Fabriekschema: Ureumbereiding

~--- - - -fABRIEKSCBEKÄ • •••••••••••••••••••••••••••••• UREUMBEREIDIlfG.

,

t

J Delft, Februari 1952.

C.A.M. Taft den Broek.

,..,,---~---

-I

'

I I I I I

L

l} 1 -1'1reumb.reidin, •

••...

_.e~

..•

Al' . . . . n OY.rdcht •

...

_

••.•...

~._. IIll·idiDJI

Voor d. b.reiding v.n ureum komen in d. t.ohni.k • .11 •• n

COs

.n ~ .le

uitr;anr;lItott.n in .auerking.

OOz

.n ~ vorm.n .er.t bUIlonlU11loarbamlnaat, ... ruit door wat.rat.plit.lng het ureum kan ontstaan .olgen. d. r.aoti'T.rg.lijking

/'

NBa

.,/

/

lIfa

C,\ +!Ima~ C -0 ~ C.O ₊

_Ba°

"-

O!ffl&

"

lIHa

De ... t.r .. r.pl itdn~ vincit plu.tl bi.j ho,.re druk (1150 - 700 .. tm. ) .a hoger. temper.tuur (130 - 2000 C.). De grote vormingsw'!"IIlte .an het aerb.minaat uit CO.a

.Il Ilfa 11 d. ooraa.lt dat in d. liter.tuur vele uitvo.ringavorm.n lijn b •• chf.IX ... ~ wa'rTan hi.rond.r •• n oy.rlicht.

2) DI !Il!thod!n v!.l) u"'Vo.rinct

De v.r,ohillen ln uitvo.ring .. elke in de liter .. tuur voorkomen, betrett.n: A: d. ur'\DIVorming

J:

de •• rw.rkinr; T.n het r •• ctieproduot.

A

:

At_u.t.

e.B1'4X,.oDl.ln.&..

De vormlnt; van ur'\Ial uit

ca..

.n NH₃ kan gelohied.n op d. m .. nier zoall uit-,noerd door Krase en Gaddy (1). Zij lieten gasvoral, CCf .n ~ m.t e1k .. ar r.a-,er.n tot l1IllIloniumoerbaminaat iJl .en .oort koel.r Toorl bn TM •• n Ichr.p.r. Bet

g.vo~4. carbamina.t werd vervolg.n. tot blokk.n ,.per.t, die ia •• n autoola.t op 1500 C. werd.n 'Verhit. Dit i . du. e.n diloontinue m.thod ••

. L .. t.r werd overgeg .... n tot d. oontinu. m.thod.n. Matignon en lrejacqu •• (a) pa.t.n de, . . . erkwijze to •• Zij komt hi.rop neer dat vloeibaar OQa

.n

lBa in •• n het. autocl.at g.p.r.t word.n, waarbij dus d. oarb8.1llinaat- .n ureumvormin, in hlt,.ltd. apparaat plaat. vinden. OY.r d.,e a.thod. bestaan tal v.n pat.nt.n

(3

,

" 8

,

6

,

7)

.

De

graad ~.n GmI.ttinC kan door ~.r.ohillead. taotor.n b.~lo.d

.... d.n.

Vole.n. de Bopp (8) en de p .. t.nten (9) en (10) .tlj~ d. opbr.n,.t .. an .r.u. ala IIn OTerm.at lfBe wordt g.bruikt. Zo wordt bijv. "ij e.n 1.O-Toudigt cn'.nu.at ~ bij lSOo O. e.n 9~i,e omzetting 'V.rkregen, t.rwijl bij d.leltd. temPlrat~ur . ell 4. Ito.ohlO1letrilohe v.rhouding vall C'I en IDa de ollllettinc ca. 3O-'~ b.dra.Ct.

Ook temp. Terhog1nc .. erkt gunltig. d. "brulk.lijk. temp. lir;f.n tUI ••

n

130-1700 _{C. ; in verb.nd m.t oorrosi. kunnen temperaturen bOVen 170 C. moeilijk} word." toe"put. Bov.ndien ont.t ... n dan veel bijproduct.n (11).

Ook kan men een hoger. Ontzetting verkrijg_n door t •• amen m..t het ~ en C~ .... terbincl.nd • • totten toe te voecen (12), bijv. PaOf' Dit b.hoett niet T.rw:l,j4.'d, ...

t. word.n al. ureum al. m." .tof gebruikt wordt.

I.n min

ot

m . . r .fwijk.nde m.thod. 11 nog die Taft Kr ... n o..ctdy (13) .... rbij •• n m.eng •• l 'Va" ammonium-oarb.min .. at en a.monium-oarbona .. t in .en autool •• t T.r-hit word.n.

De m.eat modern. m.thode tenllotte i. b •• ohr~.n door Frejaoque. (14, 18).

1 Hierbij .. ordt bij het Rs., en Co, .en ~bo.uz. koolwat.rstot te.geTeeld, blj~. I ~Y'1~ ' parattlne-oli •• Dele olie T.roorlukt in de r.actor .en turbul.nti., waardoor

~' a •• n kort.re reaotietijd nodig 11. t.rwijl lij tev.na al. teap. r.,.l •• r di.n.t

t

doet.

1.

•

.Re_v.!.I"!:.t.k!,n&. I..'ll.

h.ei.

L·!.c1,i_{!P!.9!!.u,2.t.:...}

Dit kan op v.le manier.n plaat. vinden. Ve •• tal b.at.at het r.actl.produot uit e.n viNtb.ar mengsel van ureum, oarbamina.t. n.ntu.el OTerm •• t D3 .n water. De hado.ling ia w.n waterig. ureUllloplolSing t. krijgen. t.rwijl d. CO.a

'R

IH& teru,~onnen word.n. Dit g.sohi.dt door .en .oort destillati., bOT~t

ct. kolom ontwijkt dan een Tocht 19 meng •• l 'V .. n

0'1l

.n ~. Dit kan a ••• verwerkt worden:

•

, .

r - - - - - . . .

-...

I •

a

-"

..

~

a) Bet meng •• l !8bruiken . . d. bereidin~ van ammonlum-bloarbonaat (16).

b) Bet meng.el aomprttlleren en bij 0 •• 2000 C. direct t.ru«yoer.n til de

auto-.laat (1'1, lS).

o} Bet .e •• ,el l .. ten r . . geren met ,lp., dit 10 ... ert . . moalum.ult.at on oalei." oerbouat

h

1) •

d) I.t ••

n, ••

l l.iden door

Ba

SQa. De 1H3 wOrdt dan ,donden tot (111&). So.., ter-"ijl h.t

CC2

terugge't"oerd wordt naar de autoolaat (3, 4).

e) De delt111 .. tie uit ... oeren in :3 trappen. Op de.e manier is een tr .. ctie te krijpn 41 praotiloh uit luher IHtJ best .. at .... erder Iin die be.taat uit een wa.tonr13 •• Ilpel van COa en ~ en tenslotte een freot ie die de reat CCl,a en ~ bev ..

t

Daast ... e.l water (8).

t) Bet cal.engeel arkoelen en het gevormde carbaminaat luep.nderen in vloeibaar

lBo .n d •••• lurry teru~oeren (8).

,) Bet mengael ko.len en het g .... ormd. meng.el au.penderen in par .. ttlne-oll. (14.19)

Dele ethode il .. lloen te gebruiken 1ndien het C" en IRa in de julate ver-houdinl voorkom.n.

J)

"n'

be,ahrUyinc v .. n het ,ekolen prooeI •

Stoeohiom.triaohe hoeveelheden luiver

cqg

en

lBe

worden onder oa. 160 A~

in e.n re .. otle-.utoclaat ~per.t. waar de omsetting plaat. vindt vi .. oarbaalnaa.t

tot ur.um bij 1100 C. Dur aleoht. een 4~ OIIlletting "erelt veruepn, ia . . Il teruplnnln, van het nbt omgezette lfHa en

eGa

nod1,. dit ~e.ohlectt ln de ont-_panam.r. Bierin "ord.t het o.rbaminaat ontleedt in

Do

en

co,

door ont.panning tot

a

Atm. en te.p. daUng tot 800 C. De Oa en COa worden vervolgen. Ollt.P&Jllleft

tot 1 Atm. en ,eko.ld, waardoor we.r oerbaminaat ontst .... t. dat ge.lt.pendeerel

wordt in p .. rarfineolie. Deze suspenlie wordt u.ar de autoola.at teruggevoerd.

Het wator ... ureum-oli. lIleng.el (met enkele _

C<\a

en

De)

wordt ~.oheidea

en de olle terulPVeerd naar d • • ulpende.l. De waterip-urnaopl s.lng wordt

1ftgedampt en de versadig'e ureumoploa.ing in .en droock . . er verstoven. Bet blj

h.t 1n'ampen vrljkoaende ~. b ... t . . ter, 0<1& en WB₃• Dit wordt na condene .. t le behandeld met kalkmelk, . . arbij het ~ vrijkomt en teruggevoerd 'tt'ord1f.

') IIDle yan bet proo.,.

De

opdr .. oht . . . de ureumberelding volgenl de modernlte prinoipe ••

DD ••

erd besloten de recyole v .. n niet omgelet oarbamin.at toe t. p . . . . n en wel met 'behulp T.n een inerte olie. .

De

voordelen hierv .. n sijn v.lerl.l:

.. ) Bij een prooe. Ionder oU .• en met reoyole mOlt het 00, +

lIHo

0&4 ... hop druk

en t . . per .. tuur terugg.voerd .orden. Afgellen Tan de .... ft8oh .. t van 4ure pompon, kan het oarbamlnaat niet direot in de autool .... f geve.rd worden. d ... r daa 40 t_peratuur ~ ... hoog 10U oplopen. Da.rom aoeten extra oarb. koelel'I tu.ea

g.pla.tst word.n. Wanneer we met olie . . rken, ken d •• e dlenen ala tranaport-middel v.or het oarbamlna.t en kan t .... en. de voralnc-warmte Tan het oarbamlnaat opgnan,en worden in de IU8pend~ ... ar de aUlpenlie olie-oarb. gemaakt wordt. b) goor de honeelh.iG t . . geToerde oUe t. varleren bn de tnperatuut in de

auto-w1 .... r binnen na . . e gr.llsen oon.t .. nt ,ehouden worden.

0) Door bet lage I. g. van de .Ue, .tijgt dit .nel ln de r •• oti.autool ....

t,

waardoor een sek.re ~erking verkregen wordt. ".ardoor dus de re .. ctietijd kletner ,enom.n kan worden.

4) Bij 4e Terwerkin« v .. n het re .. otieproduct in de ont.pank .... r ontle.dt het oarb ••

waardoor temperatuurdalin« optreedt. die «ede.ltelijk door de oli. op,..anceD

k.1l worden.

Voor de re.ctie-o •• tandigheden werd 170° C. en oae 100 atm. g •• ocefti het Toordeel la dat het hierbij mog.lijk ia om e.n autoolaaf te ~ebruiken met .. n

Pb-b1nnen1aa~ waardoor •• dUI ni.t in dure corroaie,e.tendige l"8r1n,0. Ter-... n.n. 1I04i, te hierbij volkomen luiver

COa

en~. De om,ettlnl is hierbij •••

0. niet te grote verliesen v.n BB0 te verkrijgen (ong. 1 ton p I' d .. g) wer4

een

IUD

reg.neratte inrichting gebruikt. Be.loten yerd tot gebruik van kalkm.lk . . arbij het mogelijk wa • • et ee~oudlge apparaten en goedkoop t. werk.n.

naar Co, en 113 bij de Staat'lIli,jnen voorhand.n .ijn, nrd bedoteft de t ..

," I I •

I

.

I •

I

.

I

I

-

- - - -

-,

~[stll1![

'

:

}

'M

e..;

rkm

.

1) Ir . . . n Gacldy ( /(Journa1 ot Ind ... nd Ing.

eh.lIl.

1" (1922) 611

2) Matignon .n Fr.jacqu.. Oh1m1 • • t Indu.tri. VII 1 (1922) 1037

~) U.S. 2.06&.283. Lawr.nc •• S,.khui. (1936)

'} U.S. 1.087.321. Lawr.no •• B~.khul. (1937)

6) U.S. 1.212.8"7. Port.r (1941~

6) lr ... Ga4d7. 01 .. rk '\Ind. Eng. Ohem. 22 ,(1930) 289

7) U.S.

2.214.068

Ro,er ••

iOrt.r (1941) 8)

u.s.

2.116.881 d. lopp (1938)

9) D.P. 841.228 l.G. (19~0)

10) U.S. 1.087.980 Lawr.nc. (1937)

1\.."-

__

_

11) Maree.k Oh ... ~23 (1948) 217

12) D.P. M8.435 l.G. (1932)

13) V.S. 1.laB.186 Ira.e. Oaddy

14)

Pr.j ...

qu ••

11) U.S. 2.498.838

Ohi.i • • t Industri. &0 (1948) 22

rr.jaequ •• (19150)

16) B.rth.lot. Geni. ClTi1 116 60 (1940) 200

17) 1'1 .. t 889

18) Ilo. 1443

l~) U.S. 1.9"1.31"

Bör.ä.z.

II~~r

,.rlldpl.tl4t lit.r ..

tuur:

20 B .. larott J. Prakt. Ch.mie 1 (1870) 283

21) Mati,non .n Fr.j .. cqu.s Bull. $00. Ch~. 31 (1922) 101

22) Kr . . . n Claddy J. Aa. Oh.m. Soo. ~ (1930) 3088

21) 01ark. Oaddy

.n

Ri.t Ind. Eng. Oh.m~ 21 (1933) 1092

, 24) Thoaplon. lra ••• n Gacldy Ind. En,. Ohem. 22 (1930) 738

2S) U.S. 2.129.689 H.th.rington (19~)

26)

V.S. 1.878.982

Boller

27} Clark en H.th.rln~on 28)

u.s.

2.26'.133 Fbrt.r 29) Pinok en K.117 30) Shnidaan en Sunier 31) Ml11er

.n

Dittma.r 32) C1ark en Gaddy' 33} B.rliner 3~) Iraa. en H.th.rln(ton 31) Ita1. 427.912 'Vont.oatini" 36) Ital. 434.130 ~nt.oatini" 37) It .. 1. 435.188 "I4ontece.tini" J. Am. Ohem. 800. 49 (1927) 1909

J. Am. Oh.m. Soc. 47 (1921) 2170

J. PhY'. Oh ... 36 (1932) 1232

J. Am. Ohem. $00. 56 (1934) 848 Ind. Eng. Oh.m. 12 (1930) 1084

Ind. Bne. Oh ... '8 (1936) 817 Ind. En,. Oh.m. 19 (1927) lOB

(1949 )

(1910) (1960)

.

..

~

JrV

,'

"

V\Y

v.:J

'

V~

.

~vr

I

-I

I

I

I

I

•

I

I

.

I

_' -- 1

-C.A.M. van den Broek. Uitgebreiqe beschrijving van het tweede gedeelte.

(Het eerste gedeelte is uitgewerkt door de Heer W.F.J. van Putten.) Het tweede gedeelte van het proces omvat het verwerken van het olie-ureum-water mengsel op zuivere ureum, terwijl tevens het opge10stè NH₃ geregenereerd wordt.

Overzicht:

He~ mengsel van olie, ureQ~ en water wordt gescheiden in een separator.

De olie vloeit van boven af en wordt via een oliekoeler teruggevoerd naar de olievoorraadtank (zie eerste deel). De ureumoplossing vloeit in buffertank I en wordt vervolgens gefiltreerd om eventuele verontreinigingen, zoals ijzer af te scheiden.

De

gezuiverde oplossing stroomt in buffertank II. Eierna wordt de op-\

lossing in vaouum ingedampt 'n de verdamper. Dit geschiedt discontinu om te vermijden dat een deel van het ureum te lange tijd achtereen aan de hoge temp. blootge.teld wordt. De ingedampte ureumoplossing vloeit in buffert ank I I I en wordt via een pompje in een droogkamer verstoven, waar de laatste resten wate~met behulp van hete lucht verdreven worden. De productie aan ureum bedraagt 20 ton/24 uur.

De bij het 'indampen van de ureumoplossing in de verdamper ontwijkende water-damp bevat een aanzienlijke hoeveelheid C~ en NH_{3 •} Bij oondensatie van de water-damp in de condensor lossen hierin de C~ en NH3 weer op en vormen ammonium-earbo-nut. Deze oplossing wordt afzonderlijk opgevangen in buffertank IV. Van hieruit

wordt de oplossing continu gepompt naar de NHo-regenerator, . . ar door middel ~

~~

~

kalkmelk de ammoniak uitgedreven wordt. Het gas wordt vervolgens

geoomprimee~d

n

~~' na koelen wordt de vloeibare ammoniak naar de ammoniaktank (zie deel I) terug_ oerd

~

lP2arotyg; en b.rekenin,en.

2}

1) Separator:

-

--

-

-Te scheiden per 24 uur: en

{ 28 ton (ureum + ~ 0 + CO

_a

+ NHcs)

t

39 ton olie.

d.i. ~ • 21,1 m3 _{ureumopl. en} ~ _{-43,3 m}3 _olie.

1,3 0,9

Totaal: 64,8 m3;124 uur.

De verblijftijd stellen we'; 10 min., dus inhoud -

2:4~8

6 - 0,45 m • 3

Nemen we de grenslaag {

de olie

de ureumopl.:

op de helft, dan is de verblijftijd van 24 x 0,225 • 1/8 uur.

43 3

24 x 6.225 _ 1/ 4 uur. 21,5

Materiaal: aluminium Druk oae 2 atm.

Inhoud: 0,45 m3 • hoogte: 2,3 m. ; diameter 0,5 m.

Onderste helft voorzien van stoommantel. Temp.: ca. 800 C.

C. -~ 250 C.

1072.500 Kcal/24 Oltekoeler. Te koelen 39 ton 01i8/24 uur van 800

HoevëeÏhëid warmte is: 39.000 x 0,5 x (80 - 25) • d.i. 4470D Koal/uur • 4 x 44700 BTU;Uu;.

Laten we het koelwater opwarmen van 15

c.

~ 600

C.,

dan is:

uur.

o 0 0 0

At1 • 20 C. i 6t_{2 -} 10 C. i dus _{At gem•• 14} C. - 25 F.

Q • ij x II t em. x opp.

-U - 400 aanginomen.

4 x 44700 • 400 x 25 x opp. opp. • 17 z 9 f't2.

Qege!e~Sl Matèriaal aluminium.

Afmetingen: diam. ca. 20 cm. j lengte ca. 1,10 m.

--t • ~ . ~ , T r " r, , ' f' ' r ' r ' r .. r, 'r , \ « j ,, -« ' _{( ,} fr , ' .. ' " ' ; . ,t : . I • I J' " -

,

\ j f ( ( ,

, - - - --~---~ I • I • 1 -! • 2

-S} Buffertank I. Kateriaal: aluminium.

- - - _{Inhoud 2 • • diam. 1.20} 3

_s.;

_{lengte 2.00}

_m.

ol stoomvenrarming op 800

c.

'lJl1',~,.<f'

41

-

;:;

~

---

-;

;

~

andradPODlP.

6) 7)

- - - Capaoiteit 21.4 . / 24 uur • ~ L./uur.

rilter. Type: Sparkler-tllter .et oapaoit.'t 900 L~uur.

- - - - Afmetingen: ca. 75 cm x 75 cm.

Buttertant 11) Zie 3)

---

..

-Verdamper. Disoontinue werking. .

Ï)e-"nioir in buttertank II ie oontinu 900 L./ uurl $tellen we de tijd Tan

indampen van een vulling op 1 uur, dan moet áus in verband .et tijd nodi~ voor

vullen en ledigen ca. 1 a3_{/uur ingedampt worden.}

Gegeven.. TotaalTolume Terdamper: 6

.3.

- - - Diameter: 1,40 lil.; hoogte: 4m.

Temp.: begin ca. 800 _{C., eind ca. 115}0

o.

Kateriaalbalans.

~ per 24 uur: 20 t. ureum., 6 t. Ba0, 1 t.

~ ~

/ '

fat.

damp : 4,72. t.

Ba0,

~put per 24 uur:l_a11 Tloelatot: 20 t. ureum,

Capaoiteit: 1 1Il3juur i d.i.

A..

t./ uur.

. 21,5

COa, 1

t.~.

1

t.

coa,

I t. 183

1,28 t.&.l0 (94~ ure_opl.)

Input per

~111ng: 2~:5

t. ureum,

2:,5

t.

Ba0,

~

t.

~t ~

t.

COa

i.Z!.

-L

.

...L

21,8 t. ~O, 21,8 t. &3' 21,8 t.

COa

~

t. ureum, ilta: t.

Ba0.

t ,

{

als damp: Output per vulling.

ala vloelatot:

Per vulling te verdampen:

t

219,5

KG. Ba°·

46,5

KG.

RH3 46,5

KG. Co..

Besohouwen we dit ala een oplolsing van (~)aC03 en 183 in water, dan hebben

we: 46800 _4~

_•

₁₀

_86,8

_{mol. ammoniumcarbonaat.}

en

21\à

500 -

4§~

• 11137,6 Illol. water.

40§QQ e

iA5QQ •

611.7 aol. ammoniak.

en 17 - ~

%«

-W'anatebalan ••

..

---0. de benodi~d. Terd~pin~ . . -.mte te berekenen, .tellen we on. voor:

a) e.n aantal calori_n cm lOSSt8 mol ammoniumcarbonaat uit .. n oplolaing te

dampen als ga8T01"!li~

co"

1H3 en

Ba

O.

b) een aantal calor1en om. ~11,711l01. $lIImoniak uit een wateri~e oplo.l1ll~ te

dam-pen ala gasvormi~· 1H3.

c) een aantal calort.n OR 11137,6 mol. water te verdampen bij een trajeot

80° - 1150 C.

Ge~evenl uit de Int. Critical TabelI:

Vorming.warmte Tan (~)a~ (in waterige opl.) uit de eleaenten:

• 223,4 Ical/.ol, .

Vormingswarmte veer ~ (~as) (ka.ertemp. I atm.): lO,~4 Kcallmol.

ft voor COs (~as) ( ft ) : 94,39 Kcal/ IJlol.

ft Toor BsO (g .. a) ( ~ ): S7 ,83 Ica1/lIlol.

Voor de reactie: (e.)8C~ (in OPl.}--+-2lU1_3gas+ COaga

a + lfa0gaa - Q kcal

-r

I I ,.

,

.

I • ,

.

3 -Q • 223,4- 2 % 10,94 - 94,39 - 57,83 • 49.3 Kcal/mol.

Dul benodi~de warmte 0. het ammoniumcarbonaat uit te drijven is:

• 49,3 x 1056,8 • 52100 Ical. .

Verder ,;èett de Int. Clou. Tablo voor' de oploswarmte van ga.ITormi~e 1JIlII10niak tot een verdunde opl088in~: 8,5 Ical/_ol. ' '

>

Due beiiodi,;de warmte om de NH3 uit te drijven ia: • 611,7 x 8,5 • !!QQ.. loal.

\~~r Benodi~de warmte om het wate~ .t~.~~r.dampen (Toor de verdampin~awarate il die bij

v;t

800 C. aangenomen daar deze wimat~ ia)! " ' , ·

11" . ' 11137,6 x l~ • 110262 leal.

'. ~. l).JI totaal toe te voeren warmte per 'uur: .

rr'

152100 + 110262 + SlOO'" 167M2 Koal, afgerond 168.000 Koal/uur.

Q • U x opp. x II t~eTll.

Voor de TerWarming wordt gebruikt condenierende stoa. van 1150

c.

Voor d. témp. TaD de ureu.op1. wordt',;emidd.ld 100° C. aart~enomen.

Daa L}t1 • lsO

c.

en ~ta. 150

c.,

dua _{I.\t pm} • • 150 C • • 270

r.

U wordt 300 ~e.teld. '

Daa: 4 xl68~OOO . '300 % 27 % opp. opp • • ~

na.

8) ~O~!I1!0!. Gegnena: ,discontinue werking. Input per uur: {219;5 K~~ waterdamp }

46;5 K~~ 1H3 , 46,S I~.

CC2

Ia de condenaor reactie tot · (-e..').

<».,

+ 1H3 in wat.ri~ oplo .. in~.

ReaCtiewa~~e (d. 7) ): l§8.00Qloal/uur. 0 . '

Verder in d. condensor nog atkoelin~ tot ca~ 30 C.

Warate hierToornodi,;: (100 - 30) % 1 % 312,5 • 21.8?S:Kcal, atgerond 22.000 loal. Totaal af te Toeren warmte • 168.000 + 22.000 • 190.000 Kcal/uur.

Q •

U

% opp. % ~ t .

, U' il 8oaangenol:: . . 0 lavoer damp. 1000 _{C., atvoer cond.nsaat 30 C. '}

Invoer ioelwat.~ 150 C., arYoer .o ... t.r 600 C. '

At1 • 40 .C.,A

ta

,

•

150 C." ~t • 250 C • ~el1l. Dua: 4 % 190.00 • 80:% 45'% opp. opp. • 211 tt2.

-. . . . . -• 4tf F. 9) Ij!c!o!!D_b!~gm!t!i!Ch._v!1~u!8~ Lengte valbuil ca. 10 meter. 10) Buftertal1k 'lIl.

Ï~o;r~di.;o;tlnu.AlToer continu. DOorvoer 16,1 m3 94~ ureum/24 uur. !!e!8!e!!Bl Aluminium-tank lIlet rO.rwerk.

Inhoud 2 utS i diam. 1.20 1Il~ i hoot;te 2.00 meter.

Tank voorzien van ato.mmantel voor Terwarmin~ op 1180

_c.

11) ~P:. Type llaadradpoJlp. Cont laue werking. Ci.pi.citeit: 21,28 tonJ24 uur •

12)

•.

~.9.~ ureum .·1;~2 (~einterpo1eerd).

Dua capaoiteit: 2t~1

.

16,1 m3

/24

uur of: 070

L.!uur.

pr~0!k!B!~l

Typ.!

droogkamer voorziea TaD aohri.per en rot.rende luchtinlaat. Luohtuitlaat via lakken filterl naar exhau.ter. Benodigde lucht Toorverwarmd .et .tooa tot

ueo

C. UreWllatvoer lI.et aohroettranaporteur. ·

Voor uitvoerige berekening zie aan het eind van het Terala~.

. , ,

Butfertank IV. Verlamè1tank voor condenaaat uit cond.nsor.

2

.~t·fnh;udt di ... : 1,20 mi l.ngte 2.00 meter.

I I ' I .. : I I -I ' - - ' 14) Pomp.

_-

-

4 -Type tandradpomp. Continue werking.

Capaoiteit: 6,72 'ton/24 laU~, I. g. • 1,2 (geschat)

Dus capaoiteit: 6~72 • S~6 :m3/24 uur

1 2 ' _{, ot:. 234 L/uur.} lS) Regenerator: Continue ammoniak-terugwinning.

16)

---

~!e!e~.l ketel inhoud 2

.3,

voorzien van roerder.

. , . . . ,di ... 1,20 m., hoogte 2.00 m.

!A!eri!a!b!l!D!! Yoor de heltt gevuld met vloeistot, dus 1 .3 v1oeiatot.

InvOer S,6 .3/24 uur. Ammoniuaoarbonaat-1H3-opl.

lodig oa.: 1 tonCaO/24 uur, invoer al, ~ kalksu.penaie, dus oa. 2 ton/24 uur. S.g. kalksulp'~~.ie: 1,7 (gesohat),

dus totaaUmroer:

1 ~? ,+ 5,6 .• ,6 _8 .3/24 uur.

Dtta verblijttijd

.1t ·

oae 3,5 uur.

.

,

Continue afToer van 1 ton'1H₃)24 uur en continue atvoer CaC03 su.penlie. Werkt_peratuur ca. lSO C.

Druk in ketel wordt door regelapparaat op oa. 1 ata gehouden.

DIl. atgeToerde RH3 beTat dan oae 3~ water.

i..ik~u~p~ndeur.

Invóer: 1 ton CaO en 1 tOB

Hao/24

uur.

geieie!,I -iDhöud oa. 1

.3.

Langi'" roterende gepertoreerde trommel waarin de . kalk gesto~wordt. De buitenomtrek voorzien,van roerbladen.

17) Ammoniak-oompressor. Compressor-oapaoiteit: 1 tOD gasv. KH3/24 uur,

~ ~ ~ ~ - - - d.i. '42 KG. KH3/uur.

18)

ge,.ye!Sl cylinderdia..: lS cs. slag: 12' CDl.

toerental: 'oa. 250 OMWeat./.in. , vliepiel.: di... 1 •• i breedte 10 011.

Ammoniak-oondenlor.

oondenïati . . ;rmtëla: 260 Kcal/kg. 1H3~

Dus totaal at te voeren: 42 x 260 • 11.000 Ical/uur.

lemen we aan dat het koelwater 100 C. opgewarmd wordt, dan il met behulp van een tabel te vinden dat bij gebruik va ft .en oonaentrisohe builenkoeler IlOd.ig lijft:

7 buizen van 3,30 a. lengte. Diameter buitenpijp:'l4 cm. Hoogte koeler: 80'cm. '

Benodigde hoeveelheid koelwater: 1,5.3 uur. UitToerige berekening droogkamer.

(Voor de gebruikte gegeven. lie bijgaande voohtigheidstabel.) lmoer oont inu: 20 t •. ureum. + 1,28 t.

uter

per 24 uur.

Te ,verdampen: ,1280 KG. water/24 uur

ot

§LA. IG. Ba0juur (11150 C.)

-lIt.$.r;

iadb.l,D ••

a) lD!0!r_1~c~tl 200 C., rel. yoohtigheid ~t d.w.l. deze lucht bevat:

0,0087 Kg. water/x~. dro~e luoht.

Dele lucht verhitten van 200 C. ~ 11150 C. (in voo"ern.rmer). .

Den wordt de relatiev. vochtigheid Ol.. l~, het vochtgehalte blijtt gelijk.

Ve"ol~enl vochtopname. ' .

1

\

w.

stellen de Toohtopname tot 9~ rel. voohtgehalte, dan bevat de lucht 0,0404 K~. Ba0!xg. droge luoht, en ie de templ gedaald tot oa. :590

_c.

Dal 1 K~. droge luoht kàn opdezè u.nier opnemen:

0,0404 - 0,0087 • 0,0317 Kg. B80 uit de ureumopl. De hoeveelheid benodigde droge ,lucht is dua:

53,3 , .. ,

I •

..

I

•

-

5-Ofw.1: uit~edrukt in de gebrulkté:buitenlucht (200 C.~ 6~ rel. vooht) le81 + (1681 x 0.0087) • 1895,6 Kg. buitenluoht.

B.t .peo. ~olua. ~an luoht ~an

20

b

c.

en 6~ r.l. ~ooht i.: 0,84 a3_{/kg. droge luoht •.}

Dua d. iDYo.r • 1681 x 0,84 • 1412 ~ lUCht/uur (200 C., ~ rel. vooht).

o} !!ill~a~l!:!chtl

Temp. 390 _{C •• rel.· Tocht 9~. ' . , "}

Bo.v.e1h.id 1681 kg. dro~ 1uoht/uur. Sp.o. ;volume .0,94 .3!kg. drot. luoht.

])u, volUlll' uitlaat1ucht • 1681 x 0,94 • ~ 1Il3 luur (390

C.,

9~ rel. ~ocht.)

~,~ . ~'. ,.,,'.. . .

'

---lIhault.r: Type .iagara:éórtoldal tan •

. '" , .. , ... o~paciteit: ~ 1Il3/uur.

IN'J!lte balau:

a) 1681 kg. droge lucht m.~ 6~ ,el. ~ocht, temp. 20° C.i d.i. 0,0087 kg. Ba0/kg. droge luoht.

I.W • • 0,242 .p.l./oC./kg. dróge 'lucht' (vochtig. Ipec. warmt.) Dus ~.il,Ûloud: 1681 x 20 x 0,242 • ~ Ical.

b) 1681 kg. dro~. luoht met '~ l~ rel. vocht, te.p. 1150 C.;

da~ 0,0087 kg. BSo/kg, c!i'oge lucht. I.lr • • 0,242 ICd./ oC./ k~. drogé :luéht. DIla WarJIlt. inhoud:l681 x 115 x 0,242 • H782 Kcal.

Du. in TOOrTe~. toe t. Toer.n 46182:- 8136 • 38646 101.1,

at~eron~ ~.OOO Kcal/uur. c) 1681 kg. droge lucht m.t 9~ rel. vocht, t •• p. 390

c.;

~a~ 0,0404 kg. Bag/kg. droge lucht. '

a.w. - 0,287 101.1/ C./kg. drogè;lûcht • .

Dul warmte-inhoud: 1&81 x 39 x 0,287 • 16849 Kcal.

V.rwaarlolen van v.rli'l.n dan is dus: 46?82 - 16849 • 29933 Kcal. nodig g .... st OM.het.wat.r uit d. Ur.um te verdampen.

Control.: Om 53,3 kg. water te'~érdampen is nodig:

- - - 53,3 x 530 • 28249 Koa1. Dit klopt dus vrij goed.

V OOM'enral'lll.r: 1849 .3 luoht .... ..---1150 C.,(l~ rel.Tooht) tyoo".rwarmer

₊

I

At1 • lSO C. ' , 0 , 0 .46 o

At,a •

110

C.,

At

U • 5,& aangenomen. gem.

C • • 83

r.

Q • 'U x At ' m. x opp. . 4 x 39.000 .. S"x

8:5~x

opp. , Opp.. 342 tt • 1412

.3

lucht 200 O.,(~ r.l.vocht) - 0

BenOdigd. ho.veelheid stoom van 130 C. Aangenomen pijp: 3/4"/1" • 39·000 • 7S kg. stoom/uur. UO wanddikte: 0;113" lftW~ di ... : 0,824" in. door.n.: 0,003?1 tt:1l

I ~

I

-I

r.

-

'

I 6

-inw. opp. : 0,2U58 tt2

;Irt.

/

SteUeJl we de 'pijpen 8 ft. lang, dan ia opp.: 8 :IC 0,2158 - 1,1264

tt2

buis.

~ di 342

ua'

no g: 1,1264- 198 buizen.

nt, 198 buiseft Tan ä . ft. lan', of: 198 I:>

196 buben nn 196 :IC 8 • 8,08 ft. lang.

DIl,

nodi~:

196

.

b~~zen

3/4."/1 ti i lengte: 8,06 :IC 0,3048 • 2.46 meter.

Diameter huia • 0,55 meter.

Bij 1. D,ÇS-'m.

,

I Q)~ : 2,46 meter I( 1412.3

j

uur

:~ ~' Dóoratrooaopp • • 0,00311

tt

2

J

buis

Da.

totaal: 196 x 0~OO3?1 ·.·O~128 ·tt~

DooM'oer 1849 a3/uur - 1849 :IC 35.31 • 18 1 rt3/ •• o.

. 3600 ' ~. lh id 18.1

A.M.

ene e • 0 128 .. '. .

.

.

.

BH 2. • 24,9 tt/.ec.

Doonoer • 1412 a3

/

uur •

_{14:12 :IC 35,:51 • 13,8 t't3/ •• c.}

3600

Oua enelheid. 13,8.

U

tt/sec.

0,728 -Geschatte teaperaturen: U'3'"

kJ.:t

..t.cM-stoomlijde:

---_.&.-..

At • t •• T • - t s At .. 266 - '265 • 1 !t~O!z!j~!: . t

r •

t •• T ~ - 3/4 At

tt •

266 - 3/4 x 1

_{• lli.}

o _F. At - tS.T~- t. At . 266 - ' 265 • 1 tr .. t. v~- 3/4At tr • 266 - 3/4 x 1 • ~ o F. lu!h~l!j~èl lUlhIzijgè.l . tr - tI ... 0;5 (t. - t) ... . tr • 264,5 - 1/2(264.5 - 68).166° F. t r " t - '0,5 (t. - t ) .... . tt' • 235 - 1/2(265 - 239). 2520 F.

- 7

-BH 2: Binn,!!lidè pijp (lucht).

t • 1660

r.

"

,

"

0,

ba •

0,0225

~ (D~

r?

)0,1J (~) ,

»1 • diameter • 0,068' ft. .

Ic • th,rm. ~,l,idbaarh.ld • 0,0129 + (168 - 32) x 0,00002 • 0,0158 u .. lift. sn,lhèid'. 19,0 tt/aee. • 19,0 % 3600 tt,.uur.

f

..

dichth.id • 0,0634 lb/tt3. '

-JU • viscosit.it • 0,021 % 2,42 lb./tt/uur.

c . ,Ipeo. warmt.,. o;a42,B.T~U./lb. " ","""

ba

.0,0225 0,0156 (0.0686 % 19,0 % 3600 x 0.0634)°,8% (0,242 % 0,921 % 2,42)°,4 " 0,0686 . 0,021 % 2,42 0,01156

ba

• 0,00512 x (5850)°.8% (O,788}o,4 ~ • 0,00812 x 1032 x 0,9091.

ha

.~. . . ~. .', .

Bij 1: Binnenzijd. pijp (lucht)

t • 2520 r; ,

~ • 0,0225 i.. (Di Up)o ,e (_ ~,4

, Di

/'l

k Di a 0,0686 Ic .. 0,0129 + (2&2 - 32)0,00002 • 0,0173 U • 24,9 % 3600

?

•

0,0564

tu •

0,022 x 2,42 o • 0,24.4

ht

.0 9225 • 0,0173 (0,0686%

24.~

J 36

00

%

2,055,>°,8%

, t 0,0686 0,022 x 2,42 h_i .. 0;00l567 X (6400)0,8% (0.752)°,4 hi • 0,00&81 % 1109 % 0,89~8

ht

.~

B11 1 .n 2. Bu1t'DJ~1d+ pi1p (oond •• toom).

, t , ~ ,2~O ,,' ~ , 1

, , k 3 _{a A}

-kt • 0 725 { ( e t r; ) 4

~

,

,

,

'.Dottt

At _{. . .}

~.

lat. v.rd. warmt • • 934,9 BoT.U./ lb.

f' •

diohtheid t i l . a 58,5 1'b/rt3 ' k • therm~ geleidbaarheid (ilm • 0,396

r; • T.r.n.'.waart.kraoht • 4,18 x 108 tt/uura

;a

~vieoo •• (11m. .. 0,16 x 2,4r2

~ • diu..t,r a 0,0875 rt.

I • aamiJ rijen bub.n boven .lkaar • 16

Cl t .temp. v.r.ohil ,hootd..tro ... t ... l . ,1~ ,7_ ' . , ,. 1

ht

. 0 725 «0.326)3 (§8.~)a x 4,18 x lOS % 934,9)4 ~& t 16 x 0,0875% 0,16 x 2,42 % 1 1

ht '" •

0; 725 (153 % 1018

>"

I ,; hl;8 • O,.~25 JE: 351? ~,a • 2550

na.:

~i~

"1:

{

ht

stoOJU. • 2550

ht

lucht.. • 5,63

f

ba

.

•

toomz.. • 2350

bH 2:

, - - - -- - -

-~-I

•

~

8

-De weerltaad ligt op.de ,binnenzijde TaR,de buis, dus:

...l.... •

..L

+ 1,151 Di lo~ ~ + ..J21... (Toor schone pijpen)

Ui~ hi l~taa1 Di [bho . " " " , " "

..L •

-1-

+ 1.151 x

°

0686 log 0,0875 0,0686

Ui1 S,SS 26 ' 0,0686 + 0,0875 x 2&50

+ 0,00032 + O.OOO~51

....L. • .L

hi + 1.151 Di 10~1b..Di + ~ho (Toor Ichon. pijpen)

~ia, lstaal "'U

-1... •

-1....

+ 0,00032 + 0,00031 ~i:a, 4,80

....L. •

0,2082 + 0,00032 + 0,00031 • 0,2088 ~':a

,

Uia • 4.78 • , . . . . ' . • • • ~ ~ J • • -> • ~ 1108 - 129 079.

456

• • 2,3 x 0,9340 • 2,145

=

Q .39 .. 000 'x '4B.!~~ • ./uur " x

~.QQQ

•

~.u

tt8

DIl. A • 456

=

h.~enOlllen WIlS in het bepn: 842

tt2.

'fDP' gontroli: ' . we.rstand bij 1. luchtzijd. : 0,1778 .etaa1cijde: 0,0003 .toomzijd. : 0,0003

•

0,1778 ..6t, O.~7~~· 27 0,0003 •

A!a.

0,1784 27

O;oooa

~ 0,1784· 27

A t₃ zijn praotbch • Q.. Dit klopt met de aangenomen . . ar4e •• weerstand : bi1 2. luohtlijde : 0,2082 •• taahijde: 0,0083 Itoomzijde : 0,0003 "

...

, 4 t l • 197,4 P,; 0

4ta

0,2082 • Atl Q,~~~ ~~~ ,

2.0003

.~ 0;2088 198, Q~OOOJ O,~~8 • At198 3

• 2.1.

0

r.

•

_•

Dit klopt ook .et de aangenomen waarden.

·

-

Ol ._. ... •. .a

5!! ,..

~

'"

I

",

'lP '" 4" '" liS' ' "

~'"

'" , - I

I

I

I

I

I

7

1

I

!

wWJJJ

1

11 11

II

±

I

J

~I /fA -

Fr"

:lIS, 'H:L

H-r

SDezifl$c/lt Wtirme in kcal pro Qe pro kg Irockener tillf

Die Unien odiobolisc/ler

AbktJhlung sind gerude

und parollel

:]

I

I

t+=i----

k j

I

I

I

t

I -1 Qf3 "s ..., ~ _~

,

I

,

_~I

I I I

VI l V:t+r!

---tI

( I • I~

j

I I

I

~ " I, I

_.,

13 ~ ~

...

~

~

'-I

_l

_{__}

_J

_L-

_-

_J

_I

_I

-'!:,ttA

I

-t

~-f-~*

I

1/

T

I-;;:;;r-r

:---

l

-

Y

-;

i--+-J

~ -~

-$2

"

~a,(Jó,,;: -t' o J '1/.14-= ,<>

1

_I!

I

_I

:n

l _

l _

~er(lV ~~Á _/

/1

b r

Jt-...fJ...=

I'

₇ t~

--

-

1/

~~::.:::::[_- ! ~

_I

I.~~

t

---rr

i

~* ~Z1 ~~~~ t4 iel" ::::z: ~ ~I !=:l=~ ~- - . . I A

-

:

/?t=

s

CL

I

-

t=s+::::t

i

:s

t z l

1 40U OJt9 ao 3IJ 5lJ 6tJ 90 100 110 12Il

39

Feuchtigkeitstaf,ol. Ol.(