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第一章 绪论1

第一节 尿素的性质和用途1

第二节 尿素工业发展简史4

第三节 尿素生产原则流程7

参考文献9

第二章 尿素生产系统的相图10

第一节 相律分析10

第二节 单组分相图12

第三节 双组分相图16

一、NH3-H2O物系16

二、NH3-Ur物系19

三、CO2-H2O物系20

四、CO2-Ur物系23

五、H2O-Ur物系23

六、NH3-Am物系24

七、CO2-Am物系25

八、H2O-Am物系26

九、Ur-Am物系26

十、NH1-CO2物系26

十一、其他34

第四节 三组分相图34

一、NH3-CO2-H2O物系35

二、其他三组分相图55

第五节 四组分相图和似三元相图58

一、高压NH3-CO2-（H2O+Ur）似三元相图60

二、中低压下NH3-CO2-（H2O+Ur）似三元等压相图61

参考文献62

第三章 尿素的合成71

第一节 尿素合成反应平衡、热力学和动力学71

第二节 合成工艺条件的确定87

一、温度87

二、氨碳比89

三、水碳比90

四、压力91

五、反应时间92

六、原料纯度93

七、合成过程工艺条件93

第三节 高压合成圈的构成和工艺条件94

第四节 尿素合成塔106

参考文献110

第四章 未反应物的分离与回收112

第一节 分离与回收未反应物的意义和方法112

第二节 分离与回收未反应物的基本原理114

一、甲铵分解反应过程114

二、回收及水平衡119

三、分段回收的原则和各段压力的确定122

第三节 分解率和适宜回收区124

一、分解率及其影响因素124

二、适宜回收区140

第四节 过程分析142

一、绝热闪蒸过程142

二、等压加热分解过程143

三、二氧化碳汽提过程144

四、冷凝过程146

五、吸收过程147

六、解吸过程150

第五节 高压分离和回收152

一、高压分离和回收流程152

二、汽提塔及其操作153

三、高压甲胺冷凝器及操作158

第六节 中压分解和回收160

一、中压分解及回收流程160

二、中压段工艺条件的选择161

三、主要设备166

四、中压分解和回收的操作控制168

第七节 低压分解和回收171

一、工艺流程171

二、低压段工艺条件的选择173

三、主要设备177

四、低压分离和回收系统的操作控制181

参考文献181

第五章 尿素溶液的蒸发和结晶184

第一节 尿素溶液的蒸发184

一、工艺条件的选择184

二、蒸发过程中的副反应190

三、主要设备200

第二节 尿素溶液的结晶204

一、工艺条件的选择204

二、主要设备——结晶器206

参考文献207

第六章 尿素造粒208

第一节 尿素产品的物理形态208

第二节 塔式造粒209

一、造粒过程分析209

二、自然通风造粒塔213

三、机械通风造粒塔218

四、造粒喷头219

五、影响生产质量的因素及控制230

第三节 晶种造粒231

一、尿素粒子机械强度232

二、粒状尿素结晶过程232

三、晶种造粒系统流程233

四、加晶种的必要性234

第四节 流化床造粒234

一、国外流化床造粒工艺234

二、国内开发的流化床造粒工艺237

第五节 双转鼓流化床技术237

第六节 旋转成粒法238

第七节 产品贮运240

一、产品贮存方法240

二、产品运输242

参考文献243

第七章 尿素工业用压缩机和泵245

第一节 二氧化碳压缩机组245

一、离心式二氧化碳压缩机245

二、往复式二氧化碳压缩机249

三、压缩机组252

第二节 离心式高压泵256

一、尿素生产用高压泵的选型256

二、功率N257

三、离心式高压泵使用实例258

第三节 柱塞式高压泵264

一、尿素用柱塞式高压泵型式及特点264

二、柱塞式高压甲铵泵266

三、柱塞式高压氨泵267

第四节 熔融尿素泵267

第五节 离心泵的温升和最小连续流量267

一、离心泵的温升267

二、离心泵的最小连续流量268

三、最小连续流量的控制268

参考文献271

第八章 尿素工业用材与防腐272

第一节 尿素生产物系的腐蚀机理及影响因素272

一、尿素工业设备用材腐蚀特征272

二、尿素生产物系的腐蚀机理277

三、影响腐蚀的因素278

第二节 尿素工业主要设备选材及腐蚀监测292

一、尿素工业主要设备选材292

二、腐蚀监测297

第三节 氧气防腐和双氧水防腐以及低氧无氧操作298

一、氧气（空气）防腐299

二、双氧水防腐302

三、低氧或无氧操作302

第四节 尿素工业的建筑防腐302

一、常用建筑材料和防腐材料特性303

二、建筑防腐措施304

参考文献306

第九章 尿素工业的三废治理和环境保护307

第一节 工艺废液处理307

一、解吸和水解原理308

二、斯塔米卡邦工艺冷凝液处理法310

三、斯纳姆普罗盖蒂工艺冷凝液处理法311

四、UTI工艺冷凝液处理法312

五、生化处理法312

六、闭路循环312

七、其他313

第二节 粉尘治理313

一、造粒塔粉尘治理313

二、包装粉尘治理315

第三节 工艺尾气处理317

一、高压洗涤法317

二、中压洗涤法318

三、低压洗涤法318

四、常压洗涤法318

五、酸洗法318

六、中和法319

七、火炬燃烧法319

第四节 噪声防治319

一、噪声限制值319

二、噪声控制规定及防治对策320

第五节 γ射线防护321

参考文献322

第十章 过程检测和控制324

第一节 生产工艺过程检测324

一、成分分析仪表324

二、流量检测仪表330

三、液位仪表336

四、压力仪表344

五、温度仪表345

六、控制阀348

七、其他仪表351

第二节 生产工艺过程控制352

一、化工自动化生产过程控制的发展352

二、控制系统353

三、尿素生产装置的控制系统355

四、尿素装置的安全联锁系统361

第十一章 安全技术366

第一节 工艺物料特性和卫生排放标准366

一、氨和氨溶液366

二、二氧化碳367

三、甲铵液、碳铵液和氨－二氧化碳的水溶液368

四、尿素369

五、甲醇369

六、双氧水369

七、甲醛369

八、氮气371

第二节 防爆炸、脱氢和防静电372

一、防爆炸372

二、脱氢377

三、防静电378

第三节 安全防护379

一、安全阀379

二、爆破片388

三、压力放空调节阀390

四、快速切断阀390

参考文献391

第十二章 能量平衡和蒸汽动力系统392

第一节 尿素生产理论能耗392

第二节 蒸汽动力系统395

第三节 尿素生产能耗与节能400

参考文献401

第十三章 当代主要尿素生产流程402

第一节 传统水溶液全循环工艺402

一、典型工艺流程403

二、设计消耗定额与工艺指标408

第二节 三井东压、东洋工程改良C法、ACES和ACES21工艺416

一、改良C法417

二、ACES工艺431

三、ACES 21工艺434

第三节 斯塔米卡邦二氧化碳汽提尿素工艺435

一、工艺流程435

二、消耗定额、工艺流程图和工艺指标439

三、二氧化碳汽提尿素工艺的特点453

四、二氧化碳汽提2000＋池式冷凝器和池式反应器工艺流程453

第四节 斯纳姆普罗盖蒂氨汽提尿素工艺456

一、工艺流程456

二、消耗定额459

三、工艺特点459

四、工艺物料数据表460

第五节 特克尼蒙等压双循环工艺465

一、工艺流程465

二、消耗定额及工艺指标468

三、工艺特点468

四、工艺流程图469

第六节 尿素技术公司UTI的热循环尿素工艺470

一、工艺流程470

二、消耗定额471

三、工艺特点471

四、工艺流程图472

第七节 我国自主知识产权的尿素专利技术472

一、全循环改进工艺－Ⅰ473

二、全循环改进工艺－Ⅱ476

三、高效冷凝、低安装高度CO2汽提尿素工艺478

参考文献480

第十四章 尿素工厂的开车和运行481

第一节 试车前的准备和试车481

一、试车前的准备481

二、化工投料试车482

第二节 尿素工厂的运行和管理485

一、正常操作485

二、正常停车485

三、紧急停车487

第三节 生产调节和异常情况处理488

附录 尿素常用物化数据及图表490

一、换算因子490

二、若干物质的临界常数和偏心因子491

三、饱和水和饱和水蒸气性质493

四、二氧化碳的物化数据499

五、氨的物化数据503

六、NH3-H2O混合物的物化数据511

七、尿素和氨基甲酸铵的物化数据517

八、尿素－水溶液的物化数据518

九、常见气体的比热容523