34.Технологическая схема переработки растворов карбамида в готовый продукт.

По реакции синтеза карбамида на 1 моль (NH2)2CO образуется 1 моль воды, т.е. около 0,3 кг воды на 1 кг карбамида. Основная масса этой воды выводится из цикла синтеза в виде раствора, поступающего на переработку в твёрдый продукт. Раствор выпаривают под вакуумом до состояния почти безводного плава. Раствор из сборника проходит для очистки от механических примесей через рамный фильтр-пресс и далее через напорный бак поступает на двухступенчатое выпаривание. Для предотвращения образования значительных количеств биурета концентрирование ведут в выпарных аппаратах пленочного типа при минимально возможной температуре и продолжительности нагревания. Выпарной аппарат 1 ступени состоит их греющей камеры и сепаратора сокового пара. Выпарной аппарат 2-ой ступени – роторного типа. Здесь в вертикальной трубе, находящейся в паровой рубашке, имеется ротор – вертикальный вал с радиально расположенными пластами. При его вращении выпариваемый раствор распределяется по поверхности нагрева в виде тонкой плёнки.

Получаемый после 2-ой ступени выпарки плав карбамида перекачивают в расположенный над грануляционной башней напорный бак, обогреваемый паром. Отсюда он поступает в гранулятор. Падающие капли плава охлаждаются встречным потоком воздуха и затвердевают в гранулы. Охлаждение гранул осущ. в аппаратах с кипящим слоем, расположенным внутри башни или рядом с ней. Для получения продукта с размером гранул 1-4мм его подвергают сортировке на двухситном грохоте, ч-цы с размерами меньше 1мм и больше 4мм собираются в баке, растворяются в воде и возвращаются на выпарку. Применение вибрационных грануляторов плава позволяет получать монодисперсный продукт.

35.Технологическая схема переработки растворов карбамида с полным жидкостным рециклом

Оксид углерода (IV), очищенный от примесей и сернистых соединений, сжатый до 20 МПа и жидкий аммиак под давлением 15 МПа поступают в смеситель 1 при температуре 80 – 1000С. Сюда же подается раствор аммонийных солей из промывной колонны 2. В смесителе обеспечивается мольное отношение NH3: CO2 : H2O = 4,5 : 1 : 0,5. Из смесителя смесь, разогревшаяся за счет частичного образования карбамата до 1750С, направляется в нижнюю часть колонны синтеза 3, где заканчивается образование карбамата аммония и он превращается на 65% в карбамид. Для обеспечения оптимального теплового режима в колонну дополнительно вводят жидкий аммиак. Из верхней части колонны плав после дросселирования в редукторе 4 подается на двухступенчатую дистилляцию. Агрегат дистилляции каждой ступени состоит из трех аппаратов: ректификационной колонны, подогревателя и сепаратора. Сначала плав поступает в ректификационную колонну 1 ступени 5, где давление снижается до 2 МПа. В колонну 5 из сепаратора первой ступени 6 подается противотоком газ. В колонне I ступени происходит выделение карбамида из реакционной смеси, разложение карбамата аммония и образование из аммиака, диоксида углерода и воды водного раствора аммонийных солей. Плав из колонны 5, пройдя подогреватель 7, поступает при температуре 1600С в сепаратор I ступени 6, в котором разделяются жидкая и газообразная фазы. Газы возвращаются в колонну 5 и оттуда в нижнюю часть промывной колонны 2. Верхняя часть промывной колонны орошается жидким аммиаком и аммиачной водой, поступающей в виде конденсата из выпарного аппарата 8 через холодильник-конденсатор 9. В промывной колонне из газа вымывается диоксид углерода и образуется водный раствор аммонийных солей, а газообразный аммиак отводят из верхней части колонны и после сжижения в холодильнике-конденсаторе 10 возвращают в процесс. Водный раствор аммонийных солей перекачивается в смеситель 1 и оттуда в колонну синтеза 3. Раствор карбамида из сепаратора I ступени 6 дросселируется до давления 0,3 МПа в редукторе 11 и подается в ректификационную колонну II ступени 12, откуда поступает в подогреватель 13 и сепаратор 14. В колонне II ступени происходит дальнейшее разложение карбамата до аммиака и диоксида углерода и образование водного раствора карбоната и бикарбоната аммония. Из нижней части сепаратора 14 выходит 70%-ный раствор карбамида, а из верхней – парогазовая смесь, содержащая аммиак, диоксид углерода и пары воды, которая поступает в нижнюю часть ректификационной колонны 12. Газовая смесь из колонны 12 охлаждается в холодильнике-конденсаторе 15 и в виде раствора аммонийных солей подается в нижнюю часть промывной колонны 2. Раствор карбамида из сепаратора II ступени 14 собирается в сборнике 16 и подается на упаривание последовательно в вакуум-аппараты I и II ступеней при температуре 1400С и давлении 0,003 МПа. Полученный плав карбамида концентрацией около 0,998 мас. дол. поступает через сборник плава 17 в грануляционную башню 18 и распыляется в ней. Образовавшиеся гранулы при температуре около 700С транспортером 19 подают на операции классификации, охлаждения и упаковки. Выход карбамида в расчете на диоксид углерода составляет около 95%.