39.Технологическая схема карбамида с полным жидкостным рециклом.
1-Хранилище жидкого NH3; 2-Насос NH3; 3-Компрессор CO2; 4-Смеситель; 5-Колонна синтеза; 6-Дроссельный вентиль; 7-Ректификационная колонна 1 ст. дистилляции; 8-Подогреватель; 9-Сепаратор; 10-Промывная колонна; 11-Насос высокого давления для сжатия РУАС; 12-Ректификационная колонна 2 ст. дистилляции; 13-Подогреватель; 14-Сепаратор; 15-Конденсатор 2 ступени дистилляции; 16-Сборник слабого РУАС; 17-Насос; 18-Абсорбер хвостовых газов; 19-Сборник; 20-Циркуляционный насос; 21-Подогреватель; 22-Десорбер; 23-выносной подогреватель; 24-вакуум. испоритель; 25-брызгоуловитель; 26-барометрический конденсатор; 27-вакуум-насос; 28-сборник карбамида; 29-барометрический сборник конденсата; 30- конденсатор NH3.
Сырьем служит жидкий аммиак и СО2 из аммиачного производства. Сырье должно содержать min инертных (снижают степень превращения )и горючих примесей(с кислородом, который вводится в СО2 для предотвращения коррозии, могут образовывать взрывоопасные смеси). CО2 (18-20МПа и Т=85-90 0С) , аммиак(18-20 МПа Т=85-90 0С NH3:CО2:Н2О ) поступают в смеситель ,сюда же подается РУАС. NH3:CО2:Н2О=4,5:1:1. В смесителе происходит реакция :2 NH3+CО2=NH4COONH2+Q. Температура возрастает до 170-1800С. Реакцион. cмесь поступает в колонну синтеза, полый цилиндр. аппарат высокого давления (D=2,5м Н=35м V=160м3),кот. изготовлен из обычной стали, изнутри футеруется хромникельмолибденовой сталью, для интенсивности перемешивания в колонне имеются ситчатые тарелки. В колонне идет реакция NH4COONH2=(NH2)CO+H2O–Q ,время пребывания 45-60мин, выход карбамида 60-65%.В колонне образуется плав карбамида(30-31%карбамида,21-22%карбамат,33-35%NH3,16-17%воды). Этот плав дросселируется до 2МПа и подается на 1ст. дистилляции в ректификац. колонну, где при 1600С происходит почти полная отгонка изб. аммиака и разложение карбамата на 80-90%.Газы дистилляции (70-75% NH3,21-22%CO2,3% H2O) далее подаются в промывную колонну. В среднюю часть колонны подается РУАС 2ст. дистилляции, образуется конц. РУАС(25% H2O,ост. NH3иCО2), кот. сжимается до давления синтеза и возвращается в цикл синтеза. Аммиак после промывной колонны проходит конденсатор, конденсируется и также в цикл синтеза. Раствор карбамида после 1ст.(60-65% карбамида,4-5%карбамата,6-7% NH3,30% H2O) дросселируется до 0,3-0,4МПа и на 2 ст. дистилляции(процессы те же, что и на 1ст. Т=140-145 0С. Газовая фаза после 2ст.(55%NH3,25%CO2,21% H2O) конденсируется с образованием слабого РУАС, кот. поступает в среднюю часть промывной колонны. Несконденсированные NH3иCО2 подаются на абсорбцию, образующ. карбамат далее подвергают регенерации в десорбере с целью возврта NH3иCО2 в цикл синтеза. Инерты выбрасываются в атмосферу. Раствор карбамида(72%)дросселируется до 1атм, проходит вакуум-испаритель и с концентрацией 76% подается на стадию выпарки и грануляции. На стадии выпарки стремятся снизить температуру , чтобы избежать образование биурета. Выпарку проводят в вакуум выпарных аппаратах в 2 ступени(1ст 125-1300С ,30-35кПа,98% и 2ст 135-1400С,3-4 кПа,99,7%)Далее плав подвергается грануляции в грануляционной башне . Применяют статические виброгрануляторы. За время полета гранулы охлаждаются до 60-80 0С, попадают на кипящий слой, где охлаждаются до 400С. Товарная фракция 1-4мм подвергается кондиционированию. Газ счищают абсорбционным методом водой и слабым раствором (NH4)2CO3. Воздух из гран. башень очищают в скрубберах, орошаемых водой.
Схема имеет ряд недостатков:1)необходимость сжатия РУАС до давления синтеза 2)сложность схемы рециркуляции 3)не используется теплота конденсации газов дистилляции 4)с РУАС вводится много воды