57 Вопрос

Производство карбамида.

СО(NH2)2 (мочевина). Содержит 46,6% азота. Используется в качестве удобрения, добавки к кормам для скота и как сырьё в производстве аминопластов. Карбамид хорошо растворим в воде. Растворение происходит с поглащением тепла. Карбамид содержащий 0,2 — 0,3% влаги почти не слёживается. Карбамид получается в две стадии при взаимодействии аммиака и диоксида углерода. На первой стадии образуется карбаминовокислый аммоний:

2NH3 + CO2 = NH2COONH4(тв) + 158 кДж тепла.

Карбамат аммония

Вторая стадия — дегидратация крабамата с образованием карбамида:

NH2COONH4 = (NH2)2CO + H2O – 23,2 кДж.

2NH3 + CO2 = NH2-CO-NH4 + H2O + 125,8 кДж.

Выход и скорость образования продукта увеличиваются с увеличением давления, температуры и повышением концентрации аммиака в реакционной смеси.

Синтез ведут при P = 180 — 200 ат; t = 180 — 200 гр. цельс, при избытке аммиака.

NH4:CO:H2O = (3,8 — 4,2):1:0,5.

Избыток аммиака = 22,5%. Выход продукта 60 — 70%.

Аммиак и углекислый газ поступают в колонну синтеза «1» изготовленную из легированной стали. Внутри колонны имеется циллиндр — стакан «2» в котором происходит взаимодействие исходных материалов. Жидкий аммиак вначале проходит в кольцевой пространство между наружным циллиндром «1» и внутренним «2». Таким образом стенка основного циллиндра «1», рассчитанного на высокое давление предохраняется от действия продуктов реакции. Раствор содержащий около 35% карбамида отводится из верхней части колонны, и после снижения давления до атмосферного направляется в дистилляционную колонну «3», где из раствора карбамида отгоняют избыточно взятый аммиак и продукты разложения угле — аммонийных солей. Нижняя часть дистилляционной колонны приспособлена для подогревания раствора карбамида, который затем поступает на упаривание в выпарной аппарат «4». Плав собирают в сборник «5», охлаждают и направляют на грануляцию в грануляционную башню «5». После грануляции карбамид сушат, и отправляют на склад готовой продукции. Газы отходящие из колонны используются для производства нитрата аммония или возвращаются обратно в цикл. В производстве карбамида общие потери в перещёте на аммиак составляют 26 — 28 кг на одну тонну карбамида.

Объём аммоний содержащих вод составляет 0,9 — 1,2 м^3 на тонну карбамида.

42-43 вопрос

Получение этанола.

Этиловй спирт по объёму производства имеет первое место среди всех других органических соединений. В химмическом производстве этанол получают несколькими способами. Основным источником этанола является нефтехимический синтез. Используется реакция гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Первый способ основан на сернокислотной гидратации этилена.

Второй способ получения этанола является прямая гидратация этилена водяным паром в присутствии катализатора — фосфорной кислоты на носителе. Известны так же промышленные способы получения так называемого гидролизного спирта сбраживанием гексоз содержащихся в гидролизатах растительного сырья. Кроме этого получают пищевой этанол образующийся в процессе брожения моносахаридов при ферментативном гидролизе крахмала.

Свойста этанола:

ро(20 гр. цельс) = 789,27 кг/м^3;

tкип = 78,35 гр. цельс при 1 атм;

tпл = -114,6 гр. цельс;

tвсп = 13 гр. цельс;

Ср = 2420 Дж/(кг * К);

Q = 26645 кДж/кг;

r20 гр. цельс = 910 кДж/кг;

мю, 20 гр. цельс = 1,19 мПа * с.

Этанол — легковоспламеняющаяся жидкость. Температуры воспламенения насыщенных паров этанола в воздухе от 11 до 41 гр. цельс. Область воспламенения паров при атмосферном давлении от 3,6 до 19% об. Температура самовоспламенения 404 гр. цельс.

На организм человека этанол оказывает наркотическое воздействие вызывая сначала возбуждение, а при воздействии больших доз расстройство и параличь нервной системы. ПДКр.з. = 1000мг/м^3.