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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N 257

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－Ⅰ 473

二、全循环改进工艺－Ⅱ 476

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