ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретические основы синтеза карбамида из "Технология минеральных удобрений" При еще более низких температурах (ниже 4°С) в водных растворах стабилен карбонат аммония (НН4)2СОз. [c.67] Эти свойства рассмотренной системы имеют весьма существенное значение для выбора оптимальных условий ведения процесса синтеза карбамида. [c.68] С увеличением содержания свободного аммиака в водном растворе растворимость карбамата аммония уменьшается, а с повышением температуры — возрастает. [c.68] В присутствии карбамида температура плавления карбамата аммония понижается (рис. 19). Например, смеси этих двух веществ, содержащие около 34% (точка М) или около 77% карбамида (точка Щ, плавятся при 120 °С. [c.68] В точке Ь образуется эвтектическая наиболее легкоплавкая смесь (49% карбамида и 51% карбамата аммония), температура плавления которой 98 °С. [c.68] На рис. 20 приведена диаграмма состояния системы карбамид— карбамат аммония — аммиак, изучение которой позволяет установить влияние избытка свободного аммиака на плавкость карбамата аммония в присутствии карбамида. Поскольку синтез карбамида проводится при избытке NHз, определение влияния этого фактора имеет большое значение для производства карбамида. [c.68] Для процесса синтеза карбамида наибольшее значение имеет область равновесия расплава с твердым карбаматом аммония. Покажем влияние аммиака в этой области, исходя из смеси, состав которой выражается точкой М (34% карбамида и 66% карбамата аммония), а температура плавления составляет 120 °С (см. рис. 19). При введении в эту смесь аммиака ее состав изменяется по линии М — МНз (см. рис. 20). [c.69] Из рис. 20 следует, что при постоянном соотношении между карбамидом и карбаматом аммония и увеличении количества аммиака в смеси температура плавления карбамата аммония понижается. [c.69] Влияние температуры на скорость образования карбамида из карбамата аммония показано на рис. 21, на котором приведены кривые изменения выхода карбамида во времени. [c.70] В связи с этим для смещения равновесия реакции (1) в сторону образования карбамата аммония при указанных высоких температурах процесс ведут под большим давлением — от 130 до 200 ат (от 12750-10 до 19620-10 н/ж ). Увеличение давления повышает также скорость реакции (1). При обычной температуре и атмосферном давлении образование карбамата аммония протекает с очень малой скоростью, но при 1150 °С и давлении 100 ат аммиак и СОг реагируют мгновенно, образуя карбамат аммония. [c.71] Вследствие того что карбамат аммония превращается в карбамид только в жидкой фазе, большое значение приобретает степень заполнения реактора исходными реагентами. Выход карбамида при прочих равных условиях возрастает с увеличением степени заполнения единицы реакционного объема, так как чем меньше свободный объем реактора, тем меньшее количество карбамата аммония разлагается с выделением NH3 и СОг в газовую фазу. [c.71] Теоретически установлено, что выход карбамида не зависит от парциального давления СОг, но прямо пропорционален парциальному давлению NH3 и обратно пропорционален парциальному давлению водяного пара. Следовательно, избыток NH3 по сравнению с его стехиометрическим количеством благоприятно влияет на процесс синтеза карбамида, увеличивая выход его по СОг (рис. 22). Выход по аммиаку при этом соответственно уменьшается. [c.71] Увеличение выхода карбамида при избытке аммиака объясняется его дегидратирующим действием (NH3 связывает реакционную воду, удаляя ее из сферы реакции) это смещает равновесие реакции (2) в сторону образования карбамида. [c.71] На отечественных предприятиях применяется следующий технологический режим процесса синтеза карбамида температура 185—200 °С, давление 200 ат (19620- 10 н1м ), избыток аммиака 100—150% от стехиометрического количества [мольное соотношение МНз С02=(4—5) 1], продолжительность процесса 1 ч. [c.71] Карбамид получают по нескольким технологическим схемам, различающимся не только режимами процесса синтеза, но и методами дистилляции непрореагировавших ННз и СОг и использования этих газов, а также способами получения товарного карбамида из его растворов. [c.72] Вернуться к основной статье