年产5000吨脲甲醛缓释肥
工艺设计毕业论文
目录.............................................................................................. 错误！未定义书签。 第1章总论.................................................................................................................... 3 1.1 项目名称................................................................................................................. 3 1.2 项目背景................................................................................................................. 3
1.2.2 项目的意义 ..................................................................................................................... 3
1.3 产品及其生产规模................................................................................................. 4
1.3.1 产品特点 ......................................................................................................................... 4 1.3.2 生产规模 ......................................................................................................................... 5
1.4 工艺技术方案......................................................................................................... 5
1.4.1 生产方法 ......................................................................................................................... 5 1.4.2 工艺流程 ......................................................................................................................... 6 1.4.3 设计原则 ......................................................................................................................... 7
1.5市场前景.................................................................................................................. 7 1.6 原料、燃料及动力供应......................................................................................... 7 第二章总图运输............................................................................................................ 8 2.1 设计依据................................................................................................................. 8
2.4.1厂区布局概述 .......................................................................................................... 9 2.4.3工艺装置的布置 .................................................................................................... 10
第三章脲甲醛缓释肥工艺流程及论证...................................................................... 11
3.1 设计目标............................................................................................................... 11 3.2 工艺路线分析....................................................................................................... 11
3.2.1 合成阶段 ....................................................................................................................... 11 3.2.2 产品处理阶段 ............................................................................................................... 12
第四章物料衡算及能量衡算...................................................................................... 12 4.1 概述....................................................................................................................... 12 4.2 物料衡算............................................................................................................... 12 第五章设备设计及选型.............................................................................................. 14 5.1、反应器的设计..................................................................................................... 14
5.1.1 反应器概述 ................................................................................................................... 14 5.1.2 反应器结构 ................................................................................................................... 15 5.1.3 反应器设计计算 ........................................................................................................... 16 5.1.4 结构计算 ....................................................................................................................... 17
5.2 干燥器设计........................................................................................................... 19
5.2.1 干燥器概述 ................................................................................................................... 19 5.2.2 干燥器设计与选型 ....................................................................................................... 20 5.2.3 干燥器的设计 ............................................................................................................... 23 （1）流化速度的确定 ........................................................................................................... 23
（3）干燥器的宽度和长度 ........................................................................................... 25 （4）干燥器高度 ........................................................................................................... 25 （5）干燥器结构设计 ................................................................................................... 25 5.2.3 附属设备的选型 ......................................................................................................... 27
（1）送风机和排风机 ................................................................................................... 27 （3）除尘设备 ............................................................................................................... 30
5.3 造粒机的设计与选型........................................................................................... 31
第七章车间布置与配管.............................................................................................. 32 7.1、设计依据............................................................................................................. 32 7.2、设计范围............................................................................................................. 32 7.3、车间布置............................................................................................................. 32
7.3.1车间布置方案确定 ........................................................................................................ 32
7..4 设备配管.............................................................................................................. 34
7.4.1 塔设备配管 ................................................................................................................... 34 7.4.2 容器配管 ....................................................................................................................... 35 7.4.3 换热设备配管 ............................................................................................................... 36 7.4.4 压缩机配管 ................................................................................................................... 36 7.4.5 调节阀组布置 ............................................................................................................... 37
8.1 设计依据............................................................................................................... 38 8.2 管线布置............................................................................................................... 38 8.3 管廊布置............................................................................................................... 39
8.3.1 管廊的布置形式 ........................................................................................................... 40 8.3.2 管廊的宽度 ................................................................................................................... 40 8.3.3 管廊的高度 ................................................................................................................... 40 8.3.4管架柱间距 .................................................................................................................... 41 8.4 管廊管道布置 .................................................................................................................. 41 8.5 管架铺设 .......................................................................................................................... 41
第九章公用工程及辅助设施...................................................................................... 42 9.1 公用工程需求量................................................................................................... 42 9.2 公用工程及辅助设施........................................................................................... 42 9.3 公用土建工程方案............................................................................................... 42 第十章环境保护.......................................................................................................... 43 10.1 环境保护设计的依据......................................................................................... 43 10.2 评价适用标准..................................................................................................... 43 10.3 主要污染工序..................................................................................................... 44 10.4 主要污染处理及环保措施................................................................................. 44
10.4.1 加热炉燃烧产生的烟气 ............................................................................................. 44 10.4.2 污水处理及影响分析 ................................................................................................. 45 10.4.3 噪声治理措施及影响分析 ......................................................................................... 45 10.4.4 固体废弃物处理及影响分析 ..................................................................................... 45
第十一章工厂组织及劳动定员.................................................................................. 45 11.1 劳动定员 ............................................................................................................. 45
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11.2 人员培训 ............................................................................................................. 46 第十二章投资估算...................................................................................................... 46 12.1 固定资产投资..................................................................................................... 46 12.2 人员配置............................................................................................................. 47 12.3 原料..................................................................................................................... 47 12.4 其他..................................................................................................................... 48 第十三章经济效益分析.............................................................................................. 48 13.1 脲甲醛缓释肥年总销售价................................................................................. 48 13.2 利润分析............................................................................................................. 48 13.3 利润率（简易计算）......................................................................................... 48 13.4、投资回报期....................................................................................................... 49 13.5 风险评估............................................................................................................. 49 第十四章结论及建议.................................................................................................. 49 14.1 产业政策的符合性及厂址合理性..................................................................... 50 14.2、设计生产方法先进合理................................................................................... 50 14.3、清洁生产及总量控制....................................................................................... 50 14.4、建议................................................................................................................... 51
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第1章 总论
1.1 项目名称
年产5000吨脲甲醛缓释肥工艺设计
1.2项目背景
目前我国用占全球9％的土地消耗了占世界总量32％的化肥，单位面积用肥量是世界平均水平的三倍多，化肥养分利用率一直较低，我国化肥的当季利用率氮肥仅为30％到35％，磷肥为10％到25％，钾肥为35％到50％。由于施肥不当和肥料利用率不高等原因，化学肥料大量损失，造成巨大的资源浪费、经济损失和严重的环境污染，所以提高肥料利用率已刻不容缓。缓释肥料能有效地控制养分释放速度，延长肥效期，最大限度地提高肥料利用率，减少养分流失，降低环境污染、减少社会资源消耗，对农业可持续发展具有重要意义。
为此，国家把缓控释肥料行业作为优先发展的产业，出台相关支持政策，在2007年中央1号文件和国家中长期科学发展纲要(2005～2020年)等国家文件和规划中，都把缓控释肥料作为重要发展方向。脲甲醛肥料是一种具有良好物理性和缓释性的长效氮肥，能够促进土壤形成团粒结构，改善土壤通透性，增加作物根系穿透力。近几年脲甲醛肥料在我国的需求量和生产量逐年增加，是具有潜力的缓释肥料品种
1.2.2项目的意义
河南自古以来就是农业大省，是我国粮食的主要产地，其所需的化肥量相应也高。但生产脲甲醛缓释肥的厂家很少。因此，本项目的建立有着重要意义。
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（1）低种植成本。普通复合肥存在利用率低、对环境污染大的问题，而脲甲醛是尿素与甲醛的反应物，通过脲甲醛有机结合，可提高产品品质，生产出高氮、高钾、高磷等不同品种的系列脲甲醛复合肥料。与普通复合肥料相比，等效情况下肥料量投入可减少20％，使资金和人力的投入减少，有一定的增产效果。脲甲醛复合肥中含有的冷水不溶氮和热水不溶氮?具有缓释功能，速效和长效完美结合肥效持久，氮的利用率可达50％，一次施肥可满足作物整个生长周期的养分需要，从而节省用肥成本。
（2）经济效益好。由于为农民着想，指导农民科学种田、科学施肥，降低了种粮的成本，为农民创收提供了条件。同时，也带来了良好的经济效益，也为地方增加了税收，为地方经济的发展作出了贡献。因此，本项目是国家、集体、个人都得利的好项目。
（3）社会效益好。因该项目是一个新型的项目，弥补了地方的空白，其产品的销售定会提高我市的知名度。同时，该项目可解决部分人员的就业，为社会缓解了就业压力，效益显著。
1.3产品及其生产规模
1.3.1产品特点
1）脲甲醛是由尿素和甲醛在一定条件下发生缩合反应生成，主要包含一亚甲基二脲、二亚甲基三脲、三亚甲基四脲等缩合物。脲甲醛靠土壤微生物分解释放氮元素，其N肥效期可通过控制反应条件调节产生缓控释作用的原理是脲甲醛复合肥施人土地后，在土壤微生物的作用下逐步分解并释放氮，从而保证复合肥养分不流失。所含的氮元素在微生物分解下即可转化为农作物直接吸收的无机氮，快速释放养分，形成脲甲醛肥料中的速效成分(10～40 d)；一亚甲基二脲必须被微生物分解一段时间，才转化为作物可直接吸收的无机氮，形成脲甲醛肥料中的中效成分(40—80 d)；二亚甲基三脲必须经过微生物的长期、多次分解才能转化为农作物吸收的无机氮，形成脲甲醛肥料中的长效成分(80 120 d)。其中三亚甲基四脲、四亚甲基五脲等缩合物缓释时间更长，肥效期能达到180 d以上，氮元素不流失，适用于经济作物。
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