Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Шпоры хим технологии.doc
Скачиваний:
75
Добавлен:
04.09.2019
Размер:
3.98 Mб
Скачать

26. Производство карбомида. Техноогическая схема. Свойства и применение карбомида.

Карбамид (мочевина) – диамид угольной или амид карбаминовой кислот СО(NH2)2. Карбамид представляет твердое кристаллическое вещество с температурой плавления 132,7ºС. Хорошо растворим в воде, этаноле и жидком аммиаке, что используется для получения аммиакатов. При нагревании выше 130ºС подвергается термической диссоциации с образованием биурета и выделением аммиака:

2СО(NH2)2 = H2N – CO – NH – CO - NH2 + NH3

Водные растворы карбамида устойчивы до 80ºС, при более высокой температуре разлагаются через образование карбоната аммония на аммиак и оксид углерода (IV):

СО(NH2)2 + 2Н2О ↔ СО2 + Н2О + 2NH3

Мочевина содержит 46,5% азота и хорошо усваивается растениями. Её применяют и в качестве подкормки скоту, а также в производстве пластмасс, фармацевтических препаратов и др. Мочевину получают путём непосредственного синтеза из аммиака и оксид углерода (IV). Процесс протекает в две стадии. Вначале происходит быстрое образование карбаминовокислого аммония (карбамата аммония):

1) 2 NH3 + СО2 ↔ NH4O – CO – NH2,

2) NH4O – CO – NH2 ↔ СО(NH2)2 + Н2О

В целом процесс можно изобразить уравнением:

2 NH3 + СО2 ↔ СО(NH2)2 + Н2О + Q

В почве реакция протекает в обратном направлении и аммиак усваивается растениями.

Достаточная скорость второй стадии реакции, протекающей в жидкой фазе (состоящей из расплавленных карбамата и мочевины, а также из воды и растворенного в ней NH3), достигается лишь при 180 - 200ºС. Однако при этих температурах карбамат диссоциирует на аммиак и оксид углерода (IV), поэтому процесс необходимо проводить под давлением 2 ∙ 107 н/м2 (превышающим давление его диссоциации). Для увеличения выхода применяют двойное количество аммиака по сравнению с теоретическим и уменьшают объём газовой фазы до минимального. Выход мочевины достигает 60 – 70%. Для синтеза мочевины применяют оксид СО2, образующийся в качестве отхода при конверсии оксида СО. Реакцию проводят в колонне синтеза 1 высотой до 24 м и диаметров 1,5 м, в которой имеются два цилиндра. В колонну подают жидкий аммиак, он поступает вверх в кольцевое пространство между корпусом и наружным цилиндром, а затем вниз между обоими цилиндрами, защищая тем самым корпус от действия реакционной смеси. В колонну из смесителя 2 поступает также смесь СО2, NH3 и водного раствора (NH4)2CO3 и NH4HCO3. Процесс образования карбамата и мочевины в колонне протекает (за 30-40 минут) непрерывно и автотермично. Для выделения мочевины плав пропускают последовательно через две ректификационные колонны. В первой колонне 3 с насадкой из колец вследствие снижения давления до 1,7 ∙ 106 н/м2 отгоняется избыточный аммиак и разлагается часть карбамата, а во второй колонне 4 разложение заканчивается. Выходящая из неё газовая смесь при конденсации превращается в водный раствор (NH4)2CO3 и NH4HCO3, который поступает на орошение промывной колонны 5, где улавливается аммиак и оксид углерода (IV) из колонны 3. Сюда же для регулирования температуры вводят жидкий аммиак. После сжатия насосом 6 раствор поступает в смеситель 2. Таким путём происходит циркуляция исходных веществ, что повышает выход до 96%. Выходящий из колонны водный раствор мочевины выпаривают в вакууме, после чего 99,5% плав гранулируют. Производительность достигает 250 т мочевины в сутки.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]