横向蒸汽加热管冷凝水出口加热蒸汽管尿液出口冷凝水出口加热蒸汽入口金属筛网尿素熔融装置该新型尿素快速熔融装置，主要包括熔融装置壳层进料分布器固体尿素入口尿液出口蒸汽加热管加热蒸汽入口冷凝水出口等。固体尿素在该无水条件下可瞬间完成熔融过程，且停留时间短，所以尿素没有发生水解及异构化缩合反应，得到的尿液其缩二脲增加量低，尽为。手表素钢冷凝器储罐碳酸二甲酯微量甲醇碳素钢甲醇精制储罐甲醇碳酸二甲酯微量杂质碳素钢其他设计说明反应精馏塔反应精馏是将化学反应与精馏分离种过程在同设备中进行的耦合过程程。与传统工艺相比，反应精馏具有选择性高转化率高生产能力高产品纯度高投资少操作费用低和能耗低等特点。结构示意图全凝器塔盘液体分布器固定床反应器列管式反应器尿素进料管温度计口甲醇进料口物料出口接管塔底出料口液位计口回流管接口反应精馏塔结构示意图尿素醇解法生产碳酸二甲酯反应精馏塔塔身为圆柱状，由反应段精馏段两部分组成，下部分反应段，上部分分离段。塔身下部的反应段共包括两种反应形式，即绝热与换热两种反应形式。反应段下端为换热的列管固定床。反应段上端为绝热固定床。列管固定床内可以装催化剂。列管固定床外上部有通加热蒸汽的蒸汽入口列管固定床管外下部有蒸汽凝液出口。列管式固定床下部为气相甲醇进料口，甲醇进料口下为液位控制区。塔底部有循环液出口。列管式固定床的上部有层液体分布器，液体分布器有排液孔和升气管。液体分布器上部有循环物料进料口。循环物料进料口上部为气相甲醇进料口，气相甲醇进料口上部为绝热固定床，绝热固定床层顶部有绝热固定床层的液体分布器，绝热固定床层的液体分布器上有排液孔和升气管。在绝热固定床层的液体分布器上有液体尿素进料口，尿素进料口以上为分离段。塔身上部的分离段分离段下端是板式精馏塔，有塔板，每块塔板上装有俘阀，在分离段的下端的塔板之间分别有三个粗碳酸二甲酯侧线采出口，在第块塔板上有回流口，分离段上端是全凝器，分离段的顶端有氨气出口。分离段下端的塔式精馏塔，可以有块塔盘，每块塔盘上装有俘阀。在分离段的下端的第块第块第块分别有三个粗碳酸二甲酯侧线采出口。在第块塔板上有回流口。分离段上端是全凝器。分离段有循环水进口和循环水出口。分离段的顶端有氨气出口。尿素熔融装置加热蒸汽入口固体尿素入催化剂作为尿素醇解法的催化剂。膜的要求分离膜是具有优先透过碳酸二甲酯性能的有机复合膜有机无机复合膜或无机膜。优先透酯膜和优先透水膜都采用有机硅聚合物中聚二甲基硅氧烷，可置于陶瓷支撑体上，具有较好的选择性和通过量。膜的选择由于在反应过程中为反应掉的甲醇与尿素形成二元共沸物，如果直接使用精馏塔来分离将大大增加其分离成本，所以我们选择膜分离器来提浓跨过二元共沸物的共沸点，在用精馏塔将其提纯。膜的分离原理膜是种起分子级分离过滤作用的介质，当溶液或混和气体与膜接触时，在压力，或电场作用，或温差作用下，些物质可以透过膜，而另些物质则被选择性的拦截，从而使溶液中不同组分，或混和气体的不同组分被分离，这种分离是分子级的分离。分离机理主要为筛分膜表面有微孔，流体流经膜侧的表面时，部分较小的分子随部分溶剂穿过膜到达另侧，形成透析液，而大分子则被截留在原来的侧，形成截留液，从而达到了将大分子溶质与小分子溶质及溶剂分离开的目的。优先透酯膜™高分子中空纤维膜高分子中空纤维膜的规格名称规格﹡膜型号材料改性聚醚砜外径内径膜壁厚度公称截留分子量，拉伸强度纤维长度根据应用而定﹡递送包装束大肠杆菌截留率最大总氯耐受量﹡视用途而定﹡™高分子中空纤维膜组件的规格名称规格﹡膜型号膜型号组件直径长度膜壳材料密封材料凯发专利密封材料操作温度范围流动模式外压式纯水初始通量立方米膜组小时,运行范围清洗范围常用跨膜压力下最大入水压力反冲洗最大跨膜压力清洗最大跨膜压力重量﹡米长度组件可订制甲醇碳酸二甲酯分离膜陶瓷中空纤维膜是以稳定无机材质为膜材质，以最具集约化预热器换热器冷凝器换热器预热器换热器冷凝器换热器预热器换热器冷凝器换热器预热器换热器预热器换热器冷凝器换热器预热器换热器冷凝器换热器预热器换热器冷凝器换热器冷凝器压缩机压缩机压缩机甲醇储罐球可储半个月的量回流罐缓冲罐氨水储罐球可储三天的量储罐缓冲罐储罐尿素液体储罐储罐球粗甲醇储罐回流罐缓冲罐回流罐缓冲罐回流罐缓冲罐回流罐缓冲罐储罐球可储半个月的量储罐邻二甲苯储罐离心泵离心泵离心泵离心泵离心泵离心泵的中空纤维为组件形式，膜组件装填密度大，密封简单，过滤精度高。具有抗酸碱抗溶剂卓越的热稳定性超长的使用寿命高机械强度可用蒸气杀菌高通量高组装密度等特点。特别适合于乳化液废水等高粘度高含固量苛刻工业流体的分离应用，目前已在金属表面处理工程，化学工程工业，食品和饮料制糖业，废物废水处理，工业过程中的化学品回用，生物制药生命科学，乳业等行业得到广泛应用。陶瓷中空纤维膜组件的规格型号规格膜表面极性无极性有效膜面积膜芯长度膜芯直径纤维数量最大操作压力运行温度适用范围过滤形式内压式膜壳材料进水连接尺寸出水连接尺寸密封材料硅胶圈净重膜内纯水流速设计进水流量最终反应条件催化剂双金属催化剂，用量占尿素质量的反应原料甲醇尿素进料反应条件，反应工艺反应精馏采用热耦合工艺分离工艺膜分离，常压萃取精馏分离尿素单耗甲醇单耗能耗水蒸气。相关设备概述反应主要设备尿素醇解法生产碳酸二甲酯反应精馏塔，萃取精馏塔，膜分离器，精馏塔。序号流程及布置图上的位号设备名称及技术规格型号规格数量备注浮阀精馏塔共沸塔浮阀精馏塔甲醇精馏塔填料塔萃取精馏塔浮阀精馏塔精制塔浮阀精馏塔萃取剂回收塔膜分离器高分子中空纤维膜换热器预热器换热器冷凝器换热器预热器换热器，简称化学式，分子量为，常温下为透明液体，略带香味。难溶于水，但能与醇酮酯等任意比混溶。毒性很小，对金属基本上无腐蚀性。具有酯的通性，可与水发生水解反应可与含活泼氢基团的醇酚胺酯等化合物反应与二元醇或二元酚反应生成聚碳酸酯。分子中含有羰基甲基甲氧基等基团，具有良好的反应性能，可代替剧毒的光气硫酸二甲酯氯甲烷等作为羰基化剂甲基化剂和甲氧基化剂，它可以替代剧毒的硫酸二甲酯和光气，广泛用于各类羰基化甲基化甲氧基化反应，制取各种高性能树脂医药农药香料染料中间体表面活性剂和润滑油等系列化工产品，成为开发系列洁净化工工艺的新基块。生产方案目前国内外生产碳酸二甲酯的方法主要有光气甲醇法光气醇钠法甲醇酯交换法二氧化碳直接合成法尿素直接醇解法尿素间接醇解法以及甲醇氧化羰基法。通过对国内外工艺的比较可知，尿素直接醇解法有如下特点原料廉价易得工艺简单，易于操作反应产生的氨气可以回收利用，对环境友好，绿色无污染反应过程无水生产，避免了甲醇水复杂体系的分离问题，使后续分离提纯简单化，节省投资。虽然反应第二步中，在热力学上为非自发反应，但可以通过提高温度，增大压强来提高其转化率。由实验可知反应温度在，压力时，尿素和甲醇在反应精馏塔中反应，在此条件下尿素的转化率可以达到，碳酸二甲酯的选择性大于，的单程收率大于。尿素直接合成是在高压和催化剂的作用下，甲醇和尿素液相进步合成。反应方程式如下同时可能发生如下副反应生产流程反应精馏塔共沸精馏塔换热器膜分离器冷凝器萃取精馏塔萃取剂回收塔精制塔甲醇精制塔。工艺流程示意图流程简介在号为反应精馏塔，尿素和甲醇分别以熔融和气相状态从反应精馏塔的上端和下端进入塔内。两者在塔内的固定床上逆流接触产生反应，其中未反应的部分在塔底列管式反应器上继续发生反应反应精馏塔可以将反应产生的精馏出去，因此可以打破反应的平衡从而提高反应转化率，增加其收率反应精馏塔上端为个全凝器，在全凝器上端可采出氨气，下端采出口采出的和甲醇混合物经过号共沸精馏塔，塔顶采出和甲醇的共沸物，塔底采出交纯的甲醇，共沸物再经过号膜分离器再次提浓，打破和甲醇的二元共沸点，此时的浓度可达，再经过分离车间提纯。号为萃取精馏塔，采用邻二甲苯为萃取剂，使用萃取精馏的方法分离甲醇和可以大大降低其能耗。萃取精馏得到的产物再经过号萃取剂回收塔和号精制塔最后得到含量为的产品。流程特色碳酸二甲酯的生产直存在原料剧毒，生产成本高，操作工艺复杂，分离困难等限制其发展的诸多问题。本流程采用尿素和甲醇直接醇解法合成碳酸二甲酯降低原料的成本，减少投资，且生产过成中无水生成，降低了分离的难度通过使用反应精馏塔，设备结构紧凑，布局适合尿素和甲醇合成碳酸二甲酯的生产，反应转化率高，生产过程安全易控，操作方便，使生产流程更为简捷。通过使用蒸气渗透膜分离技术，不需要引入共沸剂。分离采用萃取精馏分离得到最优级产品，分离工艺简单易控。通过使用双金属提高转化率和选择性，提高原子利用率，降低生产成本。工艺条件分析催化剂的比较与选择通过比较与分析催化剂用于乙醇脱氢法生产有如下特点价格相比与有机锡便宜，并且容易与产品分离，分离后的可以再次烘培可以重复利用催化剂不含有毒元素副产物少，但有氨基甲酸甲酯和氨甲酸甲酯，容易分离转化率低于均相催化，但可以通过简单的焙烧循环使用因此，我们选择化学工艺课程设计题目院系专业姓名年级指导教师年月目录,设计任务引言生产方案生产流程流程简介工艺条件分析催化剂的比较与选择膜的要求膜的选择膜的分离原理最终反应条件相关设备概述反应主要设备管道特性表