2.2 Рецикл

В рециклі відбувається процес кінцевого розкладання карбамата амонія, що міститься у розчині, поступаючого із стріппера.

Розкладання карбамата амонія відбувається в ректифікаційній колоні під тиском від 0,20 до 0,35 МПа і температурі розчину карбаміда після підігрівача від 130 до 140 °С по реакції

NH₂-CO-О-NH₄ = СО₂ + 2NH₃ – G

Реакція ендотермічна, необхідне тепло для протікання процесу розкладання карбамата створюється за рахунок конденсації водяного пару тиском від 0,25 до 0,46 МПа в міжтрубному просторі підігрівача. Після кінцевого розкладання карбамата амонія, масова доля карбаміда в розчині підвищується до 67,3 %.

Утворення ВАС відбувається із виділившихся при розкладанні карбамата амонія в ректифікаційній колоні газоподібних аміака, двуокисі вуглевода і паров води в конденсаторі низького тиску (НТ) 4. Процес утворення ВАС протікає при тиску від 0,20 до 0,35 МПа і температурі від 60 до 90 °С.

NH₃ + Н₂О = NH₄ОH + G

2NH₄ОH + СО₂ = (NH₄)₂CО₃ + Н₂О + G

NH₄ОH + СО₂ = NH₄HCО₃ + G

Реакції екзотермічні, виділяєме тепло утворення ВАС постійно відводиться циркулюючим конденсатом в холодильнику 5.

2.3 Випарювання

Розчин карбаміда після стадії рециклу підвергається випарюванню. Процес випарювання (видалення реакційної води) протікає у відділенні випарки. Відділення випарки складається із двох ступенів.

У першій ступені випарки розчин карбаміда упарюється до масової долі не менше 95% при температурі від 125 до 130 °С і абсолютному тиску від 25 до 35 кПа.

У другій ступені випарки розчин карбаміда упарюється від 95,0 до 99,8 % при температурі від 135 до 140 °С і абсолютному тиску не більше 6,0 кПа.

Температура процесу упарювання підтримується за рахунок подачі пару в міжтрубний простір випарювальників. Отриманий після випарювання розчину плав направляється на грануляцію для отримання грануляційного карбаміда.

На всіх стадіях переробки водних розчинів карбаміда під дією високих температур, відбувається частичне термічне розкладання карбаміду і утворення біурету:

2H₂NCОNH₂ = H₂NCONHCО₂ + NH₃

З підвищенням масової долі біурета по стадіям процесу:

- синтез, масова доля біурета, % - от 0,4 до 0,5

- рецикл, масова доля біурета, % - от 0,40 до 0,55

- випарка, масова доля біурета, % - от 0,75 до 0,90

2.4 Абсорбция

У вузлі абсорбції протікає процес абсорбції газоподібних аміака, двоокисі вуглевода і парів води, поступаючих із скруббера ВТ.

Зрошення абсорбера відбувається конденсатом сокового пару. При тиску в системі від 0,55 до 0,65 МПа і температурі від 60 до 90 °С відбувається утворення ВАС.

NH₃ + Н₂О = NH₄ОH + G

2NH₄ОH + СО₂ = (NH₄)₂CО₃ + Н₂О + G

NH₄ОH + СО₂ = NH₄HCО₃ + G

Реакції екзотермічні, виділене тепло утворення ВАС постійно відводиться циркулюючим конденсатом в холодильнику.

2.5 Десорбція и гідроліз

Отриманий при випарюванні розчина карбаміда, конденсат сокового пару (КСП) з масовою долею NH₃ не більше 3,5 %, CO(NH₂)₂ не більше 0,8 %, СО₂ не більше 2,0 % підвергається в системі десорбції і гідроліза очистці від аміака, двуокисі вуглевода і карбаміда.

Очистка КСП від аміака і двуокиси вуглевода відбувається спочатку в десорбері 1 ступені при тиску від 0,25 до 0,40 МПа і температурі в кубової частині десорбера 1 ступені від 135 до 147 °С. Температура створюється за рахунок надходження парогазової суміші (NH₃ і СО₂, пари Н₂О) із десорбера II ступені . Після десорбера КСП направляється в гідролізер, де при тиску від 1,65 до 1,8 МПа і температурі від 180 до 190 °С протікає реакція гідроліза карбаміда.

В гідролізері спочатку відбувається реакція ізомерізації карбаміда в ціанат амонія, який в подальшому підвергається гідролізу .

СО(NH₂)₂ = NH₄ОCN

NH₄ОCN + 2Н₂О = (NH₄)₂CО₃

При цьому ціанат амонія в водному розчині дисоціює на іони

NH₄ОCN = NH₄⁺+ NCO^-

та іони СО^2- підвергаються гідролізу

NCO^- + 2Н₂О = NH₄ + СО₃

Парогазова фаза із гідролізера, складаюча із аміака, двуокисі вуглевода і парів Н₂О направляється в десорбер I ступені .

Далі КСП направляється в десорбер II ступені, де при температурі в кубовій частині від 135 до 150 °С і тиску від 0,25 до 0,40 МПа відбувається кінечна очистка КСП від NH₃ і СО₂.

Відогнані аміак, двуокись вуглевода і пари води із системи десорбції направляються до вузла конденсації - в конденсатор.

Утворений у процесі конденсації розчин ВАС подається у вузел рецикла і далі, карбаматними насосами направляється в скруббер ВТ.

Зточна вода масової концентрації аміака не більше 75 мг/дм³ і карбаміда 300 мг/дм³ із вузла десорбції і гідролиза відводиться на БХО для

подальшої очистки. При концентрації аміака не більше 40 мг/дм³ і карбаміда не більше 5 мг/дм³ зточні води допускається направляти на підживлення водооборотного циклу.