IV. Tính cân bằng vật liệu quá trình bốc hơi dung dịch Urê (Quá trình cô đặc dung dịch)
1 .Các số liệu ban đầu
Áp suất trong thiết bị ngưng tụ cấp I (N/m2): 17 10× 5 Áp suất trong thiết bị ngưng tụ cấp II (N/m2) : 3×105
Amoniac theo các khí khác ra khỏi thiết bị ngưng tụ của chưng luyện cấp I: 65%
2.Tính toán.
Lượng amoniac theo các khí khác ra khỏi thiết bị ngưng tụ của chưng luyện cấp I: 65 , 0 1 65 , 0 − × k m = 65 , 0 1 65 , 0 789 , 114 − × = 213,179 (kg/h)
Lượng amoniac vào thiết bị ngưng tụ chưng luyện cấp II: 3468,381 + 267,924 = 3736,305 (kg/h)
Trong đó:
3468,381 là lượng NH3 từ chưng luyện cấp I:
267,924 là lượng NH3 từ nhả hấp thụ (số này tạm chấp nhận sẽ được kiểm tra ở phần thiết bị nhả hấp thụ)
Lượng NH3 vào tháp rửa:
26235,027 + 3736,305 = 29971.332 (kg/h)
Lượng NH3 khí từ tháp rửa vào thiết bị ngưng tụ cấp I: 29971,332 – 10420,574 = 19550,758 (kg/h)
Trong đó:
10420,574 kg/h là lượng NH3 trong amoni cacbamat: * Lượng CO2 vào tháp rửa :
Từ chưng luyện cấp I sang : 7426,827 (kg/h) Từ dịch ngưng tụ cấp II :
Trong đó:
1541,339 : CO2 ra ở chưng luyện cấp 2
73,060 là lượng CO2 từ nhả hấp thụ (con số này sẽ được kiểm tra ở phần cân bằng vật liệu nhả hấp thụ)
Tổng cộng: 7426,827 + 1614,399 = 9041.226 (kg/h) Lượng NH3 ngưng tụ trong ngưng tụ cấp I:
19550,758 – 213,179 = 19337,579 (kg/h) Lượng nước ra khỏi tháp rửa:
Theo dung dịch muối amoni: 6591,013 (kg/h) Theo pha khí vào thiết bị ngưng tụ cấp I: 19337,579 995 , 0 005 , 0 × = 97,174 (kg/h)
(0.5% l à hàm lượng nước theo NH3 vào tính theo phần khối lượng) Tổng cộng lượng H2O ra là:
6591,013 + 97.174 = 6688,187 (kg/h) Lượng H2O vào tháp rửa:
Theo khí từ chưng luyện cấp I: 1044,638 (kg/h) Theo khí từ chưng luyện cấp II: 1290,699 (kg/h) Theo khí từ nhả hấp thụ: x (kg/h)
Ta có: Tổng lượng ra = Tổng lượng vào
6688,187= x + 1044,638 + 1290,699 x = 4352,85 (kg/h)
Lượng nước từ ngưng tụ cấp II vào tháp rửa: 4352,85 + 1290.699 = 5643,549 (kg/h)
Trong dung dịch vào tháp có lượng (NH4)2CO3 tạo thành theo phản ứng: 2NH3 + CO2 + H2O (NH4)2CO3
9041,226
4496 96
× = 19726,311 (kg/h)
Lượng nước cần cho phản ứng: 9041,226 44 18 × = 3698,683 (kg/h) Lượng NH3 cần cho phản ứng: 19726,311 – (9041,226 + 3698,683) = 6986.402 (kg/h) NH4OH được tạo thành từ phản ứng: NH3 + H2O NH4OH
Lượng nước còn lại để tạo thành NH4OH: 6591,013 – 3698,683 = 2892,33 (kg/h) Lượng NH4OH được tạo thành :
2892,33
1835 35
× = 5623,975 (kg/h) Lượng NH3 cần thiết tạo thành NH4OH : 5623,975 – 2892,33 = 2731,645 (kg/h) Lượng NH3 tự do còn lại: