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目 录 1

第一章绪论 1

第一节尿素的性质 1

第二节尿素工业发展简史 4

第三节尿素生产原则流程 6

参考文献 9

第二章尿素生产系统的相圈 10

第一节相律分析 10

第二节单组分相图 11

第三节双组分相图 16

一、NH3—H2O物系 17

二、NH3—Ur物系 19

三、CO2—H2O物系 20

五、H2O—Ur物系 23

四、CO2—Ur物系 23

六、NH3—Am物系 24

七、CO2—Am物系 26

八、H2O—Am物系 26

九、Ur—Am物系 26

十、NH3—CO2物系 27

十一、其它 35

第四节三组分相图 36

一、NH3—CO2—H2O物系 36

二、其它三组分相图 58

第五节四组分相图和似三元相图 61

一、高压NH3—CO2—（H2O+Ur）似 62

三元相图 62

二、中低压下NH3—CO2—（H2O+Ur）似三元等压相图 64

参考文献 65

第一节尿素合成反应平衡、热力学和 74

动力学 74

第三章尿素的合成 74

第二节合成工艺条件的确定 91

一、温度 91

二、氨碳比 93

三、水碳比 94

四、压力 95

五、反应时间 97

六、原料纯度 97

七、合成过程工艺条件 98

第三节高压合成圈的构成和工艺条件 98

第四节尿素合成塔 110

参考文献 113

第四章未反应物的分离与回收 115

第一节分离与回收未反应物的意义 115

第二节分离与回收未反应物的基本原理 117

一、甲铵分解反应过程 117

二、回收及水平衡 122

三、分段回收的原则和各段压力的确定 124

第三节分解率和适宜回收区 127

一、分解率及其影响因素 127

二、适宜回收区 144

第四节过程分析 147

一、绝热闪蒸过程 147

二、等压加热分解过程 148

三、二氧化碳汽提过程 148

四、冷凝过程 151

五、吸收过程 151

六、解吸过程 155

第五节高压分离和回收 157

一、高压分离和回收流程 157

二、汽提塔及其操作 159

三、高压甲铵冷凝器及操作 164

一、中压分解及回收流程 165

第六节中压分解和回收 165

二、中压段工艺条件的选择 167

三、主要设备 172

四、中压分解和回收的操作控制 174

第七节低压分解和回收 177

一、工艺流程 177

二、低压段工艺条件的选择 178

三、主要设备 183

四、低压分离和回收系统的操作控制 186

参考文献 187

第五章尿素溶液的蒸发和结晶 190

第一节尿素溶液的蒸发 190

一、工艺条件的选择 190

二、蒸发过程中的副反应 196

三、主要设备 206

一、工艺条件的选择 211

第二节尿素溶液的结晶 211

二、主要设备——结晶器 212

参考文献 213

第六章尿素造粒 214

第一节尿素产品的物理形态 214

第二节塔式造粒 214

一、造粒过程分析 215

二、自然通风造粒塔 219

三、机械通风造粒塔 224

四、造粒喷头 225

五、影响生产质量的因素及控制 238

第三节晶种造粒 239

一、尿素粒子机械强度 239

二、粒状尿素结晶过程 239

三、晶种造粒系统流程 240

第五节产品贮运 241

四、加晶种的必要性 241

第四节流化床造粒 241

一、产品贮存 242

二、产品运输 243

参考文献 245

第七章尿素工业用压缩机和泵 246

第一节二氧化碳压缩机组 246

一、离心式二氧化碳压缩机 247

二、往复式二氧化碳压缩机 247

三、压缩机组 252

四、热力计算 257

第二节离心式高压泵 262

一、尿素生产用高压泵的选型 262

二、功率N 262

三、离心式高压泵使用实例 263

一、尿素用柱塞式高压泵型式及特点 267

第三节柱塞式高压泵 267

二、柱塞式高压甲铵泵 268

三、柱塞式高压氨泵 270

第四节熔融尿素泵 270

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 272

影响因素 272

一、尿素工业用材腐蚀特征 272

二、尿素生产腐蚀机理 276

三、影响腐蚀的因素 277

第二节尿素工业主要设备选材及腐蚀 285

监测 285

一、尿素工业主要设备选材 285

二、腐蚀监测 287

第三节氧气防腐和双氧水防腐 290

一、氧气（空气）防腐 291

二、双氧水防腐 293

第四节尿素工业的建筑防腐 294

一、常用建筑材料和防腐材料特性 294

二、建筑防腐措施 295

参考文献 297

第九章尿素工业的三废治理和环境保护第一节工艺废液处理 298

一、解吸和水解原理 298

二、斯塔米卡邦工艺冷凝液处理法 300

三、斯纳姆普罗盖蒂工艺冷凝液处理法 301

四、UTI工艺冷凝液处理法 301

五、生化处理法 301

六、闭路循环（无排放） 301

第二节粉尘治理 303

一、造粒塔粉尘治理 303

二、包装粉尘治理 304

第三节工艺尾气处理 306

一、高压洗涤法 306

二、中压洗涤法 306

三、常压洗涤法 306

第四节噪声防治 307

一、噪声限制值 307

二、噪声控制规定及防治对策 308

第五节γ－射线防护 309

参考文献 310

第十章过程检测和控制 311

第一节生产工艺过程检测 311

一、温度检测仪表 311

二、压力检测仪表 312

三、流量检测仪表 312

四、物位检测仪表 314

五、成分分析仪表 316

一、常规控制 317

第二节生产工艺过程控制 317

二、集散控制系统的应用 321

三、优化控制 324

参考文献 327

第十一章安全技术 328

第一节工艺物料特性和卫生排放标准 328

一、氨 328

二、二氧化碳 329

三、甲铵液、碳铵液和氨—二氧化碳的水溶液 330

四、尿素 330

第二节防爆炸、脱氢和防静电 330

一、防爆炸 330

二、脱氢 335

三、防静电 336

一、安全阀 338

第三节安全防护 338

二、爆破片 340

三、压力放空调节阀 343

四、快速切断阀 343

参考文献 343

第十二章能量平衡和蒸汽动力系统第一节尿素生产理论能耗 344

第二节蒸汽动力系统 347

第三节尿素生产能耗与节能 352

参考文献 353

第十三章当代主要尿素生产流程 355

第一节传统水溶液全循环法工艺 355

一、典型工艺流程 355

二、设计消耗定额与工艺指标 361

第二节三井东压、东洋工程改良C法、改良D法和ACES法工艺 369

一、改良C法 369

二、全循环D法 383

三、ACES法 384

第三节斯塔米卡邦二氧化碳汽提法 389

尿素工艺 389

一、工艺流程 389

二、消耗定额、工艺流程图和工艺指标 392

三、蒸汽及冷凝液系统流程 402

四、二氧化碳汽提法尿素的工艺特点 403

第四节斯纳姆普罗盖蒂氨汽提法尿素工艺 403

一、工艺流程 403

二、消耗定额 406

三、工艺特点 406

四、工艺物料数据表 406

第五节蒙特爱迪生等压双循环工艺（IDR） 410

一、工艺流程 410

二、设计消耗定额及工艺指标 413

三、工艺特点 414

四、工艺流程图 415

第六节尿素技术公司UTI的热循环法尿素工艺（HR） 415

一、工艺流程 415

二、消耗定额 416

三、工艺特点 416

四、工艺流程图 416

第七节联尿工艺 418

一、国外的合成氨－尿素联合生产工艺 418

二、中国的合成氨－尿素联合生产工艺 419

第八节其他尿素生产工艺 419

一、高效组合法尿素新工艺 419

二、由碳酸氢铵制尿素工艺 421

第九节不同尿素生产工艺的评价及展望 422

参考文献 423

一、试车前的准备 425

第一节试车前的准备和试车 425

第十四章尿素工厂的开车和运行 425

二、化工投料试车 426

第二节尿素工厂的运行和管理 428

一、正常操作 428

二、正常停车 429

三、紧急停车 431

第三节生产调节和异常情况处理 432

第十五章尿素产品的用途和加工 433

第一节尿素的用途 433

一、作肥料用 433

二、作饲料用 434

三、作工业原料用 434

第二节尿素产品的加工 434

一、以尿素为基体的复混肥的加工 434

一、三聚氰胺的性质和用途 439

第三节以尿素为原料生产三聚氰胺 439

二、缓效尿素及专用尿素的加工 439

二、三聚氰胺的生产工艺 440

三、三聚氰胺生产工艺流程图 442

参考文献 442

附录尿素常用物化数据及图表 443

一、换算因子 443

二、若干物质的临界常数和偏心因子 444

三、饱和水和饱和水蒸汽性质 446

四、二氧化碳物化数据 450

五、氨的物化数据 453

六、NH3—H2O混合物物化数据 461

七、尿素和氨基甲酸铵的物化数据 468

八、尿素—水溶液的物化数据 468

九、常见气体的比热容 473

参考文献 475