1二氧化碳气提法制取尿素
CO2汽提法工艺中最详细最全面尿素合成塔的相关知识
CO2汽提法工艺中最详细最全面尿素合成塔的相关知识尿素合成塔是CO2汽提法尿素生产装置中最重要的设备之一，不论采用射线源测量液位的传统型CO2汽提工艺日产1070吨尿素的尿素合成塔；还是采用雷达测量液位的改进型CO2汽提工艺（带池式冷凝器）日产2860吨尿素的尿素合成塔，它们都是一台结构型式基本相同、立式安装在高框架内带不锈钢衬里的尿素高压反应器。
来自高压冷凝器或池式冷凝器的尿素熔融物分别由尿素合成塔底部的两根接管（N1和N3）进入，在温度170~183度、压力14.2MPa操作条件下在塔内完成尿素合成反应后，由塔内的上部液层内设置带有出液漏斗的内管流下，通过底部接管（N4）引出送至CO2汽提塔上管箱完成等压汽提操作。
尿素合成反应后残留的不凝性气体（含未反应的氨和CO2气体）聚集在液层上方的塔顶空间，由设在顶封头上的接管（N2）送至高压洗涤器完成氨和CO2气体的洗涤吸收操作。
本设备的设计压力为16MPa，设计温度为190度，操作容积根据装置生产能力和采用的工艺方法而定。
一丶尿素合成塔内完成的反应与其它尿素生产方法一样，CO2汽提法尿素合成塔在尿素装置中的作用主要是完成尿素合成反应，由于高压循环系统采用的是CO2汽提工艺并设置了高压冷凝器或池式冷凝器，CO2气体是由汽提塔底部加入，从汽提塔顶部出来的汽提气和新鲜液氨以及循环回来的甲铵液从高压冷凝器顶部管箱（或池式冷凝器壳程）加入，CO2和液氨生成甲铵的反应首先在高压冷凝器管内（或池式冷凝器壳程内）进行，通过对壳程（或管程）副产蒸汽压力及其温度的控制，约有60%的甲铵生成反应已经完成，而甲铵脱水生成尿素的反应较慢，且为吸热反应，受高压冷凝器底部管箱（或池式冷凝器壳程）提供的容积空间限制，停留时间有限，其甲铵脱水生成尿素的反应将绝大部分（或部分）将移至尿素合成塔内完成，其维持反应所需要的热量依靠余下的CO2和液氨在尿素合成塔内进行的甲铵反应生成的热量来提供，其所需的时间（即停留时间）将通过设计时（采用工艺方法）确定的尿素合成塔的尺寸和容积来保证。
二氧化碳汽提工艺生产尿素的节能降耗分析
二氧化碳汽提工艺生产尿素的节能降耗分析摘要：现阶段，在二氧化碳汽提工艺生产尿素过程中对尿素生产技术进行更新和优化可以在极大程度上提高节能降耗水平。
在尿素生产过程中二氧化碳汽提法属于比较先进的生产工艺，也是现代煤化工企业在尿素生产过程中比较常用的生产系统。
为了提高二氧化碳气体工艺的生产效益，需要对二氧化碳汽提工艺的具体情况进行分析，了解尿素生产的具体过程。
并从不同角度出发提出科学有效的节能降耗措施，促进煤化工企业的可持续发展。
关键词：二氧化碳；汽提工艺；尿素生产；节能降耗前言二氧化碳汽提工业生产尿素装置主要是从压缩到气提原料，包含高压系统、循环系统以及蒸发系统、解析水解系统等。
在具体的研究过程中，必须对生产尿素的整个流程进行科学把握，才能够利用合理的节能降耗措施提高二氧化碳汽提工艺生产尿素的整体效益。
1二氧化碳汽提工艺简介在本企业尿素生产过程中使用的二氧化碳压缩机是离心式二氧化碳压缩机。
二氧化碳压缩机由透平KT120进行驱动，包含两缸四段，低压缸以及高压段主要利用齿轮箱完成增速，齿轮箱的增速比为1.39。
在前两段属于同一个转轴，转轴在同一个水平的上下剖分式缸体内安装，在二段出口设置有脱氢反应器。
后两端也为同一根转轴，转轴主要安装在筒形缸体内。
在两个转轴之间装有增速器。
不同段之间都设置有气体冷却器和液滴分离器。
压缩机主要有四段，出口温度为117.5摄氏度，压力为14.6MPa。
在实际运行过程中并不需要冷却直接可以进入合成系统的汽提塔，对提高生产效率有一定作用。
2二氧化碳汽提工艺生产尿素流程在利用二氧化碳汽提工艺进行尿素生产的过程中，其生产流程见图1。
图1 二氧化碳汽提工艺生产尿素流程需要从以下角度出发对生产流程进行科学把握：2.1压缩到气提原料二氧化碳汽提主要是利用中低变工序促使一氧化碳和水蒸气生成二氧化碳，之后原料气可以进入脱碳工序，二氧化碳在吸收塔中会被溶液吸收，而被吸收的溶液流到二氧化碳再生塔会被解析出二氧化碳，二氧化碳通过冷凝器进行降温后可以进入分离器，分离器能够分离出二氧化碳气体中的水分以及溶液，最后将其流入二氧化碳压缩机的入口分离器，进入压缩机。
合成尿素原理
合成尿素原理
合成尿素是一种重要的化学反应，其原理是通过将二氧化碳和氨反应生成尿素。
这个过程通常被称为尿素合成反应。
尿素合成反应通常在高压和高温下进行。
首先，通过对空气进行氮的焚烧或通过空分设备获取纯氧以制备高纯度的氧气。
然后将氨气和制备好的氧气通过催化装置送入反应器中。
反应器内通常存在一种催化剂，通常是铁或铁钨复合物。
这些催化剂具有高效的活性，可以促进气相中氧气和氨气的反应。
在反应过程中，氧气和氨气发生氧化还原反应，产生一氧化碳和水。
一氧化碳继续与氨气反应，形成尿素的重要中间产物─氰酸。
接着，氰酸再发生水解反应，生成尿素和二氧化碳。
整个反应过程如下所示：
2NH3 + CO2 → NH2-COO-NH4 → H2N-CO-NH2 + H2O
在此基础上，后续还需要进行多个步骤的处理和纯化，以获得高纯度的尿素产品。
尿素合成反应是一项复杂的工业过程，但也具有广泛的应用。
尿素被广泛应用于化肥、医药、塑料等领域，对促进农业生产和人类生活都有重要意义。
CO2汽提法尿素工艺中的节能方法
CO2汽提法尿素工艺中的节能方法摘要：我国是一个尿素大国，每一年生产的尿素产量在世界上排名都比较靠前。
尿素生产过程中，尿素混合液通过蒸汽加热的方式完成分解，高温气体需要冷却水冷却，最大程度对物料进行回收，从而缩短消耗的目标。
大部分热能被循环水带走后，冷却水温度增高，导致冷却设备功能无法体现。
主要对传统二氧化碳汽提法发展角度进行分析，探究CO2汽提法尿素工艺中节能方法。
关键词：CO2；汽提法；尿素工艺；节能方法引言伴随经济发展，我国的工业及农业水平提升，尤其是农业发展对尿素产量提出较高的要求。
我国作为尿素大国，尿素厂数量为世界最多，产量也处于世界榜首。
但我国的能源产业面对较大的压力，要求尿素产业在发展中积极使用节能技术，避免发生能源浪费问题。
二氧化碳汽提法在生产过程中，热能往往没有大量回收，而是根据循环水冷却的方式，将热能消耗，导致热能及水资源浪费。
对此，本文分析二氧化碳汽提法工艺中的节能方法，为我国尿素节能生产奠定坚实的基础。
1.CO2汽提法工艺概述1.1工艺流程CO2汽提法的工艺流程：主要包括液氨升压、CO2汽提压缩和净化、合成和汽提、循环、蒸发、解吸水解等工序。
1.1.1液氨升压本工序的目的是将来自球罐的液氨压力从2.3MPa升至16.0-17.5MPa，然后将其作为喷射物料送至高压喷射器，核心设备为高压液氨泵。
1.1.2CO2气体压缩和净化本工序的目的是将来自低温甲醇洗工段的CO2原料气升压至约14.4MPa，并采用干法脱硫和催化脱氢将CO2气中残留的H2S和H2脱除，然后从底部送入汽提塔，核心设备有CO2压缩机组、脱硫塔、脱氢塔等。
1.1.3合成和汽提本工序是CO2汽提法的核心部分，由合成塔、汽提塔、高压甲铵冷凝器和高压洗涤器四个设备组成高压圈。
从高压冷凝器底部导出的液体甲铵和少量未冷凝的NH3和CO2，经两条管线送入合成塔底，温度165~172℃的物料从塔底上升至塔顶，经过反应，生成温度180~185℃的反应液，从合成塔顶流出，进入汽提塔上部，经液体分配器均匀地分配到每根气提管中，沿管壁呈液膜下降，与来自汽提塔底部的CO2气体在汽提管内与反应液逆向接触，反应液中过剩的氨和未转化的甲铵被蒸出和分解，从塔顶排出，尿液和少量甲铵从塔底排出；从气提塔顶排出的气体（185~189℃），与新鲜液氨及高压洗涤器来的甲铵液在14.22MPa（绝）下混合后，进入高压冷凝器顶部，生成的甲铵和氨、二氧化碳进入合成塔的底部。
尿素的生产方法
该法是20世纪60年代的经典生产工艺。 该法存在的主要问题有以下几点： ①能量利用率低 ②一段甲铵泵腐蚀严重； ③流程过于复杂。
1
2已分解未转化的大部分甲铵和 游离氨，残余部分只需再经一次低压加热闪蒸分解即可。
3
②高压冷凝器在与合成等压条件下冷凝气提气，冷凝温度较高， 返回合成塔的水量较少，有利于转化率的提高。
③二氧化碳气提法中的高压部分，不仅可以节省设备和动力，而 且操作稳定、可靠。
④由于采用二氧化碳气提，操作压力较低，因此节省了压缩机和 泵的动力消耗，同时也降低了压缩机、合成塔的耐压要求。
⑤在合成塔出口处尿素熔融液中尿素含量高于其他方法。
2
3. 氨气提法
①用230℃的气体氨进行气提，使气提系统和中压分 解系统的物料含氨量较高，有利于设备耐腐蚀。
②二氧化碳有65%直接进入合成塔，而另外35%二氧化 碳与气提气一并进入甲铵冷凝器，移出热量后再返回合 成塔，这样使合成塔内物料的温度维持在190℃.
③经氨气提后的溶液，又进行三段分解。 ④15.5MPa高压甲铵冷凝液，由喷射泵带入合成塔， 可以使操作稳定。
尿素的合成工艺
（3）氨碳比
用过量氨的过量率及氨碳比（NH3/CO2） 两种形式表示。根据平衡移动原理可知，增加反应物 NH3的浓度，反应有利于向生成物方向进行，必然能够 提高二氧化碳的转化率。过量氨的优点： 过量氨的优点： a、 增加反应物的浓度，必然增加尿素的转化率。 b、 可以与反应生成的水作用，降低水的活度，使平衡向 生成尿素和方向进行。 c、 过量氨可以控制合成塔自然和维持最合适的反应温度 d、 系统内过量氨还可抑制其他副反应，并能降低腐蚀作 用。
*
高压甲铵 冷凝器
NH3
18MPa 70℃
g
尿素合成 塔
g
放 空
g
g l
l
精 馏 塔
气提塔
CO2 14.4MPa
低 压 甲 铵 冷 凝 塔
g e
高 压 洗 涤 器
吸 收 塔
去蒸发造粒系统
（3）氨气提法工艺流程
液NH3
氨 器 冷 氨冷 器 2 l 氨 冷 器 1 中 压 吸 收 塔 低 压 吸 收 塔 真 空 冷 凝 器
（4）水碳比
水碳比就是原料中水和二氧化 碳的分子比。从平衡移动原理可知，增加水即增 加了生成物的浓度，将使尿素平衡转化率下降。 但是在已有的各种全循环法中，都有一定量的水 随同回收的未反应物氨和二氧化碳返回反应器去， 据有关资料介绍，每当物料中H2O/CO2增加0.1， 合成转化率则降低1%左右。但是在不同温度下， H2O/CO2对平衡转化率的影响并不一样，在 200℃以下的影响较200℃以上的影响为小。
二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗刍议
二氧化碳气提工艺生产尿素的节能降耗刍议二氧化碳气提工艺是指将工业废气中的二氧化碳气体进行回收利用，将其转化为一种新的化工原料。
在尿素生产过程中，二氧化碳气提工艺可以用来制备尿素合成的重要原料氨气，从而实现对尿素生产中氨气的节能降耗。
二氧化碳气提工艺可以回收工业废气中的二氧化碳气体，减少对大气的污染。
工业废气中的二氧化碳气体是一种温室气体，对地球的环境造成了严重的影响。
通过二氧化碳气提工艺，可以将这些二氧化碳气体回收利用，减少其排放到大气中，从而实现了对环境的保护。
这种环保性的生产模式符合当今社会对于可持续发展的要求，有利于实现工业生产与环境保护的双赢。
同样重要的是，二氧化碳气提工艺可以提高尿素生产的能源利用率。
在尿素生产过程中，采用二氧化碳气提工艺可以将工业废气中的二氧化碳气体转化为一种新的能源，并用于合成氨气的生产。
与传统的尿素生产工艺相比，这种节能降耗的生产模式不仅降低了能源的消耗，也提高了能源的利用效率。
这种新的生产模式既符合了能源资源的可持续利用，也有助于降低生产成本，提高了尿素生产的竞争力。
需要指出的是，尽管二氧化碳气提工艺对于尿素生产的节能降耗有着显著的优势，但其在实际应用中还存在一些技术和经济上的难题。
工业废气中的二氧化碳气体回收利用所需的技术设备和投资成本较高，运行维护成本也较高。
新技术的推广应用还需要面对传统生产工艺的转变和行业政策的支持等问题。
对于二氧化碳气提工艺的进一步研究和推广应用，需要加大对相关技术的研发和投入，同时也需要政府相关政策的支持和引导。
二氧化碳气提工艺是一种有着显著节能降耗效果的新型化工生产技术。
在尿素生产中，采用二氧化碳气提工艺可以实现对氨气的节能降耗，提高能源利用效率，减少对地球环境的污染，从而为生产企业带来了显著的经济效益和环境效益。
二氧化碳气提工艺在尿素生产中的应用和推广有着广阔的发展前景，也有助于推动工业生产向着绿色、可持续的方向发展。
二氧化碳制尿素的方程式
二氧化碳和氨气直接合成尿素的化学方程式为：2 CO₂ + 4 NH₃→ NH₂CONH₂ + 3 H₂O。
这个反应描述了两个二氧化碳分子和四个氨气分子在适当的条件下反应，生成一个尿素分子和三个水分子。
尿素（Urea），化学式为CH₄N₂O或CO(NH₂)₂，是一种无色结晶或白色结晶性粉末，无味或几乎无味，具有微弱的吸湿性，并且易溶于水。
在工业生产过程中，氨气和二氧化碳在一定的压力和温度条件下合成尿素。
这个过程通常在合成塔内进行，其中压力维持在13.8～24.6 MPa，温度控制在180～200℃之间。
这种直接合成尿素的方法相比于传统的巴扎罗夫反应，可能在某些方面具有优势，例如转化率和能耗等。
尿素不仅是重要的工业化学品，也是农业中广泛使用的氮肥。
它的生产过程对于化学工业和农业生产都具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二氧化碳气提法制取尿素目录一．概述 .......................................... 二．方法比较 ...................................... 三．发展历史 . (2)四．工艺原理 ..................... 错误!未定义书签。
五．工艺条件 . (3)1.温度 (3)2.氨碳比 (3)3.水碳比 (4)4.压力 (4)5.反应时间 (5)6.原料纯度 (5)六．工艺流程 (5)七．主要设备 (6)1.合成塔 (6)2.喷射泵 (7)3.汽提塔 (8)4.洗涤器 (8)5.精馏塔 (9)八．总结 (9)九．参考文献 (10)二氧化碳气提法制取尿素一．概述1.尿素的性质：尿素又称为脲，分子是为：CO(NH2)2，相对分子质量为60.06，熔点为132.7℃。
在室温下是无色、无味、无嗅的针状晶体，在一定条件下，也呈斜方棱柱结晶状，尿素易溶于水和液氨，也溶于甲醇、乙醇、甘油、不溶于乙醚和氯仿。
2.尿素的用途：主要分为工业和农业两类：农业：尿素总产量中90%以上主要用作化学肥料，除了做化学肥料外，还可作牛、羊等反刍动物的辅助饲料(46%左右)。
工业：尿素在工业上主要用作合成高聚物材料，其中一半以上用作生产尿素甲醛树脂和三聚氰胺；除此之外尿素作为添加剂应用于多种化工产品的生产中，同时尿素还用于医药和试剂的生产中。
3.尿素的生产方法：不循环法、半循环法、全循环法全循环法：（水溶液全循环法、气提法）4.尿素生产原料：二氧化碳、氨二．方法比较1.水溶液全循环法与汽提法相比能量利用不合理，消耗较高，流程较长，近几年新建的大中型厂已很少采用该工艺。
2. CO2汽提法高压圈操作压力最低，无中压系统，流程短，设备少，生产稳定，消耗较低，投资较少，在国内有丰富的设计、设备制造和生产经验，且采用脱氢技术，从根本上杜绝了生产中的爆炸危险性，故选用该工艺。
3.氨汽提法工艺先进，消耗低，无高框架结构，无爆炸危险；但该工艺需购买国外专利工艺包，装置不能国产化，设备制造周期长，故不采用该工艺。
三．发展历史1773年化学家鲁艾尔首次制得尿素结晶。
1828年德国化学家维勒利用氰酸与氨的水溶液反应，首次用人工方法从无机物出发制的了有机化合物尿素。
1868年俄国化学家巴扎罗夫通过加热氨基甲酸铵制得了尿素，为尿素的工业化发展奠定了基础。
1922年在德国建成第一座以氨和CO2为原料的合成尿素工厂。
中国尿素工业的发展始于20世纪50年代，目前全国尿素年产能力达2500万吨以上，位于世界前列。
四．工艺原理1.主反应：尿素的合成分两步进行：2NH3(g)+CO2(g) ≒NH4COONH2(l)NH4COONH2(l) ≒CO(NH2)2+H2O(l)首先NH3和CO2反应生成中间产物氨基甲酸铵NH4COONH2，然后氨基甲酸铵脱水生成尿素：CO(NH2)2。
第一步氨基甲酸铵的合成反应速度极快，而且反应相当完全，反应为强放热反应，而氨基甲酸铵的脱水转化为尿素是弱吸热反应，反应速度慢，而且平衡转化率不高，一般不超过50%~75%。
总体来说尿素的合成必须在高温高压下液相中进行，尿素生产工艺温度为：180~185℃、压力：13~24MPa。
2．副反应：尿素合成条件还可能发生其他副反应，主要有三个：尿素的水解、缩合和异构化，三个副反应的存在增加了尿素的损失，应减小到最小程度。
（1）、尿素水解：CO(NH2)2+H2O≒2NH3+CO2水解反应在较高温度下较为显著，因而应力求减小尿液在高温下的停留时间。
（2）、缩合反应：2 CO(NH2)2≒NH2CONHCONH2+NH3温度越高，尿素浓度越高，氨浓度低均能促进缩合反应的发生，通常通过增加氨含量来抑制缩二脲的生成。
（3）、异构反应：CO(NH2)2≒NH4NCO,氰酸铵进一步分解：NH4NCO≒NH3+HNCO,氨浓度的减小和温度的升高均有利于异构化反应的进行，特别是后续蒸发阶段，该反应较为严重。
五．工艺条件1、温度：(180~185℃)当氨碳比和水碳比一定，二氧化碳平衡转化率只决定于温度，在通常的操作条件范围内，平衡转化率随温度的升高而增加，但增加幅度越来越小，当达到某一温度后，转化率反而下降。
目前使用的工业流程中的合成温度为180~185℃，两种技术路线。
（1）高温、高压、高转化率路线，优点是一次通过的转化率高，分离循环的负荷较小，能耗较低，但设备费用高。
（2）低温、低压、低转化率路线，动力消耗及设备投资较低，但分离循环方面负荷较大。
2、氨碳比（2.8~2.9）在其他条件相同时，提高进料的氨碳比，二氧化碳的转化率升高。
当氨碳比增加到一定程度，随氨碳比的继续增高，效果逐渐下降。
提高氨碳比的优点：（1）抑制缩二脲的生成；（2）降低物系介质的腐蚀性；（3）有利于调节操作的热平衡。
不利影响：（1）氨碳比升高，物系饱和蒸汽压升高，导致操作压力升高，加大机组和泵的负荷。
（2）提高氨碳比，提高了二氧化碳的转化率，但降低了氨的转化率，未反应氨的循环回收，增加了输送设备的负荷，加大了能耗。
3、水碳比(0.4~0.5)水碳比较高不利于尿素的生成，因而在生产中力求降低水碳比。
但水碳比的提高也有有利的方面：（1）提高水碳比可降低平衡压力，降低操作压力。
（2）水碳比的提高，提高了液相物系的沸点，提高了气相物系的冷凝温度，有利于热能的回收。
4、压力(14MPa)压力不是独立变量，当原料配比和温度一定时，平衡压力一定，因而在实际操作过程中操作压力稍高于平衡压力。
5、反应时间就平衡角度来说，反应时间越长，反应越接近平衡，但反应时间过长，单位时间生产能力下降，因而反应时间的长短通常通过综合考虑得出。
6、原料纯度（1）原料液中氨的纯度一般都很高质量分数不低于99.5%，其中N2、H2含量不高于0.5%。
（2）二氧化碳原料气的CO2体积分数不低于98.5%（干基），硫化物含量不高于15mg/m3。
六．工艺流程原料二氧化碳气经过压缩后进入气提塔2,与合成塔1来的尿素熔融物逆流接触，用蒸汽间接加热进行气提使大部分未反应生产尿素的氨基甲酸铵和氨分离，塔底出来的气体进入高压氨基甲酸铵冷凝器3。
加压和预热后的液氨经高压喷射泵5与来之高压洗涤器4的循环氨基甲酸铵液同时进入高压氨基甲酸铵冷凝器3。
氨与二氧化碳个在高压氨基甲酸铵冷凝器3内反应生成氨基甲酸铵，反应热与管外副产蒸汽移走。
从高压氨基甲酸铵冷凝器3出来的物料自动流入合成塔1底部，氨基甲酸铵在合成塔1脱水生成尿素，尿素熔融液从塔底部溢流进入气提塔2顶与塔底进入的二氧化碳进行气提。
以上过程都是等压情况进行的，经气提后尿液中仍有少量的未分解的氨基甲酸铵和氨，减压进入精馏塔7，尿液在循环中不断加热，促使氨基甲酸铵分解，从精馏塔7出来的尿液经减压后，进入分离器8，将部分水分和氨基甲酸铵分离，尿液放入尿液贮槽，由尿液泵打入一段蒸发器12和二段蒸发器13，在不同负压下加热蒸发排出水分，将尿液浓度提高到99.7%以上，再有熔融尿素泵打入造粒塔15，经造粒喷头喷洒，塔底即可得到成品的尿素。
从尿素合成塔顶出来的气体进入高压洗涤器4，用稀氨基甲酸铵液吸收，生成的浓氨基甲酸铵液返回合成系统循环使用。
从精馏塔7顶出来的气体，进入低压氨基甲酸铵冷凝器10冷凝，在进入解吸塔16，用稀氨水吸收稀氨基甲酸铵液，由低压氨基甲酸铵打入高压洗涤器4循环使用，分离器8和一、二段蒸发器出来的气体去冷凝真空系统。
七．主要设备1.合成塔合成塔进入合成塔的其他主要由两部分组成，一部分是占气体总量65%-70%的主反应气，从塔底进入位于塔内最底层的换热器和中心管进行加热，升温至360℃-370℃，进入第一催化剂床层反应，反应温度达到470℃-480℃，，另外一部分为为热护气和冷护气的混合气体，约占总气体量的30%-35%，由下而上进入合成塔内件与壳层的环隙，从塔顶顶部进入催化剂层冷管束，被管外热气加热至250℃，上升至冷激分气盒进入催化剂第二床层。
主反应气与热护气和冷护气的混合气体在第一反应床层混合后依次进入第二、第三床层反应。
进入合成塔内件与壳层环隙的气体主要起保护作用：因为合成氨的反应条件为高温高压，而塔设备的材料决定了其只能在反应时承受高温或者高压，而不能同时承受高温高压，进入环隙的保护气在加压后压力和塔内的压力相当，避免了塔内件承受高压而只承受高温，同时气体处于低温状态可以吸收反应放出的热量，避免了塔的壳层承受高温而只承受高压。
反应放出的热量对保护气加热也实现了能量的充分利用。
2.喷射泵喷射泵是利用流体流动是能量的转变来达到输送的目的。
利用它可输送液体，也可输送气体。
在化工生产中，常将蒸汽作为喷射泵的工作流体，利用它来抽真空，使设备中产生负压。
因此常将它称为蒸汽喷射泵。
水蒸汽喷射真空泵工作原理：工作时水蒸汽在高压下以很高的流速从喷嘴中喷出，使周围的空间形成一定的负压，将低压气体或蒸汽带入高速的流体中，吸入的气体与水蒸汽混合后进入扩大管，速率逐渐降低，静压力因而升高，最后经排出口排出。
又称射流泵和喷射器。
利用高压工作流体的喷射作用来输送流体的泵。
由喷嘴、混合室和扩大管等构成。
工作流体在高压下经过喷嘴以高速度射出时，混合室内产生低压，被输送的流体被吸入混合室，与工作流体相混，一同进入扩大管。
在经过扩大管时，流体的压力又逐渐上升；然后排出管外。
3.汽提塔CO2汽提塔是二氧化碳汽提法尿素装置的4大重要高压设备之一，在尿素生产中发挥着极其重要的作用，其运行的好坏直接关系到装置的产能、生产过程的安全和环保，以及装置的长周期稳定经济运行。
汽提塔的作用：二氧化碳汽提法尿素工艺中汽提塔的作用是在与尿素合成等压条件下，通入二氧化碳气体，在蒸汽加热的条件下，将合成液中未脱水生成尿素的甲铵分解，并分离出其中大部分的游离二氧化碳和游离氨，返回高压圈进行合成脱水反应生成尿素，从而提高尿素产率，降低消耗。
4．洗涤器洗涤器是实现气液密切接触，使污染物从废弃中分离出来的装置。
既能用于气体除尘，也能用于气体吸收，去除气态污染物，还能用于气体的降温、加湿和除雾等操作。
气体洗涤器结构简单，造价低，净化效率高，适于净化非纤维性粉尘。
尤其适宜于净化高温、易燃和易爆气体。
洗涤器的类型主要根据气液接触方式划分。
用于气体除尘的洗涤器型式有重力喷雾、旋风、自激喷雾、泡沫板式、填料床、文丘里和机械诱导喷雾等数种。
对洗涤有重要作用的除尘机理包括重力沉降、离心分离、惯性碰撞和截留、扩散、凝聚和冷凝等。
无论哪种类型的洗涤器，颗粒物都是借助于一种或几种基本机理而被分离的。
对管道和设备的腐蚀、污水和污泥的恶处理、烟气抬升减小及冬季排气产生冷凝气水雾等都应引起特别注意。