥机残夜酒精缓冲罐残夜酒精反应釜精馏塔初制产物酒精入口精制产物及残液酒精残液酒精提纯后的酒精精制产物包装送入仓库图打浆工工艺流程程简图酒精温度度 50酒精量： 8000kg盐酸氨基基脲湿料料 8188kg 盐酸氨基基脲成品品 7500kg 精制残渣渣 15kkg真空干燥燥损失酒酒精 33kg第三章 盐酸氨氨基脲的的生产工工艺计算算3.1 物料衡衡算3.1.1 物物料衡算算说明（1）计计算基准准：t/a（2）如如未特别别说明，计计
25、算过程程中涉及及到的关关于物料料的组成成及组分分的要求求，均按按质量分分数计，物物料的流流量的单单位为kkg/hh。（3）成成盐反应应中除了了预想中中的盐酸酸氨基脲脲与尿素素发生缩缩合反应应生成氨氨基脲外外，也会会伴随着着尿素自自身的缩缩合反应应，生成成副产物物缩二脲脲，鉴于于主反应应与副反反应的转转化率都都不会百百分百，脲脲液中除除氨基脲脲外还有有未反应应的尿素素，在反反应工段段说明中中有所提提及，在在水合肼肼与尿素素反应过过程中为为了提高高项目的的经济性性，使水水合肼充充分反应应，尿素素应过量量且分批批加入，避避免尿素素短时间间内局部部过量引引发副反反应超标标。未反反应的尿尿素溶解解在脲液
26、液中经过过滤后进进入结晶晶反应釜釜，尿素素会与盐盐酸反应应生成氯氯化铵。当当然，副副反应虽虽然不可可避免，但但可以通通过控制制反应条条件，降降低副反反应转化化率，使使其处在在可控范范围内。（4）反反应工艺艺指标：氨基脲脲的选择择性为666.33%，水水合肼转转化率994.11% ，所所以收率率为622.3% 。3.1.2 盐盐酸氨基基脲物料料衡算按年产4400tt盐酸氨氨基脲计计，每年年3000个工作作日，每每天166h间歇歇生产，则则每天生生产13333kkg计作作13333kgg/d，据据此算出出所需原原料量。 (1）缩缩合反应应：(2）成成盐反应应：盐酸盐酸氨基脲氨基脲盐酸氨基基脲产品品
27、：4000000kkg（3300dd16hh）=883.333kgg/h纯盐酸氨氨基脲：83.33999%=82.5kgg/h氨基脲： 882.5575gg/mool1111.55g/mmol=55.49kkg/hh纯原料量量：纯水水合肼：55.49550 gg/mool755 g/moll =336.999kgg/h尿素：555.449600 g/moll75 g/mmol =444.399kg/h 盐酸：55.49336.55 g/moll75 g/mmol =211.011kg/h年原料供供应量中间产物物氨基脲脲：400tt99%75 g/mmol1111.5 gg/mool=2266.
28、37tt水合肼: 400tt99%50 g/mmol1111.5 gg/mool =1777.588t177.58880%=2211.988t尿素：4400tt99%60 g/mmol1111.5 gg/mool =2133.099t 2213.09（00.66670.98）=3266t盐酸：4400tt99%36.5 gg/mool1111.55 g/moll =1129.63tt129.63331%=4188.166t 伴随两个个副反应应：副反应一一:大约约有522.099t尿素素发生缩缩合反应应 2660g/moll1033g/mmol52.009t年产缩二二脲量：52.09tt1033
29、(6002)=44.71tt氨气产生生量：552.009t17（2260）=7.338t 副反应应二：大大约有335.884t尿尿素与盐盐酸反应应60g/moll 533.522=1007 gg/mool35.884t年产氯化化铵量：35.84tt107760=63.91tt表3-55 原料料产物明明细项目原料供应应量t/a规格纯供应tt/a理论需求求t/aa水合肼221.9880%188.81177.58尿素32698%319.48213.09盐酸418.1631%132.73129.63产物缩二脲氨基脲266.37盐酸氨基基脲99%400选择性66.66%转化率94.11%3.1.3 物物
30、料平衡衡3.1.3.11 N元元素平衡衡（1）原原料中含含氮量 水合合肼中含含氮量: 2221.98tt80%(28850)=999.455t 尿素素中含氮氮量: 3226988%(28600)=1149.09tt（2）产产品中及及损失的的氮元素素总量：盐酸氨基基脲中含含氮量： 400tt99%(422 1111.55)=1149.17tt氨气尾气气中含氮氮量： 771.008t（114177）=661.887t滤渣（缩缩二脲）中中含氮量量：444.711t（4421003）=18.23tt废盐酸母母液（氯氯化铵）含含氮量：63.91tt（14453.5）=16.72tt酒精蒸馏馏残液及及真空
31、泵泵废水含含氮量：1.888t物料流程程简图：如图33-2NN元素平平衡图产品盐酸氨基脲500t中含N149.17氨气尾气含N62.54滤渣(缩二脲)含N18.23原材料水合肼含N99.45废盐酸母液中含N16.72原材料尿素N149.09酒精蒸馏残液中含N1.7825真空泵废水中含N0.0975合计：248.54合计：248.54图3-2 N元素平衡图 单位：t/a从上图可可清晰看看出氮元元素物流流走向，氮氮元素含含量并不不会经过过反应釜釜后减少少，氮元元素只不不过改变变了存在在的形式式而已，总总量并没没有递减减或失去去平衡。氮元素存在于生产全过程，废酸母液、酒精蒸馏残夜、真空泵废水中均含有
32、氮元素且含量不低，目标产品中氮元素含量只占到总量的60.01%，这充分表明该过程原子利用率不高，甚至可以说很低将近一半的氮元素流失，若该生产过程只生产一种目标产物即盐酸氨基脲不是不行，以目前其市场行情不用担心无利可图，但这不符合绿色化学理念，没有充分利用原材料。本方案将针对这一问题提出解决方案以提高氮元素的综合利用率。3.1.3.22 车间间总物料料平衡（1）物物料平衡衡对生产车车间进行行物料总总平衡分分析，涵涵盖各生生产工段段，可得得下表：表3-66 盐酸酸氨基脲脲车间总总物料平平衡表 单位：t/aa操作单元元输入输出进入下一一步排放循环名称输入量名称输出量名称输出量名称输出量缩合过滤水合肼
33、221.98脲液438氨气71.008尿素326滤渣44.553水8成盐结晶、离离心脲液438粗品423.46废母液431.95盐酸母液214.68盐酸418.16精制（打打浆）粗品423.46湿料173.52无组织排排放乙醇醇(一)1.6444酒精回收收411.48食用酒精精429.37残液7.755干燥湿料433.79产品400废水带走走32.443无组织排排放乙醇醇（二）1.255产品400水合肼（2) 工艺流流程示意意简图真空高位槽氨气71.80冷凝器缩合反应釜8水+221.98水合肼二级氨吸收装置真空泵尿素326盐酸418.16过滤器真空滤渣(缩二脲)44.53高位槽脲液438食用酒
34、精17.89成盐反应釜酒精循环429.37母液套用214.68离心机粗品423.46地槽废母液431.95打浆酒精回收411.48乙醇无组织排放1.644离心机产品400干燥机湿料433.79乙醇无组织排放1.25酒精回收剩余残液7.75双锥干燥机废水带走32.43图3-3 盐酸氨基脲工艺物料平衡图 单位：t/a该图清晰晰显示了了整个流流程的物物流走向向，是流流程框图图的具体体化，涵涵盖生产产过程的的涉及物物流的方方方面面面，对照照此图我我们可以以读出大大量的实实用数据据，这些些数据粗粗略的反反映了动动态生产产过程的的质量平平衡。3.1.3.33 盐酸酸氨基脲脲产品线线物料收收支表(1）根根据
35、以上上物料平平衡进行行综合汇汇总分析析可得下下表：表3-77 物料料收支表表项目物料名称称规格质量流量量kg/d年需求量量t/aa原料水合肼80%740221.98尿素98%10877326盐酸31%13944418.16中间产物物氨基脲-887.9266.37产品盐酸氨基基脲99%13333400(2）损损失说明明：考虑虑理论计计算与实实际生产产的差距距以上数数据仅供供参考,但该数数据可近近似反映映实际生生产情况况可以采采信。数数表表明明原材料料到产品品的收支支平衡，元元素遵守守质量守守恒定律律。3.2 能量衡衡算基本数据据碳的比热热容C：；氢的比热热容H：；氧的比热热容O： 氮的的比热容容
36、N：3.2.1缩合合反应过过程的热热量衡算算缩合反应应工段包包括：55个缩合合反应釜釜、2台台压力过过滤机、11个尿素素速熔器器对1个缩缩合反应应釜进行行热量衡衡算，物物料进出出情况如如图3-4：缩合反应釜140尿素24纯水24水合肼102蒸汽50水90混合物图3-44缩合反反应釜能能量衡算算（1个个周期）盐酸氨基基脲生产产为间歇歇式，反反应过程程不考虑虑消耗于于提高设设备本身身温度的的热量()，整整个过程程中能量量情况参参照表33-166（见后后面）。3.2.1.11物料带带入到设设备的热热量由公式：计算比热热容得到到：同理计算算出水的的比热容容 。有前面物物料平衡衡计算可可知，反应前的的温
37、度为为，反应应后的温温度为。具体各物物质能量量参照：表3-8物料料带入到到缩合反反应釜中中热量表3-88物料带带入到缩缩合反应应釜中热热量24纯纯水24水水合肼140尿素进入物料料的质量量 kkg26.44756.9410988.644平均比热热容 （JJ/mool）3.39944.13372.8117物料带入入热量kkJ21500.444751555.006742776.885物料带入入热量 kJJ1514486.07物料进入入反应釜釜时由于于物料本本身自带带热量，上上表反应应出进入入物料基基本热力力学参数数。3.2.1.22物料离离开设备备所带走走的热量量与物料带带入能量量计算方方法一样样
38、可得：。具体各物物质能量量参照：表3-9物料料离开缩缩合反应应釜所带带走的热热量（）表 3-9 物物料离开开缩合反反应釜所所带走的的热量（）水氨气氨基脲尿素输出温度度 80808080输出质量量 kg243.36233.34273.78375.44平均比热热容（JJ/mool）3.39944.94472.55562.8117物料带走走热量 kkJ660777.111923446.663559882.553846009.116物料带走走热量 kJJ2990015.44物料进入入反应釜釜后维持持温度在在1022，物料料被加热热，反应应完成后后外界加加入的热热量会被被带出如如上表所示。3.2.1.3
39、3化学反反应热参与聚合合反应的的反应物物的质量量为：反应物质质量：水合肼：7566.944kg , 尿素：10998.664 kkg生成物质质量：氨气：2233.34kkg ,水：2243.36kkg,氨氨基脲：2733.788 kkg反应中放放热：尿素：3361336 kkJ ， 水合肼肼:2992544.4 kJ; 反应中吸吸热：氨气：881900.4 kJ， 水：2290885.66kJ ，氨基基脲：4442111.22 kJJ总放出热热量：1160992.88 kkJ具体各物物质能量量参照：表3-10化化学反应应热表3-110 化化学反应应热力学学参数（）物质质量（kkg）反应热(KJ
40、/moll）能量（kkJ）尿素10988.644505.33363116水合肼756.94194.17292554.44氨气233.3453.77681900.4水243.36193.46290885.66氨基脲273.78285.16442111.22放出能量量160992.88kJ尿素与水水合肼在在1022的条件件下发生生缩合反反应，该该反应是是吸热反反应，由由外界供供热，上上表给出出了参入入反应的的各个物物质的热热力学参参数。3.2.1.44设备向向环境散散失的热热量可按下式式计算：式中表表示散热热面积，；表示散散热系数数，；表示设设备表温温，；表示环环境温度度，；表示反反应时间间，h。；3.2.1.55加热剂剂传给设设备的热热量高温蒸汽汽流量：50，进进入温度度，出去去温度： 高温蒸蒸汽比热热容：有公式： kJ具体各物物质能量量参照：表3-11蒸蒸汽传递递的热量量表3-111蒸汽汽传递的的热量（）进入温度度 离开温度度 流量 时间 hh热量 kJ高温蒸汽汽102505035189909 因尿素素与水合合肼是吸吸热反应应，且在在温度维维持在1102时达到到最优反反应收率率。热量量由外界界供入，传传热介质质是蒸汽汽，上表表反应了了蒸汽进进出反应应釜是温温度和流流量。压力过滤机90混合物滤渣8080滤液压力过滤滤机