4.2.2 Компрессия nh3

Жидкий аммиак поступает из цеха по производству аммиака и имеет температуру 7 ⁰С и давление 18.5 абсолютных бар.

После прохождения через NH₃- фильтр аммиак подается в насос NH₃ высокого давления

Давление аммиака возрастает примерно до 139 абсолютных бар, затем аммиак направляется в скруббер высокого давления (поз 2).

Два основных компонента, NH₃ и CO₂ в молярном соотношении 2:1, подаются в аппарат синтеза(поз 1).

4.2.3 Синтез карбамида

Аппарат синтеза был, спроектирован используя технологию бассейнового ядерного реактора. В бассейновом реакторе аммиак и двуокись углерода сжижаются, и образуется карбамат.

Процесс разложения карбамата аммиака на карбамид и воду происходит в бассейновом реакторе. Затем смесь направляется в отпариватель высокого давления, распределяясь по его трубкам(поз 5).

Раствор карбамида из отпаривателя высокого давления (поз 5) направляется в рециркуляционную систему низкого давления. Бассейновый реактор состоит из охлажденной и адиабатической частей. Охлажденная часть представляет собой U-образный теплообменник специальной конструкции. Основная часть газов для отпаривания вводится в охлажденную часть, где идет конденсация в соответствии с правилами ядерной конденсации, то есть газы растворяется в резервуаре с жидкостью, где тепло конденсации отбирается трубками погружного теплообменника. Это тепло конденсации используется для генерирования пара низкого давления в 4.4 абсолютных бар.

Давление в паросборнике установлено на таком значении, чтобы давление синтеза поддерживалось около 139 бар. Резервуар с жидкостью в охлажденной части обеспечивает условия для образования значительных объемов карбамида. Полученный карбамид, непроконвертировавший карбамат и излишки аммиака последовательно поступает в адиабатический часть реактора, где идет дальнейшее преобразование карбамата в карбамид.

4.2.4 Рециркуляция раствора карбамида

Раствор карбамида на выходе из нижней части отпаривателя высокого давления расширяется до давления примерно 4 абсолютных бар через клапан по контролю над уровнем.

В результате этого расширения с 139 до 4.1 бар, часть карбамата, оставшегося в растворе, разлагается. Смесь газа-жидкости проходит по секции колец Полля в ректификационной колонне (поз 5).

Раствор карбамид-карбамат направляется из нижней части ректификационной колонны (9,7,1) в нагреватель рециркуляции (поз 4), где его температура повышается до 135⁰С посредством пар низкого давления. При этой температуре карбамат проходит дальнейшее разложение.

Раствор карбамида (9,7,1) после вывода из нижней части сепаратора направляется в испарительную камеру (поз 12) через клапан по контролю над уровнем.

Из Резервуара уровня (поз 7) конденсатора карбамата (низкого давления) сконцентрированный раствор карбамата направляется в насос подачи карбамата (высокого давления) (9,7,2), где давление раствора увеличивается до 139 абсолютных бар и откуда раствор подается в скруббер высокого давления.

Резервуар для раствора карбамида может вмещать объем раствора, который производится в результате 8-часового производственного цикла, обеспечивая тем самым время для чистки гранулятора. Однако, в случае, если на это требуется больше времени, количество производимого карбамида должно быть снижено.