煤气化装置中NH_3-CO_2-H_2O体系相平衡研究

煤气化过程中产生的NH3和CO2,在煤气洗涤、灰水处理、变换和热回收工段与水形成NH3-CO2-H2O三元体系,通过三元体系相平衡的热力学模型,能够预测NH3在系统中的分布,解决煤气化装置普遍存在的铵盐结晶、废水氨氮超标等问题。提出了NH3和CO2在水中的解离反应和酸碱反应,是造成Aspen中NH3-CO2-H2O三元体系电解质NRTL模型与实验数据产生偏差的原因。利用系统压力0—1.2 MPa条件下NH3-CO2-H2O三元体系的气液平衡实验数据,回归了NH3-CO2-H2O三元体系电解质NRTL模型的二元交互作用参数和亨利系数,得到修正的NH3-CO2-H2O三元体系电解质NRTL模型。模型计算结果与实验数据间的平均相对误差小于2.9%,能够准确地预测煤气化装置中低压含NH3系统的气液相平衡,对工程设计和装置运行具有一定指导意义。     

C_3H_8(CO_2)-CO(NH_2)_2-H_2O_2-H_2O四元体系相平衡及其应用

为了回收利用湿法合成过氧化尿素后母液中的H2O2和CO(NH2)2,提出了气体盐析法回收有用物质的方法。采用等温法测定了15℃时CO2-CO(NH2)2-H2O-H2O2四元体系在不同压力下的相平衡数据,结果表明,CO2没有盐析分离效应。实验测定5,10,15℃时C3H8-CO(NH2)2-H2O-H2O2四元体系相平衡数据表明,C3H8具有明显的盐析分离效应,且随着C3H8气体压强的增加,平衡液相中H2O2和CO(NH2)2的质量分数降低。湿法合成过氧化尿素后母液在15℃时加入C3H8气体,可继续使过氧化尿素结晶析出,H2O2的收率可提高26.54%。     

15℃时NaCl-CO(NH2)2-H2O2-H2O四元体系相平衡

为了改进过氧化尿素合成的生产工艺,采用等温法测定了15℃时NaCl-CO(NH2)2-H2O2-H2O四元体系及其三元子体系CO(NH2)2-H2O2-H2O和NaCl-CO(NH2)2-H2O的相平衡数据,依据所绘相图分析,结合热重和XRD表征,得出实验条件下NaCl和尿素能形成新的加合物CO(NH2)2×NaCl,其热稳定性比纯尿素高. 根据相图计算,15℃时CO(NH2)2-H2O2-H2O体系合成过氧化尿素的适宜条件范围较宽,在母液不利用的情况下H2O2的收率为58.08%;而在NaCl-CO(NH2)2-H2O2-H2O体系中,NaCl对过氧化尿素形成没有盐析效应.     

NH_3-CO_2-SO_4~(2-)-H_2O四元体系气液相平衡研究

鉴于国内缺少有关NH3-CO2-SO42--H2O四元体系气液相平衡的数据及模型,采用连续流动鼓泡法测定了NH3-CO2-SO42--H2O四元体系在常压、温度为313.15~343.15 K条件下的气液平衡实验数据,并建立了相应的热力学相平衡模型。实验结果表明在NH3-CO2-H2O三元体系中引入SO42-后,气相NH3平衡分压降低,CO2平衡分压升高。模型采用改进的Davies方程及Henry定律进行计算,用Matlab中的fsolve函数进行编辑求解。模型简洁,计算方便,计算结果与实验数据能够较好地吻合,为涉及NH3-CO2-SO42--H2O四元体系的工艺过程研究提供了相应的参考数据和理论依据。     

25℃下K2SO4-(NH4)2SO4-CO(NH2)2-H2O四元体系的相平衡

测定了25℃下K2SO4-CO(NH2)2-H2O及(NH4)2SO4-CO(NH2)2-H2O两个三元体系相平衡的数据，并依据Pitzer电解质溶液理论对实验测定值进行了关联，关联结果与实验测定值相吻合．通过测定25℃下K2SO4-(NH4)2SO4-CO(NH2)2-H2O四元体系的相平衡数据可知尿素不能与硫酸钾或硫酸铵形成复盐，因此该四元体系的相平衡数据可近似由其所含三元体系的相互作用参数推算得出．     

炼油厂酸性水溶液体系汽液平衡关联计算与分析

系统分析了弱电解质水溶液NH3-CO2-H2S-H2O四元体系汽液平衡理论,建立了本体系汽液相平衡计算模型,为炼油厂酸性水储罐小呼吸排放气量的计算提供了依据。并在此基础上,研究了弱电解质溶液中组分浓度、H2S/NH3摩尔比和温度对酸性水溶液NH3-H2S-H2O-空气平衡体系的影响,研究表明弱电解质溶液中组分浓度和H2S/NH3摩尔比的增加以及温度的升高,均能导致体系汽相分压增加,增大酸性气体排放量。     

冷氨法烟气CO_2捕集工艺废水污染控制

针对冷氨法烟气CO2捕集尾气脱氨过程绘制了低温低浓度的NH3-CO2-H2O体系气液平衡相图,利用相图对废水代洗水的的两级水洗脱氨系统进行了分析,结果表明该系统可以达到尾气NH3浓度10ppm,同时达到废水氨氮浓度15mg/L的环保指标。     

利用磷石膏净化氨法CO_2捕集尾气

根据NH3-CO2-H2O汽液平衡模型预测结果,指出受液相温度和碳化度影响,氨法烟气CO2捕集尾气NH3分压低于1.0Pa的工艺条件苛刻,常温常压下不能达到尾气排放NH3含量10ppmv的环保指标。提出利用磷石膏复分解反应使该三元体系转化为沉淀和强电解质溶液,抑制NH3逸出,具有脱除尾气微量NH3的机理,同时可提高CO2捕集率。     

NH3-CO2-H2O三元体系相图查图方法的改进

对以氨碳比和水碳比表示溶液组成的NH3-CO2-H2O三元体系，在查阅其直角等腰三角形相图时不采用传统的查图方法。而采用直角坐标的查图方法，使查图过程变得简单、准确和直观。     

尿素低压系统超压和放空量大的分析与处理

斯塔米卡邦的CO2汽提工艺,低压系统操作难度较大,容易超压、放空量大,导致尿素消耗偏高。通过对低压系统流程上的关键点进行取样分析,以低甲冷的正常操作作为判断标准,利用NH3-CO2-H2O三元系统相图来分析工艺中的问题,通过调节解吸液、液氨和回流液阀门开度,配制合格的吸收液,取得很好的效果。     

浅析CO_2汽提法尿素装置合成系统的NH_3/CO_2

介绍CO2汽提法尿素装置合成系统的NH3/CO2的控制方法,合成系统NH3/CO2异常的症状,判断方法,偏离正常时的处理和防范措施。     

尿素生产中高温高压条件下NH_3-CO_2-H_2O-NH_2CONH_2体系的汽液平衡研究

提出了一个适用于尿素合成条件下(T=438.15～478.15K,P=6.87～24.5MPa,NH_3/CO_2=2.6～5.0,H_2O/CO_2=0.2～1.2)NH_3-CO_2-H_2O-NH_2CONH_2体系的热力学模型,该模型用PHS状态方程和Wilson方程来分别修正气液两相的非理想行为,用本模型可对尿素合成体系进行有效的汽液平衡计算.     

高压下多元系中氨的溶解度测定及研究

本文提供了一个计算高压下氨、水有关体系汽液平衡的新方法:用浓氨水范围NH_3-H_2O二元系汽液平衡实验数据,求得氨及水的活度系数模型来表征液相的非理想性;用极性修正的SIRK状态方程来描述高压下汽相的非理想性.并进一步用本实验在高压下测得的NH_3-H_2O-N_2三元系及NH_3-H_2O-N_2-H_2-Ar-CH_4六元系中氨溶解度数据及Guerreri等发表的NH_3-H_2O-N_2-H_2四元系实验数据来考察本模型的可靠性,均获得了令人满意的结果,且本模型在高压下的计算精度和浓度适用范围,均优于Guerreri模型.     

尿素水解过程的计算模拟

通过对尿素水解反应平衡常数的求取以及 Ｎ Ｈ３  Ｃ Ｏ２  Ｈ２ Ｏ Ｃ Ｏ（ Ｎ Ｈ２ ）２ 体系的相平衡计算方法的建立，采用内外双层法实现了尿素水解工段的计算机模拟，为大型合成氨厂尿素水解工段的改造提供了理论分析的依据。     

尿素-纯碱-氯化铵联产工艺的相图研究

自尿素合成塔出来的尿素溶液,含有未转化的NH_3和CO_2,加NaCl和H_2O后碳酸化制碱,再从母液中制取(NH_2)_2CO和NH_4Cl混合肥料,可以简化流程、降低能耗、改善肥料性能.为了探讨这一工艺的可能性及优惠条件,特研究了35℃的Na~+、NH_4~+//HCO_3-Cl~-、(NH_2)_2CO、H_2O体系及35~0、100℃(NH_2)_2CO-NH_4Cl~-NaCl-H_2O体系相图,并在此基础上讨论了工艺流程和进行了物料衡算.     

两种引进尿素工艺方案的比较

文章以年产52万t尿素为例,分别从尿素生产的各个单元介绍Stamicarbon的CO2气提工艺和Snamprogetti的NH3气提工艺,通过对比分析,以便读者进行比较选择。     

NH_3-H_3PO_4-H_2O体系汽液平衡的测定与热力学平衡计算

采用静态法测定了NH_3-H_3PO_4-H_2O体系在NH_3/H_3PO_4分子比为1.0-1.4,相应温度范围为75-175℃时的汽液平衡数据,并把实验数据关联成数学式.根据热力学理论,对NH_3-H_3PO_4-H_2O体系的热力学平衡计算的模型作了初步探讨.液相活度及活度系数采用扩充Pitzer方程,汽相逸度系数采用根据极性修改的RK方程.根据Edwards提出的弱电解质溶液的分子热力学,基于质量平衡、化学平衡、电荷平衡及汽液平衡理论,提出了NH_3-H_3PO_4-H_2O体系汽液平衡计算的热力学模型.计算结果表明:摩尔浓度低于25mol/kg H_2O时,模型计算结果与实验数据吻合得较好.     

实现水溶液全循环法尿素合成塔氨碳比、水碳比的自控操作

本文着重介绍如何实现水溶液全循环法尿素合成塔的氨碳比、水碳比自控操作。探讨了实现真正意义上的合成塔氨碳比、水碳比自控的途径和要点，并就如何确定一甲液组份作了研究分析，找出了测定组份的经验公式