ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы технологического процесса из "Краткий справочник по минеральным удобрениям" Все современные промышленные способы производства карбамида осномны на применении следующих двух обратимых реакции. [c.98] Равновесие и скорость этих реакций зависят от температуры, давления, соотношения исходных реагентов ЫНз и СО и содержания в реакционной смеси Н2О. [c.99] Применение высоких температур (не менее 160—170 °С) и давлений (18,2—40,5 МПа) в 1-й стадии процесса ускоряет образование карбамата аммония. Одновременно повышенное давление препятствует разлон ению карбамата, т. е. смещает вправо равновесие реакции. [c.99] На 2-й стадии образования карбамида увеличение температуры смещает равновесие реакции вправо, а выделение воды препятствует образованию карбамида. [c.99] Аммиак связывает воду, удаляя ее из сферы реакции и тем самым способствуя повышению выхода карбамида. С этой целью применяют большой избыток ННз по отношению к стехиометриче-скому его расходу. Степень превращения в карбамид СО2 при этом увеличивается, но уменьшается выход карбамида по ЫНз. С увеличением температуры возрастает также скорость процесса дегидратации карбамата. [c.99] Вторая реакция наиболее интеншвно идет в жидкой фазе. Температура плавления карбамида и карбамата аммония в присутствии свободного аммиака в реакционной смеси снижается, что способствует образованию жидкой фазы и интенсифицирует процесс образования карбамида. Выделение воды приводит к тому же эффекту. [c.99] Так как реакция образования карбамида идет преимущественно в жидкой фазе, следует стремиться к максимально возможной степени заполнения реактора (колонны синтеза) реагентами. [c.99] Основное различие технологических схем в производстве карбамида определяется методами использования непрореагировавших в колонне синтеза NH3 и СО2. В СССР наибольшее распространение получили схемы с полузамкнутым циклом и с полным жидкостным рециклом. [c.100] Во 2-й ступени дистилляции при давлении, близком к атмосферному, происходит полное разложение карбамата аммония, оставшегося в растворе после первой ступени дистилляции и окончательная отгонка КНз при температуре до 120 °С. Выделяющиеся во 2-й ступени газы, содержащие КНз и СО2, используются в других пронз1во дсгвах. например аммиачной селитры (см. стр. 87). Содержание аммиака в отходящих газах по схеме с частичным рециклом составляет до 0,8 т/т карбамида. [c.101] Схема с полным жидкостным рециклом (рис. V-13) отличается тем, что только часть избыточного аммиака возвращается в колонну синтеза карбамида в газообразном виде, а остальная его масса — с концентрированным углеаммиачным водным раствором. Для очистки аммиака от СОг и образования углеаммиачного раствора служит промывная колонна, в которую поступают газы из ректификационных колонн 1-й и 2-й ступени дистилляции. Раствор возвращается на синтез через смеситель, а газообразный аммиак охлаждается водой в конденсаторе, сжижается и поступает в сборник жидкого аммиака. Часть его отбирается на ороше-нле промывной колонны для регулирования температуры (90% аммиака входит в верхнюю, а 10% —в нижнюю часть промывной колонны). Газы ректификационной колонны 2-ой ступени сначала конденсируются и вводятся в промывную колонну в виде раствора углеаммонийных солей. Таким образом, система работает в замкнутом производственном цикле, обеспечивая поддержание постоянного соотношения NHj СО2 Н2О в реакционной смеси, образующейся в смесителе олонны синтеза. [c.101] Предложены и многие другие пути совершенствования действующих производств карбамида [28]. [c.106] Одной из важных задач производства является получение карбамида с минимальным содержанием биурета — вредной для растений примеси. Биурет является продуктом термического разложения карбамида, поэтому на всех стадиях технологического процесса поддерживают минимально допустимую температуру. Для снижения содержания биурета в продукте плав продувают аммиаком под давлением, обрабатывают аммиаком растворы или расплав карбамида, возвращают маточные растворы после кристаллизации карбамида в реактор или на дистилляцию 1-й ступени. [c.106] Вернуться к основной статье