ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Частичный рецикл из "Производство мочевины" Давление в колонне синтеза поддерживается на уровне 19U— 200 ат, температура—в пределах 180—185 °С, соотношение в исходной смеси NHg СОз=4-5 1, т. е. избыток аммиака равен 100—150%. При этих условиях и времени нахождения плава в колонне, равном 30—40 мин, степень превращения карбамата аммония в мочевину составляет 65—70%. [c.77] Давление в колонне дистилляции должно быть постоянным и находиться в пределах 16—18 ат. Температура в верхней части колонны не выше 115—110°С, в нижней части—не выше 120 °С (о работе при более высокой температуре см. стр. 86). [c.78] Содержание аммиака в жидкой фазе, вытекающей из колонны, не должно превышать 20—23 вес. % присутствие NHg в этой фазе указывает на недостаточное разложение карбамата аммония и недостаточное выделение свободного аммиака в газовую фазу. Степень диссоциации карбамата аммония в колонне дистилляции I ступени без подогрева должна составлять не менее 15%. При недостаточном разложении карбамата возрастает нагрузка на колонну дистилляции II ступени и на отделение разделения газа. В случае использования газов дистилляции II ступени в производстве NH4NO3 количество вырабатываемой аммиачной селитры, приходящееся на 1 т мочевины, увеличивается. [c.78] Газообразная фаза, выходящая из колонны дистилляции I ступени, поступает в колонну фракционирования для очистки аммиака (88%) от примесей СОз (5%), инертных газов (3%) и паров воды (4%). Следует отметить, что в зависимости от степени разложения карбамата аммония в колонне дистилляции I ступени состав газа, поступающего в колонну фракционирования, может меняться при этом содержание водяных паров не должно превышать 4%. [c.78] Очищенный от двуокиси углерода аммиак (с небольшой примесью инертных газов) при температуре 50—60 °С выходит из колонны фракционирования и поступает в конденсатор. Давление в конденсаторе должно соответствовать давлению в колонне дистилляции (16—18 ат), определяет давление в колонне фракционирования (16—18 ат) и в свою очередь зависит от содержания инертных примесей в исходной СО и от температуры охлаждающей воды. Если вода имеет низкую температуру, давление в системе дистилляции I ступени может быть уменьшено до 16 ат. Благодаря снижению давления удается достигнуть той же степени отгона аммиака в колонне дистилляции, но при более умеренной температуре. [c.79] В нижней части колонны фракционирования температура поддерживается на уровне 100 °С и определяется температурой верхней части колонны дистилляции и количеством аммиака, подаваемого на орошение. Температура в верхней части колонны фракционирования должна быть не выше 55 °С и не ниже температуры конденсации аммиака при заданном давлении. Для получения сухого аммиака, содержащего не более 1 вес. % Н2О, колонна фракционирования сверху орошается предварительно охлажденной до 40 °С аммиачной водой концентрацией не ниже 60%. Температура воды на входе в конденсатор в зависимости от времени года может колебаться, но не должна превышать 28 °С. Температура отходящей воды должна быть не выше 35 °С, давление воды— не ниже 3 ат. [c.79] Из конденсатора жидкий аммиак через буфер и холодильник поступает в плунжерный насос и под давлением 200 ат снова подается в колонну синтеза. Возвращается в цикл синтеза на 1 т мочевины примерно 800 кг аммиака. [c.79] Инертные газы, содержащие около 50% NHg, направляются из конденсатора в абсорбционную установку для получения 24— 27%-ной аммиачной воды, которая далее насыщается жидким аммиаком в смесителе до концентрации 60% и поступает на орошение колонны фракционирования. [c.79] Газы дистилляции, выходящие из колонны, направляются на разделение с возвратом их в цикл или на переработку в аммиачную селитру (аммиачную воду). [c.80] Разделение газов дистилляции с возвратом их в цикл основано на избирательной абсорбции СО, раствором моноэтаноламина. Технический моноэтаноламин NH2 H2 H2OH представляет собой горючую, прозрачную, вязкую, маслянистую, слегка желтоватую жидкость. Молекулярный вес ее 61,08 плотность 1,019 кг л (при 20 °С), температура вспышки +93 °С. Моноэтаноламин получается при взаимодействии аммиака в водном растворе с окисью этилена. С заводов МЭА отпускается в виде 80%-ного (по массе) раствора. [c.81] Моноэтаноламин обладает очень высокой поглотительной способностью по отношению к двуокиси углерода. Были исследованы равновесие и кинетика абсорбции СО и NHg водными растворами МЭА и показана возможность полного разделения газов дистилляции. Определена также растворимость аммиака в водном растворе МЭА в присутствии двуокиси углерода при 30, 60 и 80 °С (рис. 35). Из представленных графиков видно, что растворимость NH3 увеличивается с повышением концентрации Oj в растворе. В свою очередь растворимость Oj в водном растворе МЭА, содержащем различные количества аммиака (рис. 36), возрастает с увеличением концентрации NH3. Приведенные рисунки показывают, что с изменением состава и температуры раствора меняется соотношение между содержанием двуокиси углерода и аммиака в газовой фазе. Следовательно, можно подобрать такой режим, когда исчезающе малому парциальному давлению СОа над раствором (практически Рсог=0) будет соответствовать значительное парциальное давление NH3. Таким образом, несмотря на то что раствор поглощает двуокись углерода и аммиак при определенных условиях, возможно полное разделение газов дистилляции. [c.81] Аммиак из раствора МЭА можно выделить путем отдувки паром или инертным газом. В случае отдувки паром процесс проводится в кепрерывнодействующей абсорбционно-отпарной колонне, состоящей из двух частей. В абсорбционной части, орошаемой раствором МЭА, почти полностью поглощается СОа и частично NH3. Раствор, насыщенный этими компонентами, стекает в отпарную часть, где нагревается встречным потоком паров, полученных в кубе колонны (куб обогревается глухим паром). При этом испаряется некоторая часть двуокиси углерода и почти полностью аммиак. [c.81] Газы дистилляции, содержащие аммиак, двуокись углерода и водяные пары, направляются в среднюю часть абсорбционно-отпарной колонны 2 (рис. 37). В верхнюю часть колонны подается 31%-ный раствор МЭА. В процессе абсорбции раствора МЭА полностью поглощает СО и частично NHg. Полученный раствор карбоната МЭА из колонны 2 нагнетается насосом 5 через теплообменник 9 (обогреваемый раствором, отходящим из регенератора 11) в верхнюю часть аппарата 11. В регенераторе при нагревании раствора происходит разлол ение карбоната МЭА с выделением двуокиси углерода. Регенерированный раствор МЭА, пройдя теплообменники 5 и 4, а также холодильник 7, насосом 6 подается на орошение абсорбционно-отпарной колонны 2. [c.83] Выделенная в регенераторе Oj со значительной примесью водяных паров и следами аммиака поступает в дефлегматор 14, где в результате охлаждения водяные пары конденсируются и в конденсате растворяются NHg и O.j. Если парциальное давление аммиака в газовой фазе мало, а парциальное давление двуокиси углерода значительно, практически весь NHg растворяется Б конденсате. 3 полученном растворе частично растворяется СО.3 с образованием аммонийных солей. [c.83] Очищенная от следов аммиака двуокись углерода направляется в газгольдер, а затем возвращается на синтез мочевины. Раствор аммонийных солей поступает в десорбер 15, где при нагревании соли разлагаются на аммиак и двуокись углерода, которые направляются в абсорбционно-отпарную колонну 2. Практически чистая, не содержащая аммиака вода сливается в канализацию. [c.83] Вернуться к основной статье