Bereiding van ureum volgens Toyo Koatsu

(1)

V ~rslag behorende bij het processchema

van

(2)

. ~

I

11

-De bereidin~ van ureum volgens het Toyo Koatsu pree.di •

p.J.Th.M.A. Remmen Oude Del~t 133, Delft

C.L. Ringoot

tel. 35667

Burgwal 27, Delft tel. 31601

Delft, februari 1968.

;

(3)

---Hoofdstuk 11 I

..

r1-1

I

•

I1-2 I!oofdstull; 111-I11-1 111-2 111-3 Hoofdstuk IV Hoofdstuk V Root'datuk VI Eoot'detuk VII Hoofdstuk '.TIJI Hoofdstuk IX Bijlage I :Bijlage IT Bijlage 111 Rijla.ge IV •

•

TrllE'iding J=Toducteigenschawen aebruik Technische bereidin~Bmogelijkheden Type proces ""YPe proces Proà.uctieho~veelheid

Pl~...atB van de fabriek

Fysische er, cr.omisehe aspecten Bescnrijving van het

.

"races Massa.- en warmtebalens Berekening en spoctficatie

!:l.pp ar a tuur Schattinc investerinp'8n

TJ! teTatnurlijst

Lijst v~n gebruikte symholen Flowschema

~,!as '::' a- en wam te bal en B

~ie!'ktuitsbou:wku.",,0ige tekenine

3 3 3 5 5 7 7 9 11 15 22 31 32

(4)

i • I •

I

..

1 -Hoofdstuk I • ..., -

_

..

-..-.-.

-;3a.menvatttna .

,

Opgezet is een prooessehema voor de bereidinp, van ureum.

-

R~ t,,·~·,· (,

t

Ureum wordt gemaeJct eloor kooldioxide en een ovel'llaat amnoniak on0er hoge druk ( 220 ata.. ) en bij een tem:reratuur V~.Yl 1800 Celsius l!'et elkaar te laten reageren. l)).der· de eeldende IJn-st<>.ndigheden 'ITordt bmnti tatief aRIDOOhtl'!1c8,rbrunaat gevormd

~de.t

gede:l

telij~rdt

~edehydrateerd

tot ureUP'.

De reaktor i s ui tgevoerd als een hoge clru].- autoc1 aa:r • Do0r de ammoniak, ale vloeistof in te voeren lrat1 de reaktor

a.uto-therm gemaakt worden.

Fet verkregen reaktiemengsel h11l op verschillenoe n::anieren

worden ver>.,erkt. Hier is het prinCipe va'" vclledi~e recirku-latie van cA.J'bamaa:t cevolgd ( 11 t . 1 ), ne.ar Nm proe ede vim Toyo "~oatEm ( l i t. 2,3,4,5 ). Hierbij wordt uretun ~ocr ex-pansie

p:€scheiden van de ~rmaat amrnoniflk en :het niet oIDp,'üzette carbamae.t. Bij deze expansie C'Mtleedt carbamaat in kooldioxide

en ammoniak. Ui teind,elijk i"torè.t een ureumoplossing van 90

%

verkregen. Ammoniak en koeldioxide worden opgelost in water, wa.arbij weercarbaml\at gevormd wordt. !)cze oplossinr; womt :naar

~

de reaktor terugP:'evoerd. lIseen oeg 100, ·t van de verse

(5)

• ..

•

.• ,:

Een interessant aepect T~ dit proccsscheme. is dP-tde berekeningen / / "

zijll opgezet voor een f'abriek met een oapaei tei t Tall duizend ton per dag. Hierbij zullen byzondere eisen Restelo moeten word.en aan de .gebruikte apJ'e.ratuur~ /.,..,

(6)

-..

...

• -

3

-Hoofdstuk 11. 11-1. Produkteigenschappen Ureum ( ca:rbamide ) is J)e struotuurformule is rrolecuulgericht 60. Het een witte ,.,.,Nt\2,. è::::.o --- N

+-'

1-8meltpunt ,vaste stof. o ligt bij 132,7

c

.

(.no er vacuum subl imeert ureum vlak beneden d0 smel ttempE'ratuu::r.

"

.

I

Ureum lost {~ced op in water, en ie eni,~sz1ne hyt!,roacopiecb (li t f:,) . _,

I1-2. Gebruik en technische bereièü'Gsmogelijkheden

1"vJ/tè,;'(P;}j.r-I

TTre1..'lf.'! wc:rcl.t ,jebrui 1,t a.ls kunstmest,:: ~('f en us be8tandnp./é'1 in

urpumformaldchydharsen en plastics. Verreweg de lwlangri,ik;;te

van de {;enoemde toer;:tssin,:;E!Y1 is het gebruik als meststof.

Voer dit doel vervangt ureum langzaam maar zeker klassieke kunstmeétstoffen als ammoniur.mi traat en ar.lroniumsulfa2t. Dit

docr de betere eiGenschappen vp,n ureum7.oa.ls bijvorrhef:ld stE:

-stofgehalte en hYr:TOOCc~iciteit, en vooral c;ok door de goed.1<

o-pere kostprijs. Dit l."latete punt, in verr.and met de atijp'el1r.e

n00dzaak B-é111 ktnstmElst t von"al met betre1,::\:ing tot bCJlap.lde

ûverhevolkte gebiC'è.en, vCJ'f:ro( t r_et industHHe belanp' V"m

ureum Mnzicnlijk. ;fa.E'r de huidig'e wereldcapaciteit 7 miljoen

ton per jaar bedr~rrt, zal deze in 1970 tot 16 r.liljc'911 _ton

mOf.lten gror'iEm. ( l i to 5 )

(7)

I •

..

• ,I '} 1

,

t,·,·ft" " \i ;\' /

De eni,:r8 comrrercieel aantrok~:e11jke wijze om ureum te bereiden

,k.

is ui t te gaan 'ltlm a.rruronia..l:: on koC' ldi~e, en bi j hoge d.ruk te laten reageren. Er zijn verschillende processen i1'.du3trielèl

in ge1'rui1c ( f"cweest ), die volgens deze manier te ,rerk f''-1,:on .

Het versch 1. OJ""US€Y' ligt in de wijze wa.?J"Op de ammonink

en koolcl1oxide, verkreGen bi,; de ontledinr=s van caJ'brunaat verwerkt

vorden.

Wij noemen ( dit zijn de industrieel in gebruik zijnde namen )

1. (boe througb proces

2. Gescheiden gasrecirculatie proces.

3. ~de('l telijke recirculatie in oplossing. (, Partial rec:>7cle

4. Volledis-e recirculatie. ( Total rec:,rcle )

5 •• stripTlroces.

Reeds veelvuldig zi.jn de bovengenocr.-de processen ':lc>sc:':'lreve1'l.

'Îh 31

Zie hiervoor C.8.. lito 3 en;(. enkel de proceAsen gcT'!OerH'l

onder de p\1.'Y1.ten 4. en 5. zijn teeemr()o~èig nrÉ: indust~'ie 1 aémtrekkelijk.

Interessante aspecten biedt zeker ook het hete gaereci:xul~.t.

i-proces, zoals 0~t wordt onderzocht in het I~boratoritm voer

Chenische 'l"ecl1-nologie te Delft. ni t is echter nog i11 '''_et

€'x-periaentele stadiu~ •

De hele ontwikl~cling van de nreumpToces88n kenrr:erkt zier àC0T het OplOGDen en elimineren VN1 de oorrosie])rcblemen, 0ie ~ich,

(8)

- 5

-Ho d'dstu)<: 111.

T;rl>e proces, Productie,"'oevs,elhe!d e"" Plaats.

1II-1 Type Proces

In de inleiclinr-; zijn enige industri.ele rroeessen genoemd waaroJl ure. '.lJIl bereidt ksn worden. :üllC'n 1-re hieruit een verantwoorde ke-uze doen or:: te komen tot optimRlé procesvoerinG, d.an l,::unn~mer enkele punten met elkaar ver;"eleken worden. Hal1tstaven hiervC'rr 11ort'len

eegeven in lito 8. Hierbij komt het stri:nproces als het U'f'est

vocrè.elige uj t de bus. Dp,ar onze o:;'dracht echter explGciet de herekening VPJ1 een "total reçycle pla.nt" inhield, zullen

,,,ij niet verder op het striprrOCIè'B intr,aan. Ons heperkend tot

het vollediGe recireulatieproces ::unnen ~lij de verbruikcijfers

Kcatsu verr:elijke:r. Tle cijf'ers zijn af'k0rr:stig ui t li t. 8, en

st~~ vermelo in ta.bel 1.

Tabel 1 •

Vcrbrnik per ton D. S.l,". Toyo KC'1.!.tsu

rJirrct etmt. "~c

})1'1. ln{': c-:r-ys • crys :. ~1'i 11 •

ure'.lm

• _,-"

' -['"..». _,_c0'l. 775 768 ₇₇₃ 768

•

kg. N -\1₃

₅

70 C:;Î~ r::(' (\ 575 / : ~ ) .-kg. r;.d. stoom 150C 1150 1400 120n Electr. 1:~n-: • 1 ,15 160 170 1(,0 Kcel .. tater m3 10C ? ? ?

(9)

..

•

TIe cijfers vari C00k in lit. 1 vallen iets nadeliger u-it voer

D.S.1'. Veel versehil tonen de beide processen niet. Dit .~:f'ldt

ook voer de uitvoering •

()m~at vocral Toyo Koat::ru zich richt op de p:rodnctic van ureum

in GTote hoeveelheden, is hier een w('!rkwi,jze aan;'';tJ{;6Ven dC'C'r

. Toyo Koateu gevcl,ç;è.

TTi terst recente ~e€:even8 betreffende verbruik van <ryondstoffen

en hulpstoffen ,~eeft 1 it.

5 .

Zie tabel 2.

'lerbruik per ton ureum

V-R. C()~ 760

V.g. _FR3 575

Kg. stoom 1200

Bleetr. krfF. 165

(10)

..

•

- 7

-De grote Vl"aag na.a:r ureUI:-" en de ontwikkelingen in èe staE'.l

-industrie, 1(:;u'.rdoor de bouw van. reactorvaten met :TC'te cà,paci

-te! t mOi,'elijk is z,eworden, V8cft de tendens tot l1et bouwen

nu nog i:llechts beperkt doer moeilijkheden hij transr10rt en

fabricaee Vrol de stlc'eds :<r'oter wcr<l.encle arparatuur. ~kt grortste

voordeel

met grote prOductie-eenheden YTordt verkreeen lvanDoor Cl.on een

z. S. "sine1e strea.m" Ya.l'J w0rèten vastgehouden. D.w.z. dat

gewerkt "wrdt met slechts een reaktor, en dat parallf'l .';cplaatste car'bamaatontleders en absorrtiekolommen worden vc:rnteden.

Voor eenheden tot 1500 ton per à.ag m~et dit tot de ir:ogelijk

-hed.en gerekel'1d word en. ( 1 it. 1 ) •

Bij de berekeninGen is uiti;c-:am van een fp.l'riek me j- een

capaciteit van 1000 ton per

dac

.

Waar de eronàstoffen JT

3 en CC'2 zijn, runrnoniak bere,al t voC'r

.

een bela"'grijk ge(leelte de kostprijs, kan e(-'n ureurnfaèriek het beste p,'eplaatst worden in een oomplex van· l.-:unstT'led;p.tof'i'cn op basis van aIlP:on'ütk, waarin uiteraard ook een lffi')-fabriek

.J

(11)

Daar voor de bereidin~ van amm~iak tegenwoordig veelal gebruik worclt g€ma.a.kt van waterstcf bsreidt volgens de

nafta.-ccnversie-,

method.e ( hierbij wordt ook koold.ioxde verkreGen ), is de

..

pll'l.ats in de buurt van een raffinaderij met een daa.ra'-m verèonden chemische industrie aan te rc>.den.

"

E~n voorbeeld van een dergelijke opzet is de ESBO nederzetting

in de Botlek (lit.

5)

.

Economieche vo(rdelen biedt zeker ook de samensmeltinr van een amr:'1onial~en een nreurnfabriek Z0tÜS besc:hreven is i:r 1i t. 9 •

•

(12)

•

9 -Hoofèstuk TV

J!.'ysische ~chemi.9che 8.are~

Re~~tiemechani8me

De reactie vèrloo:pt in twee sta:p:l)en s

1 •

co

_

2pao

/O-NH~ 2 }"R

3 _g_as~.~==... C_-"'NH~= ('I E= -30 k:c&1

amcon iumcarbam aat

2. E=

stap 1 is een sterk exotherFe reactie. ~ reactie verloopt

(li~. 10)

3,7 l-cal

(lit. 10)

alleen in de vloeibare fase. CarbarnA.at is nar.lelijk Cf!n v~.ste stof die in de gasvornip,e t Of:!stanc1 vclledi:j disscciC'ert in ar.'lmoniak en lrool«Hcxide. CTn nu werk"c (mil i tien te vind .... n V00r

de ree,ctie zour1en wc de ";e{3"evens moeten h8b'bon over het

p-'r

dia~a.m van carbamaat, cf het systeem carbamaat-:>.IDr.'oniak-kooldioxide.

&acte t;cricvens hierover zijn echter niet bclrend ( 11 t. 11 , 12 )

In ziJn e.lr:;emene vorm kt.m~·len ,;e het p-T di~an: van cm1 disG

o-)J....I!,.~, ,

ciel'ende verbindinc '-reer{~even z0als in fil~uur 1 ( 1i t. 13 ) • . j

Ir

(13)

..

•

Pij een werkter.peratuur van 1800 C., deze is nodig voor reactie

twee, moeten we werken bij een druk van ongeveer 200 atmosfeer

opdat er ca:rba;;.ae.t ,c:;evorrnd kM worden. E:r Hordt in weJ'k~lijl-r.eid

gewerkt bi j 220 ata. C'Tlèer deze omst.andigheden wordt carbamaat

spontaen gevornd, en zal de omzettinp, nagenoeg 100

%

zijn (lit. 14).

Stap 2 is een zwak enc10therme reactie. ~fe willen hiervoor

dua een hoee tem'Peratuur • . Er is echter een beperkinG gesteld o

aen de terr'peratuur (loorda.t boven 200 C de 1)inreetvormins

D.Al17.;ienlijk wordt. Biureet, een dimeer van ureum, is bij eer.ruik

van ureum als r-eststof' een sohadelijk bi.j:prcduet.( lit.

1

5 ).

Een temperA.tuur van 1 So c ~a~a."Lrom als o-ptiIr.aal Yoro~n aanr~f'

-merkt.

Bi'; de ureumvoIT.ing stel t ~~ich e':'n evenwiohtstoestéllld in.

(~der de werkcondities:

o

T= 180

C

.,

p - 220 ata.,

molverhoud 1ne 4 s 1 : 0,5

(reVen norno,~ammen (lit. 1, 14) ·een conversie van 62

i,

tot

ureum. De verrli j:ftijo. die hierbij moet worden a:mgenomen is on(~eveer 20 rlinuten,( fig. 2, lit. 14)

1 2 3 yerblij ti,jè. in uren

...

I

Fig. 2 U:reumvçrming a.le functie 'V'8J")

n

.

e

tijd,

(14)

- 11

-Hoofdstuk V

~schrijvinf! VN'l het ;proces

( Zie ook ~lowschema in bijlage 2, en lit. 1,2,3,4,5 )

Het :proces kan al s volf~t worden ingodeeld t

1 • De reactor

2. De zuiverinG van de ureumo:rlossing dorr carbrunae,tontleding

3. Absorptie van amr'oniak en kooldioxide, en reci:::'culll,,;ie •

. \ V-1. De reactor l·rerkt 1)1,1 e('n tem;;eratuur V8Il 1800 Cel;jillS, \

en een è.ruk v' n 220 çta. Ir reactor is ui t['pvoerd a.1r; "en

hoge druk autocl::J .. 3.f .

Als voedin,r;' l .. ordt toegevonr(l:

1 • Een arnr.:oniakstroom, vloeibal?x

F.en 6edeelte hiervan is vers, en een ander gedeelte

2.

3 .

Een recirculetiestroom, ria beote.(l,t uiteen carbaly'apt

-oplo8"in,c; in water, '-Tno.rin onk wet a.mrr.onial~ is cpf':clost. T c 90 0

c

.

War-r bij de ureumvorming de stoechicmetrische verhour in,,,: am!:',rnl r.J.::

I

'

ko('ldioxide 2 op 1 is, wordt hier gewerkt met een v<,rhcuèin',,:

j I

I

..

\;.}-V_<"" 'V"-' 4 op 1. Het water, dat met de rrc1reulEl.tiestroom in de reactor komt zal },et evenwicht d:ru.k1.:en. Er wordt dus zo weinig mogelijk

toegevoegd. Het minimum zal bepaald worden bepaa.ld door dp.

(15)

•

I

l

a

Bij vermelde omstanè,igbeden wordt sprntaa.n en kWanti ta.tief

ca.rbama<:>.t gevormd, da.t vervol.r;ens ;'3'edehydrateerd _{'tToràt tot}

,

:

ureum. Deze omzetting _{zal voor ongeveer 62}

%

_verlopen_. _De

dimensi0:rJcring _van _de _{reactor v}_o_{lgt ui t} _d(_~ _{verblijftijè}

.

Het totale warmte- effect is e:]!:otheIT'. J)eze reactie\-18,rmte kan

}lelcI"aal opp:e:r:tJm,"'n worden door v10eibarc _{ammoniak van on}_p,'_eveer

10 0 C. in te vo~ren.

Als re1'l.ctiemengsel lrrijp,'en wij u~"um, niet 0mrc'?;et Cé1.r ' ë1y"aat,

niet verbrui1{te aIDPoniak, f'11 water .

V-2 Ui t dit reactiern(>ngsel _{moet een zuiv}₀_r_p_{ureurncplo8Rin}_._:,

verkregen worden, die geschikt is VOOi' _vercl_._ere_verwerkir1_>~7,_.

Hiertoe _{wordt e}erst iAentropisch ,r:eexpandeerd _tot₂₀ _atr_.

De temperatuur' naal t tot 120 trraden. Er v\?rda.rnpt een Geder 1 te

van de ammoniak. In de eerste car'b<!maatontleder wordt de vlcei

-stof tot 150 0 C. opgcnra,l'T':d. :fij hebben ees:eld dA.-t p.r d8n

80(, van het ap"l'nrezige carbamaat ontleedt. n· een scheidin

-·-van g:lS en vloeistof te krijgen is de ontleder ui tgovoero

a.ls ep.n cyclo-cn. _{De vloeistof worn}_._t _verw_a.r_mo_._m_et_h_O{'f>

dr,;l-stoom ( 23,2 a.ta, condensatieterp. 220 0 C., lit. 16 ).

~~

_.

De ontrrijkende r-:nsfase Gaat nMr een absorptiel~clom, (he werkt

bij d€~elfde druk Rlo df' ontleder. Fierop 1-:omen .-dj later

terug.

De vloeistof komt nf'o exparsie tot 3 _{sta in}_~en_tweede

(16)

•

- 13

-De temperatuur is dan 1100

c

.

I~ de ontleder wordt verwarmd o

tot 125 C. tie nemen ann dat dan alle cé\.rbame.at ontlee<'l. ie.

Deze ontleder is identiek uit~~voerd aan de vorig~. De v~rlatende

,;asfractie, hestaande uit 8.Il1rloniak, kool~ioxide en w~.t(·rdar.1p, g'aat naar een tweede absorptiekolom, die bij 3 ata. werlr:t. De overblijvend.e vloeistof is dan een zuivere ureurnc-plosdnfr ir>

water (ongeveer 70 gewichtsprocenten ureum ).

Alvorens verdElr te verwerken wordt deze oploB!:'in.~ ineedal"rpt tot 90

%

•

Fiervoor is e"n indarnper ingescha,1<eld. De verJ.:regp.n

/"--oplosaing is do.n eeschikt voor ~l e eindverwerking die r. a .• beschreven staat in lito 3 en 15. '('A .. U\." (~.t.l·.·,·fl "

tIk

"

),,

I

\k t,,· (.

V-3. Het recirculatiegecleel te bestaa.t uit twe€' absorptip.kc 10rnmen

de z.g. lage druk,

en

de hoge druk absorber, In de lage d~l~

absorber ( 3 p.ta. ) wor0t de .'passtroorn uit de t~feede cP.rr-;:u'nafl.t ontleder in water geabsorbeerd. Dap..rtoe iwrdt water met enn temperatuur VGn 25 graden ~~.sl1pplecrd.

Ir> opgel oste toestand. rea.eeren kocl~ioxide en arnnoniaJc tot

carbrunaet. De vrijkomende warmte z!'L1 moeten 1"..feev0erc' worden. De

kolom is de.aror.: ui tg('voerfl als een gepakte kolon r'et

tlA.;3Ren-koeling.

Een oplossing Met een temperatuur van 50°

c

.

wc]"(H ,,,,f{7evoE'rrl •

~ierin zit carbe.maat en ammoniak. Een cn.rbamaatpcmp verpom-:--t deze orlosFling na2r de hO{':ê dTllk abs<,rber ( 20 ata.. ). In

vee'band ~et de corrosjvi tej t van dezo" oplos<:inr: noeten f'r

(17)

De oplossin{!, afkomsti,r; uit de lage druk absorptiekclorn worélt

in tie hor,-e "ru'" ahsorl1er als a1)sorptiemir1dp.l f:el'l'uikt yoor

de ,-:asstroorn die VP,tl de eerste cnrr-a.rna?tontledc r kOr.\t. "ST

ZE>.l ook nu weer carb~aat gevormd worden. Er zal ook hier

warmte afgevoero moeten worden.

C'ver de top ontwi,ikt ?'uivere ammol1iak met een tp"})eratuur

l,... ~>. I 'f ~., 1\ l.

ven 60° C. T\eze wordt lp,ter p;econdenseerèl, en teZB.rnen met

een hceve~lheid verse a~Mbniak teruG naar de reactçr gevoprn.

\' _n..." _\IJ_..._,_"·..!_••

t·,;

De vlceistoffase die ck ~.Qr vit". (le bodem verlaat hee:ft e('n

'Teer naa,r de reactor. Jn verl'''no mnt de r:rotf'J-e C8T'8.citeit,

d.f' bogere> teMpf,ratu'..tr en concentratie aan CarbRrf1/'l.t t en het

grotere è_ru1çversc1"il dat hier overw0nnf'n moet worëler 7,i' n

bi.i de vcrr;;nande pomp •

..

(18)

I I. .... .' \ . ~ " '.~ ,. , (~cY,"l .. {,. -y 15

-tV

"

1 ~+'),(.c.Á,C

l

...

,~,1 l 4,'\_t.. HQQ:tdftuk, V1

Co

'l. !M,kl ,:;\~:A ~ .. ~ , ,"

De re8ultate~ van de berekening der balansen zijn weergegeven in het

f1.ow-aeh~.

Vl-1: De Dl&asa.balaas

Reaktor: In de realçtor moet per dag 1000 ~on ureum gevormd worden,

-d~t ia ~,57kg/sec= 0,1.93 kmol/sec.

lAvoer reaktantell:A..rDm9ni.4lk: Kool.c1i.orlde: Water= 4:1:0' • .5

~

{I1-é-..t..Qh{Îr.{i

Conversie 1n de reaktor: 62%

In U~t

kg/sec km.ol./se<: kg/sec km.ol/sec

i]JI

ureum

-

;

-

11,57 0,193

.·r

ammolliak 17,15 1,009 10,6}. 0,

624-.

kooldioxide 8,49 Ot193~""""

.,'

-

---carbamaat 9,24- 0,119 9.24- 0,119 water 2,~: ,~ 0,156 , 6,29 0,349 ., ~ ï ~I ::;./' 1. Carbamaatontleder: \J I

AaAgenomen is dat 800fo van aanwezig carbamaat ontleedt.

Voor de oplosbaarheid van ammoniak

+n

de ureumsmelt ie de

oplos-,

H

-

x, ~. Cl

r'Y\

P

~ ""'<J

baarheid van ammoniak in water genomen zoals aangege~en in litt.16.

Bovendien ie aangenomen dat geen koo1dio~de oplost in de areumamelt

, C;

Jc.."

...

:

1:1

rl.o \J H.l

en dat geen water verdalllpt. \

i

~ 6; Iv)i

L t"-,,t i'V .1 :;.

... -~---.

In Uit

kg/seo (kmo1/sec) kg/sec Ocmo1/sec)

L G L G " "i ur-.wa U .57(O,193)

--

-

11 '

l

~

i

~

_

~

,193) _{" ti}

[

--1'-'

.' A .. / ammc1aiAk 3,38-( 0,198 ) 7t2~(0,426) 1,68(0,099) 12,14(0,715)

-

--..

koo1~rlde ~

..

-

---

--

-

₄_,₁₉₍₀_,₀₉₅₎

/"7

.") '" _'. ,~~ .. I '- -. "" _"

-

7 _c-

_L \ ,.~ - ' ,'" ", "~ .. " .... Î._/ " _{"4 .. ··}"

(19)

I

•

carbamaat

water

9.24(0,119) 6,29(0,349)

--Ie

Carbamaatontleder:

Alle nog aanwezig carbamaat ontleedt.

In . kg/s.c(kDlo~/s.c) L G ureum 11,57{O,193)

---ammoniak 0,25(0,015) l,43{0,084) kooldioxide

---

---carb&lliBat 1,85(0,024)

---water 6,29(0,349)

---Uit kg!aec(kmol/eec) L G 11,57(0,193)

---

2,50(0,147)

---

1,04(0,024)

---

---4,95(0,275) 1,33(0,074) Lf! (/7 tot

90%

ureumgewicht. , In Uit kg!sec(kmol/sec) kg/seo(kmol/sec) L G L G ureum U.57(O,193)

--

11,57(0,193)

---water 4,95(0,275)

---

1,29(0,072) 3,65(0,203)

Alle ammoaiak en kooldioxide uit 4e 2. carbamaatoat1e4er wordt C

eab-sorbeerd en omgezet in carba.maat.

In Uit kg/s&c(kmol/sec) kg/ •• c (~/8ec) L G L G ammon:1ak

--

2,50(0,141) 1,68(0,099)

---... kooldioxide '

-_

...

1,04(0,024)

...

--

(20)

--" ...

I ."

.

.. ' , "

['

_'"'"

,.

-.

'

r>

I I' l I' -.. : ,

'.

,

~ ,-'" '. . -." . ~ I ' water - 17 -G L l.8.5(0,024) 1.4~(O.082) 1,}}(0,074) 2,81(0,156)

Bge 4rllk

'

a.Ol"Rtiekoloa:

G

Alle ammoaiak .n koold1ox14e uit de 1e carbaaaat~l.der wordt

geab-aorbeérd en o=ge&et in carbkSaat •

. , In Uit L G L G UlItODiak 1,68(0,099) 12,14(0,71.5) 2,65(0,156) 7.96(0,468) kooldioxide

---

4,19(0,095)

.

--

---carJ)amaat _1,8.5(0,024)

_.

---

₉_,24(0,119)

---water 2,81(0.1%)

---

2,81(0,156)

---Voor äe bereke~g Tan de warmtebalans is gebruik gemaakt Tan de

vo1-Vorm1ngaw~mte ureum -3.1kcal/mo1

Absorpt1ewArJlte amm~: 2,}9kca1/mol

?

i

'b ~ kr.:d I~L

fit

C TU! ammonUk opgelost:1J,6 kCal/kmol

P - P,J I.. - ... ' .• /.; uit 11tt.

18.

.~ 411. .athalp1ew~d&n .

\

\\ ureum : 19,2 kc a.l.AIaIo1 riJ .

L

C,.,.., I carbamaat 32,0 kca1;kmo1

/

1./

water 18,0 kcal/k;Dr'ol

,

!

(litt. 10) (1itt. 10) (li~. 17) (Utt. 14) (litt. 14) (1itt. 14)

(21)

..

~ . .. In / /

_Uit

_Geyorllld

~o

, kcal/s"

.

kcal/sec

.

Nieuw Reeirc.

ureua

-

---

₅₇₅

-720 aamaniak

_-

₃₉₆₈

_,

138

-711 kool.d1.o:d.de

-

178 --

--carbamaat _,

--

210 591

5190

water

..

~

..

155

973

-L _J __ '! '-'

Totaal ~armteetfekt:-41~6+503+5070-1427kca1/8eQ =OkoAl/sec.

De reaktor werkt autotherm.

TUssen de reaktor en de 'le c-.rbamaatontleder wordt ge-eçand:eerd van

220 ata Daar 20 ata. De

~PieinhO~d

Teran4ert door da1iag Tan de

temperatuur naat 120 oe .n door het feit dat een gedeelte YaB de ammo

-niak Yerdampt. In Uit kCal/sec kcal,./see L G L G ureum

₃₅₂

---

476

--

-ammOlliak

257

255

168

518

kooldiorlde

---

-

--

-

--

107 carbamaat }61.

---

96

--

-water

--

₅₉₆

-

_...

-

785

----~.-...

---

._.

.,

,

----Irt

6

/&1 /

! (

J

-

..

~

-

Ir

2

r'

_l.L.r7L

,t.s-

_C i I ..J

De \U"euaoplo8siag verl.aat de 1e car:Damaatontleder met een teaperatuur

van 150

oe

.

De ontletiings\'larmte van het carbaJtAat is:

o

,

8 .

0 ,

1l9

.

-30

.

a03

keal/see=-2850 kcal/aec. ~ wordt l,70kg/s&c ammoniak gedesorbeerd.

Het warmteeffskt hiervan

18:1,70/17

.

2390

kcal/aeca

239

kcal/sec.

De totale hO.Teelhei4 toe te Toeren warmte ia:

Tussen de 1.e en 2. carbamaatontleder wordt geexpandeerd .an 20 ata !laar

(22)

..

I

• I

•

19

-De •• thalpie verudert door daliJl~ Tan de temperatuur to,

îio°c

en door het fei.t dat een gedeelte Tan de ammolÛ&k yerdu:tpt.

2. Car~amaato~t1eder: In Uit kcal/sec kcal/sec L G L G ureum

315 ---

381

---auoDiak

₁₇

5B

---

104

lcool.c1io:d.de

---

21 carbamaat

65 --

---

---vater 535

_{-_}

---

_.. 495 810 ~;;- "/ 9

J

~ . qq" sf.J ó7eJ.! Cf 3!. ~ a .} IJ" 7) /VI-.,J tf t ~

,

De velUlloplossug verlaat de 2e carbamaatontleder met een te.tlperatuur

Taa 125°C. De ontledingsvarmte Tall het carbamaat is:0,024.30.10' kcal/

sec--72Okta1/sec. De desorptiewarmte is:0.015. 2390kcal/secc -36kcal./sec.

De totale hoeveelheid toe t. Toere" warmte is:

( 7~0+3~+~35+8J6-9~2-28)kcal/Bec=1577kcal/seCB6608kW

Tuseen 4e 2e ca.rbamaatont1eder en de inc1.a.mp1lr wordt geexpandeerd van 3

D&ar 1 ata. De enthalp1eiAhoud vu de ureumoplo88ing Y1tl"andert door

da-11c.g

"all

de temperatllur tot lOOoC.

-

.

,

.

'

In Uit kCal/sec ltcal/eec L G L G ureum 278

--

297

---water ₃₇₁

---

1.03 2210

b'1Q

-'-/ ---.-() t)

-

1 ':l.1

-

0

-o

De vewaoploasiAg verlaat de i.nclaap.er Dlet een temperatuur TC 105

c.

De totale hoeY&elhe1d toe te voeren warmte 18:2210+400-649 kcal/seca

I

(23)

..

•

kcal/sec kcal/sec L G L G ammoniak

---

104 34-

---kooldioxide

---

21

---

---carbamaat

---

19

---water

°

8~ ~ 10 ç

Ti

70 3

---.0,

Er wordt water ge,supp1eerd met een temperatuur van 25 C.De

vormings-warmte van het carbamaat i6:0,024.30.103 kea1/sec=720kcal/sec.

De absor~tiewarmte van ammoniak is:O,099.2390kcal/sec=237 keal/sec.

De totale hoeveelhei. af te voeren warmte ia:

(935+7~O+237-~3)kcal/sec=1769kcal/eec=7413kW

Tussen de lage druk absorptiekolom en de hoge druk absorpt1~kolom wordt

de carbamaatop1ossiag verpompt. De enthalpieinhoud van de carbamaat

oploa-1 >.- , ' J '

sing .erandert niet omdat gekoe d wordt. v,\ D~i'V')tn .'(.l.,j, ',"J ..: .

Ho~e druk absorptiekolom:

In Uit kcal/sec kcal/sec L _J L G ammoniak 34 518 138 -80 kooldioxide

---

107

---

---carbamaat 19

---

210

--water 70

---

155

----

-_

...

--

..~,._.~:~ :; .-~ '" "-

,

\ Y-:'

Het topprodukt verlaat de hoge

dru..k

abscrptieko1om met een temperatuur

van 60°C, het bodemprodukt met een temperatuur van 90oC.

De vorm:i.ngsv/armte van het carbamaa t is: 0 t 095.30.103 kc

al/

sec=2850kcal/ ••

0,-De absorptiewarmte van ~~oniak is: 0,057.2390kcal/s&cz136 kcal/sec.

(24)

..

I •

..

•

- 21 -A!m99~a!C2ndenaor:

De ammoniak die als .topprodukt de hoge druk aDsorptiekolom verlaat

wordt gekoeld tot 42°C en gecondenseerd.

(25)

..

•

Hoofdgtuk VII:

~rek'ain& eu speckticatie v@P de apparatuur:

Reaktor

Dimensionering: De reaktor is ~1tgevoerd als een hoge-druk autpc1aat •

De reaktor werkt autotherm zodat geen warmtawisseling behoeft plaats te

vinden. Dimensionering vindt plaats aan de hand van doorzet en ve

rblijf-tijd. Gemiddeld is in de reaktor ;/; 1 ~ ,rl"-, ~

r-'-...,, _

__

.

J4'~ _' _/l_r(~ _C_c _r I :

I

kg/sec Spec.Volume _lt./kg

_t

BeAoda.

_-

_Yo-l.ulae

g.d

I

ammoniak 1t>,6l 4,00 42,4

I

_5,78 _0,75 _4,3 ureum

I

carbamaat

1

16,75 0,75 12,6 water

_I

4,51 1,00 4,5 63,8

De gemiddelde verblijf tijd in de reaktor is gesteld op 20 minuten.

Het benodigde reaktorvolume is dan:1200.0,0638m

3:

76,6m

3

Om de hoogte en de wanddikte binnen rede~ijke dimensies te houden

wordt een inwendige diameter van 2,00 meter gekozen. De hoogte van de

reaktor is dan:76,6/3,ll_j_- _~_24,4_m.

De reaktor wordt opgebouwd uit segmenteR goed 1a8- en

smeedbaar,con-structiestaal(C 35). Vanwege de corrosj.viteit van het reaktiemengsel

is een bekleding van roestvrijataaJ. 316 noodzakelijk. De dikte van de

Wanddjj{te:Berekend volgens' litt.19 •

tr t + fT r ~ 1100 bar 2 2

Ru + Ri

q-r=220 bar .

o-

t

=

Pi

.---R

! .,.

R~

De wanddikte t moet berekend worden door iteratie. Stel t=O.3Om

'I

(26)

-..

,.

•

- 23 (/t= 220._1 _,6_9_+_1 __ I: 2,69 .220bar= 860 bar

1,69-1

6,69

Totaal: 0-t +

r

r =1080 bar

Een wanddikte van 0,30 meter moet àusminimaal gekozen worden.

( Opstarten van de reaktor vereist geen extra voorziellugen.Er is meer

I

koude voeding nodig en deze is ruimschoots vold~eoa de extra

re-'~l

/ aktiewarmte op te nemen. Willen we autotherlll b1.ijven werken dan moet / de ammoniak zel.fs met eeD temperatu.ur van ll4 oe ingevoerd worden.

~

\

i

Kooldioxide wordt ga~ormig oder in de reaktor geToerd met ee-n 8nel

-r

f

heid van l.lm/sec.

1 _Amm_oniak

en recircul.at1estroom woràeD. el.k boven :in de reaktor gevoerd

.t

en via een pijp tot onder in de reaktor geleid.Daar vindt dan met be

-I

hulp .an een venturimenger intensieve menging met het gasvormige kool

-dioxide pl.aats.

Het reaktieprodukt wordt met een snelheid van 3m/sec bOTen uit de

reak-tor gevoerd.

Specificatie reaktor:

hoogte reaktor 24,4 m

diameter inwendig 2,0 lil

wanddikte O,3Qm

diameter ~oniak-invoer lOOmm

recirc.-invoer 72mm

kooldioxide-invoer

44mm

uitvoer

l65m.m

Tussen de reaktor en de 1.e carbaoaatolltleder wordt via een,

expansie--afsluiter geexpandeerd van 220ata naar 20 ata.

1. Carbamaatont1eder~

Uitgevoerd als cycloon met de mogelijkheid warmte toe te voeren via

verwarmingsspiralen. Toegevoerd moet worden 14321 kW.

'.

(27)

•

o

temperatuur van

220

C.Het benodigde verwarmend oppervlak wordt

ols vo~gt ber~end:

A . =

i

~---, ij .A1,t1.g.

~

T ·

1~:~1:g~!~22

=

85°c 1. g. (l2Q-120) l.n -(220-150) '~'"

'

'''

''

l/U

=

I/tl.

+

1/

,

.

~'fi' 1/3000 + 1/1000= 1/750

/

at

·Y1 '- .:> ( ij •

750 w/.

2 .oc

?

~

w

= 14321.103

w

14321.103 A c - - - - • ~o.85

Er worden s~iralen gebruikt met een inwendige diameter van

50

mm.

De benodi.gd~ hoeveelheid spiraal ie dan 1452 meter. Om de afmeting

van de ontleder te beperken wordt gekozen voor twee cyclonen. In

.!ke cycloon komt dan 726 meter spiraal,

Voor de berekening van het aantal lagen spiraal wordt gewerkt met

cODCèntriecàe cirkel;. De afstand tuasen de windingen wordt in alle

rich'ingen 10 cm gekozen,gerekend van de hartlijn van de spiraal.

Als di.ameter van de cycloon wordt 2,lcf gekozen. In een laag gaan

dan

9

conc~Dtri8che cirkels. Dit geeft een lengte van 30,8 meter.

Per cycloon zijn ,dan 24 lagen spiraal nodig. De hoogte van het spi~

raalbed wordt dan 2.40 meter.

Om 4e snelheid in de spiralen niet te hoog te laten worden, wordt de

atoom op 12 plaatsen ingevoerd.

Dikte van de wand: t=

_f.:_E._

=

2 '-t=O~Ol94meter P.(2 1+2t) 42+40t ___ ::J. ______ = ______ 1 ... ~ ~ .. llOO 2200 - _ . _ ,

(28)

-Spec1ficat!!(per cycloon):

. Totale hoogte :7,45 m

Hoogte boven vloeistofopp. :4,20 m

Hoogte spiraalbed : 2,40 Dl Hoogte kegel :0,85 m Diameter inwendig :2,10 m

..

Wanddikte :20 mm • Diameter: Invoer :500mm Ui tvoer gas : 300mm

Uitvoer vloeiet. :lOOmm

Verwarmend opp.

:1l2.5

m2

2e Carbamaatont1eder:

De tweede carbamaatont1eder heeft dezeLfde tunetie

als

de eerste

car-bamaatontleder, alleen wordt bij lagere druk gewerkt. De uitToeriAg

is identiek aan die van de eerste carbamaatontleder en de b0rekening geschiedt op analoge wijze.

A ::

Er kan met 'én cycloon volstaan worden.

S:p!oifieatie:

Totale hoogte :6,95 m

Hoogte boven vloeistofopp. :4,20 m

Roogte spiraalbed :1,90 Dl

Hoogte kegel :0,85 lil

Diameter inwendig :2,10 lil

•

Wanddikte :10 mlD

Diameter: Invoer :800mm

Uitvoer gas :56Omm

Vloeistofuitvoer :100mm

(29)

ot

•

..

•

De ureumpplossing wordt van ongeveer 70 gewichtsprocenten ingedampt tot 90 gewichtsprocenten.

De benodigde hoeveelheid warmte 8215 kW wordt toegevoerd door stoom met een temperatuur van 2200C te laten condenseren.

Het benodigde warmtewisselend oppervlak wordt als volgt berekend:

A

=

92 m 2

De ureumoplossing laat men door pijpen met een inwendige diameter,

van 25 mm stromen.De wanddikte van de pijpen is 2 mmo

Er is dan 1170 m pijp nodig. Hiervoor worden 1170 pijpen met een leng-l te van 1 m gekozen.

f..}" .

~l

'

De pijpen worden geplaatst ineen kist die in de indamper wordt

ge-~

... 0 .... ·

./

(\~\l

f hangen.' De urèumoplossing stroomt door de pijpen, de stoom er omheen.

Nemen

We

een steek van 37 mm dan

kali

de diameter van de kist berekend worden().itt.Zl)

m

=

factor in verband met aantal pijpen t = steek

Di

=

36,06 • 37 mm

=

1335 mmo

Deze diameter loopt tusseà de middelpunten van twee diametraal gele-gen pijpen.

De inwendige diameter van de kist wordt dan:

,( 1335 ... 2 • i diameter pijp, + l~- • steek )

=

1419 ~

Om een betere circulatie te verkrijgen wordt midden in de kist een zielpijpgep1aatst met een di;ameter van 120 mmo

De inwendige diameter van de kist wordt dan 1,50 m genomen. De wanddikte van de kist is28 mmo

Om kleine reparaties te kunnen uitvoeren wordt tussen kist en indam-perwand een ruimte van 160 mIn gekozen. De totale in~endige diameter

(30)

• ..

I • -2.7-Specific.ti.e indamper: Hoogte 4 m Di.ameter kist l,50m Diameter indamper 1,84m Wanddikte kist :28mm

wanddikte indamper : 8nun Diameter z~e1pijp :120 mm

Diameter invoer :75 mm

Diameter uitvoer gas:850 mm

Diameter uitvoer vl.:75mm

Lage druk absorptiekolom:

Uitgevoerd als een gep~te kolom met tussenkoeling.

Het benodigde koeloppervlak wordt als volgt uitgerekend:

A

=

_

l:.

_'!

__

::

7~!~~!2:

__

=

541 m 2

U

_·

_d

T

l .g. 750.18,2

De' diameter van de kolom wordt bepai".ld door de "f1ooding velocity", de hoogte door het aantal transporteenheden en d~ hbogte van één

transporteenheid.

Nu 1s er te weinig bekend van de thermodynamica en evenwichten van

) het systeem om het aantal transport.>'!nheden en de hoogte van een

i

I

transport eenheid enigssins nauwkeurig te berekenen.

We zullen ons daarom beperken tot het berekenen van de "flooding

veloc1ty", waarvoor de methode artngegeven in litt. 22 is gebruikt. "Flooding velocity: De stromen die bepalend zijn, zijn de inkomende

ga,etroom en de uitgaande vloeistofstroolll •

kmol/sec

gastroom 0,245

vloeietofstroom 0,279

Dichtheden van de stromen:

~

L 1000kg/m3

kg/sec 4,87

6 ,34

D

G

=

!~Z.:1Z!.~Z2~~_

+

\

245,22,4.323

_~~.:.~.:.~Z~.!.l.:._ + !§~~Z2.:.2.&2~

__

₂

_,22

3 kg/m 245.22,~.323

22,4.373.245

(31)

..

Ir

4, .. 17.1000

Uit de fig.9.4.8. uit litt.24 blijkt dat dan g~ldt:

x ~ P tI/~

Lt_~-_<!_~~Yn-I-

=

0,16

, ~:l,;Z.

'JL

alt. 3= 164 als de paJLdng bestaat uit 1" stoneware Raschig ringen.

7 =

viscositeit,~Qnomen als van water Flooding velocity v: 3,97ft/sec= l,2lm/eec

,

De snelheid wa0.r,.:ede gewerkt wordt ' is 40-7o-;~ van de flooding

veloci-ty Clitt. 23). Stal v= 0,6.flooding velocity •

Dan wordt v= O,73m/sec.

De doorzet is: Ge 4,87 ke/sec= 2,20m'/8eé'

De diameter van de absorptiekolom wordt dan:

~

__

~!~~~~22_ti

=1.96m

( 3, 1'+ • 0 , 73 )

Hogedruk absorptiekolom:

Berekening en uitvoering is in principe geheel gelijk aan de lage druk absorptiekolom. Koeloppervlakte: A

=

_!2êZ~!!2~_

x 394 m2 750.47 Flooding velocity: Bepalende stromen: inkomende gasstroom verlatenèe vloeistofstroom

~

G

= ~Z!2!!Z!~Z2!~~

+

0,810.22,4

.

363 ~

L=

lOOOkg/m3 knlol/sec kg/sec 0,810 16,35 0,431 15,62 O_.0_9_5_.~~!~7 _... ... 2!~2 _::1_"

"

_,7_kg

/

_m3

0,310

.

22,4

.

363 ,

Nemen we dezelfde pakking als bij de l.d. ab!5orptiekolom,en Toeren we een analoge berekening uit, dan vinden we een flooding velocity van

0,37 m/sec. Gewerkt wordt met een snelheid van 0,6.0,37 m/sec= :

0,22.

lA/sec.

De doorzet ia: G

=

16,35 kg/sec

=

0,875 m3/s8c. De diameter van de absorptiekolom wordt dan 2,25 m

\ :

(32)

-- -- - -

-•

• I • -29-Ammoniakcondensor:

De hoeveelheid af te voeren warmt$ is: 3827ki-l

Koeloppervlakte: A

=

-~~~~~~~-=

891 m2

750.1.3,1

De condensor wordt uitgevoerd als een vertikale pijpencondensor.

~91

De diameter van de pijpen is 1". Dan is --- meter koelpijp nodig

0,157

i . e. 5675meter •

Compressoren en pompen. (litt.24)

Kooldioxide-compressor: Voor 8rote hoevealheden als hier verwerkt

dienen te worden gaat de voorkeur uit naar een

verdringercompree-sor.

Ammoniakpomp: <Àll ee. ;iruk van 220 ata te bereiken moet gewerkt

wor-den met een plunjerpomp.

Carbamaatpompen:Ook in dit geval zal gekozen worden voor een

verdrin-gerpomp en met name een plunjerpomp.

Omdat gewerkt wordt ~et een zeer corrosief menlsel worden aan de

constructie van de pompen hoge eisen gesteld.

Kooldioxidecompressor:Er wordt isotherm gewerkt bij 1000C.

P e =

~

lil·

~f-

= -

~

m (T

~

S)

r

m = 8 ,49 kg~6.~ (t-~:Jv"Ó . S is af te lezen uit het T-S diagram in

litt. 18. /

~o-J~JW

P s:

8,49.

O

,

30 ~

4,19. 373 kW

=

3980 kW

e

-=---p

=

~-

=

---~e---as

1 tot~l

1

mach

1

hydr

1

vol

1

mech cmec~anisch rendement=

o,t

e

1

hydr =hydrauliach rendement=0.80

p as =Tolumetrisch rendement=O,70 3980 ::.

---

:I 7960 kW 0,50

(33)

P as= P e

1

totaal.:::

515/

1

vol

1 hydr

1

mech=

515/0,51

k\iz:

1005

kW

Carbamaatpompen,Bij gebrak aan thermodynamische gegevens is het

ver--'

mogen van deze pompen niet exact te berekenen. Het grootste gedee1~e

van d. .l~trische energie wordt &V.nwel toch opgenomen door de koól-dioxidecompressor en in mindere -mate de ammoniakpomp •

• • -I

'j

I

...

,

(34)

- - ---~

-•

,.

I • -31-Hoofdstuk VIII:

Het schatten Tan de inTeeteringen:

In Utt.,} wordt door Reynolds en Trimarke de volgende investering

geg&ven geldend Toor

1962.

Een fabriek werkend volgens het Toyo-Koateu totale recircul~tie

pro-ces met een produktie van 150 short tons per dag vereiät een

investe-ring van $ 2.700.000 •

Nemen wij een vergrotingstaktor van 0,7 aan dan wordt de investering

voor een produktie van 1000 per dag:

_:~

=

(

:~

lO

'

T

\

r

_Cl

1 2

=

(

__

:~~______

\

~

r

$ 2. 0,453. 150 2.700.000

=

$ 11.100.000

Heer exacte waard&n kunnen bepaald worden met de methode aangegeven

in litt. 25 •

Nen gaat dan uit van twee variabelen:procescapaciteit en procesingewi.t: keldheid.

De procesingew~eldheid wordt bepaald door het aantal functionele

eenheden en de specifieke problemen van het proces die bepaalde

voorzieningen vereieen.

Al deze :t'actorenkunnen verwerkt worden in een formule waaruit de

i.n-. vestering opgelost kan worden. Het is echter in dit verband te specu

-lat!e! volgens deze methode te werk te gaan omdat de kosten per

functi-onele eenheid niet lJlet voldoende nauwkeurigheid en uit recente publi-caties te Tinden zijn.

(35)

-c..J

•

Hoofdstuk IX

1. L.H. Cook, Eydrooarbon Processing &: Petroleum Refiner !2,,2,

blz. 129-136 ( ,1966 )

2. A. Kume, HydJ.-ocarbon Prooessing & Petroleum Retinar

12.,3,

blz. 200-201 ( 1960)

3. J.C. Reynolda and C.!? Trima:rke, HydroclU'hon Proceseing and Petroleum "efiner, i!..,12, 109-113 (1962)

4. IT;:rèrc2.rèon P:r-ocesGin,'j ,0: Petroleum '(afineT 1.!,11, 283 (1965)

5.

Chemisch 1feekblad, no

50 (1967)

6. Enc:cclopedy of Chemica! ':'echnolop,ie Vol. 14, 450-459

7. P.J .v.d. 7ere; en W.A.d. Jon(;, Chemische :ferkwijzen naar

8. J. Vernede

"

,

het college rn 31 (1966), bl~. 187-191

H;:rè.rocarbon I'rocessinr l: Petroleum Refiner

9. P.A. Gaillard et P.G. Rena,l.ldin Chimie et IYldustrie

Jl.,1

,

37-40

(1967)

10 N.A. Goldberr;, Interna.tional Chemioel Eneeneering _, l,~,

190-194

(1963 \

11 • S 1(a"rasum i , Bn"'l.Chem.Soc Japen

Ei,

3, 14R-151 (1951 )

12.,

4, 2 7-238 (1952 )

26 ,

5 ,

21 R-221 (1953 )

(36)

'-I'

•

- 33

-12. G.D. E!'reIl'lOV?, Khim.Prom. , .!.Q,742 (1962)

13 • . F.E.C. Scheffer, Feterogene evonwichten in Ul1sire en binaire stelsels. 2El Druk, 1960, 1,1::. 52-56

14. M. FrejaoClue • ., ebi.mie &: induBtri~,

.22.,

1 ,22-35 (19<~8)

15. R.'· .. Reed end

T.e.

Rebelds,

ene"'

.

e'1g. Progr.~, 1,6~-6'5(1965)

16. J.H. Perr,y, Chemica! Ehge""ee-rs lIendbo0k, 4th Ed. , 3-154

17. International Critie~l Tables, VII, 231 e.v.

19. Kan torowi tsoh, Die Fes+. igkei t d ('l' Al''Parate tmd Jraachinen

f'ttr die ohemische Industrie ~59

20. H.JTramers, Fysische transportveraehijnselen 1961

21. V.D.T. WKrmeatlas, Tabellen

1955

22. P.E. r~reyb8.l, Mass- Transfer Opcrptions 139- 142 , (F'55)

23. J. Nijman enN.T' .F. Kossen, Technisch-fysisobe schej.dingsmethçden, El

3 druk 24. F. C. A. A.. v. :Be rko 1 , Chemische Werktuigen T

(37)

<:J

t normaalspanning, tangentieel in bar

..

_<TT

~~ normaalspanning, radiaal bar

-

.

-

..

Pi inwendige druk bar

Ru straal, uitwendig m

Ri straal, inwendig m

t \ .. anddikte m

A warmteuitwisselend oppervlak m 2

pw warmtestroom kWatt

U totale warmte-doorgangscoefficient kWatt/eec.

°c

0( warmte-overdrachtscoefficient kWatt/sec.

°c

~T

l.g. logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil

°c

Di. diameter, inwendig m

D diameter, uitwendig m

u

~

L

dichtheid. vloeistof kg/ m3

~G dichtheid. gas kgf m3

L vloeistostroomdichtheid kg/sec • m 2

G gass tr oomdie bth.a.i.d kg/sec. m 2

v _g_assnelheid_betro~ten_op _{lege kolom} _feet/sec

a oppervlak per volume-eenheid feet2/!eet3

E porositeit van de bedvulling

•

I'·· ...

"1

viscositeit · centi.Poise

(38)

~ ______________________________________________________________________________________________________________________________ ~J~'~'~'~

I

'

16 leAO Y oad i n

1

... -_-_-l-=_-_-J-_-_-.::- -_ .... -=-.-_--=--= ""

L

TOVO KO""TSU U ft E u M PR 0 CES I n • .".ar Ct L. ft I N Q OOT Faatru rl 11 •• I I I o o o o 0 o watardamp A C Schaal 1: 5 matan in mmo .fvoar u rat.mopl OSS i ng

(39)

H.O. R.~ktor HO Absorpt iekolom LP Absorpt lekQlQm lOVO KOAlSU UREUM PROCES Fl owsch .m~ P.J.lh.M.A. REM MEN Februari 1968

,

(40)

N 14,52 N 6,56

!~

:~4641

P 220 [A~21r20d N 10,61 A 9,24 Ull,57 W 6,29 C 8 J 4 9 _~----.JI~ ~~~GI N 2,65 A 9,24 W 2,81 ~ ~~081 P 20 N 7,96

IH

T 42

I

_ -9162 N 12,14 C 4,19

[Iill

P 3 T 60 P 20 T 90 W 1, 8 P 3

~

W 3,65

~ ~~~J

P T 105 U 11, 57 W 1,30

I~

105~ 167 Massabalans in KQ~ N-Arrmoniak C=Kooldioxide U-Ureum

A~Ammon i umca rbamaat W=Wa t Cl r Warmhbalans H I n kW t.o.v. 25·C T i n ·C TQyQ i<QATSU UREUM PRQCES Warmt __ on Massa-balans PJThMA REMMEN Februori 1968

(41)

(42)