Учебная программа по дисциплине для обучающихся (syllabus)) 4 график сдачи заданий по дисциплине
жүктеу/скачать 0.76 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Литература
- Лекция 12 Карбамид. Технология получения и основные стадии производства карбамида. Цель
- План лекции
- Азот в амидной форме.
| Контрольные вопросы:
1.Классификация азотных удобрений. 2.Свойства аммонийной селитры. 3.Технология получения и основные стадии производства. 4. Классификация азотных удобрений Литература: 1. Позин М.Е. Технология минеральных солей( удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот) ч.1-изд. 4, Л. Изд «Химия», 2014г. 2. Позин М.Е. Технология минеральных солей( удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот) ч.2-изд. 4, Л. Изд «Химия», 2014г. Лекция 12 Карбамид. Технология получения и основные стадии производства карбамида. Цель: изучение технологии получения приозводства карбамида. Термины: карбамид, парафин План лекции: 1. Физико-химические свойства карбамида. 2. Физико-химические основы производства. 3. Способы получения карбамида. Карбамид (мочевина) применяют в качестве концентрированного азотного удобрения (46,6% N) для многих сельскохозяйственных культур на любых почвах, а также как заменитель естественного белка в кормах для жвачных животных. Карбамид является сырьем для производства карбамидных смол, меламина, цианидов калия и натрия, гидразина, карбамидных лаков, в бумажной промышленности, в фармацевтической промышленности для приготовления успокаивающих (адалин, бромурал), снотворных (веронал, люминал) и мочегонных средств, составов для заживления ран, дезинфицирующих средств, в качестве умягчителя в производстве косметических кремов. В нефтяной промышленности карбамид применяют для депарафинизации масел и моторных топлив с выделением мягкого парафина – сырья для получения белково-витаминных препаратов, жирных спиртов и кислот, моющих средств и т.д. Карбамид (мочевина)- бесцветные кристаллы. Азот в амидной форме. Согласно ГОСТ 2081- 75 гранулированный и кристаллический карбамид. Марки А применяемый в промышленности должен содержать не менее Высшая марка Первая категория 46,3% N 46,2% N От 0,2% H2O 0,3% H2O Марка В используется в качестве удобрения 46,0% N, 0,25%Н2О Физико-химические основы производства. Сырьем является аммиак и углекислый газ: Т= 150- 220°С Р= 7- 100 МПа Процесс протекает в 2 стадии: 1ст. образование карбамата аммония. 2ст. Дегидратация карбамата аммония с образованием карбамида. Процесс протекает с образованием двух фаз: газообразной (NH3, CO2, Н2О) и жидкой, состоящей из расплавленных и растворенных компонентов (аммиака, карбамата аммония, карбамида, углеаммонийных солей) и воды. Карбамид образуется преимущественно в жидкой фазе, т. е. из расплавленного карбамата аммония. Твердый карбамат аммония при нагревании отщепляет воду очень медленно. Карбамат аммония при 150—220 °С разлагается на аммиак и диоксид углерода. Для подавления этого процесса синтез карбамида ведут под высоким давлением. Скорость образования карбамата аммония увеличивается приблизительно пропорционально квадрату давления. При атмосферном давлении и невысокой температуре образование карбамата аммония идет очень медленно, а при 10 МПа и 150 °С проходит практически мгновенно. С повышением общего давления в системе возрастает также степень конверсии карбамата аммония в карбамид (рис. 2). Рис. 2. Влияние давления на степень конверсии карбамата аммония в карбамид Максимальное влияние на увеличение выхода карбамида оказывает избыток аммиака в исходящие смеси против стехиометрического количества, определенного молярным отношением NH3 : CO2= 2. Избыточный аммиак уменьшает тормозящее действие выделение в процессе воды - он связывает её и ускоряет реакцию перехода карбамата аммония в карбамид. По этой причине замедляется разложение карбамида аммония с образованием побочных продуктов, а также избыточный аммиак уменьшает коррозию аппарата. Избыточное количество диоксида углерода почти не оказывает влияния на выход карбамида, поскольку СО2 находится преимущественно в газовой фазе, но наличие в нем примесей имеет большое значение — чем чище газ, тем больше степень конверсии. Обычно источником СО2 служит отходящий газ производства аммиака. Содержащиеся в нем примеси (Н2, СО, N2, O2 и другие) уменьшают парциальное давление аммиака и, следовательно, его растворимость в жидкой фазе. Так, при прочих равных условиях синтеза уменьшение содержания СО2 в исходном газе с 98—99 до 85—86 % снижает степень конверсии с 65 до 45 %. Наибольшее влияние на увеличение выхода карбамида оказывает избыток аммиака в исходной смеси против стехиометрического количества, определяемого молярным отношением NH3 : СО2 = 2 (рис. 5). Рис. 3- Влияние избытка аммиака на равновесный выход карбамида (по средним данным для 185 — 195 °С, 18,5 — 32 МПа и плотности загрузки 0,7г/см3) Избыточный аммиак уменьшает вредное действие выделившейся в процессе воды — он связывает воду и тем самым сдвигает равновесие реакции превращения карбамата аммония в карбамид в сторону последнего. По этой же причине замедляется разложение карбамата аммония с образованием побочных продуктов. Кроме того, избыточный аммиак уменьшает коррозию аппаратуры. Однако при выборе соотношения NH3 : СО2 в исходной смеси следует учитывать, что избыточный аммиак или должен быть возвращен в цикл, или переработан в другие продукты, например в нитрат аммония. Рециркуляция аммиака связана с усложнением производства и возрастанием капитальных затрат и эксплуатационных расходов. При переработке же избыточного аммиака в аммонийную селитру количество ее намного превышает количество вырабатываемого карбамида — на 1 т карбамида получается 5—8 т и больше селитры. Практически в этом случае производство карбамида становится небольшим придатком к производству селитры. жүктеу/скачать 0.76 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|