ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние различных факторов на процесс синтеза мочевины из "Мочевина" Карбамат аммония, обрг)зующийся по реакции (1), представляет собой кристаллическое вещество белого цвета, сильно пахнущее аммиаком и высоко гигроскопичное. Молекулярный вес карбамата аммония 78,06. [c.65] Из табл. 7 видно, что давление диссоциации карбамата аммония возрастает с повышением температуры. Уже при 57—59°С оно равно 1 ат. Следовательно, в этих условиях (в открытом сосуде) карбамат аммония должен быть полностью диссоциирован на аммиак и двуокись углерода. При 197°С давление диссоциации возрастает примерно до 260 ат. [c.66] Следует отметить, что в опытах Кларк ) результаты равновесия при О и 25°С оказались почти одинаковы, тогда как при 50°С наблюдалось определенное смещение равновесия в сторону образования карбамата аммония, что весьма сходно с поведением насыщенных растворов при температуре, близкой к 60°С. [c.69] Температура плавления карбамата аммония уменьшается не только под влиянием воды, но и в присутствии мочевины или бикарбоната ам- Рис. 14. Диаграмма плавкости сис-МОНИЯ. Нз рис. 14 ИЗО темы карбамат аммония мочевина, бражена диаграмма плавкости системы карбамат аммония — мочевина, из которой видно, что при содержании в карбамате 10% СО(МН2)2 температура плавления его снижается примерно до 148°С, а при 20% С0(МН2)г приблизительно до 138°С. При 98 °С образуется эвтектическая смесь, соответствующая раствору состава 49% С0(ЫН2)2 и 51% NH4 00NH2. [c.69] Температуры плавления системы карбамат аммония — бикарбонат аммония, изученной Иенеке, приведены в табл. 10. Эвтектическая точка соответствует примерно 107 °С и отвечает составу, близкому бикарбонату аммония. [c.69] По данным Иенеке, карба мат аммония в интервале от О до 118°С практически почти не растворяется в жидком аммиаке. Достаточно, например, указать, что при 60°С растворимость его составляет менее 0,1%. Однако при 118—119°С образуются две жидкости постоянного состава, смешиваюшиеся друг с другом в любых соотношениях и одновременно находящиеся в равновесии с твердым карбаматом аммония. Одна жидкость представляет собой жидкий аммиак, содержащий 3% растворенного карбамата аммония, другая — жидкий карбамат аммония, в котором растворено 26% аммиака. [c.71] НЫХ линий характеризует насыщенный раствор, находящийся в равновесии с твердой фазой. Эта фаза состоит из карбамата аммония, мочевины и комплексного соединения СО(КН2)2 ЫНз. [c.72] Следует указать, что реакция дегидратации никогда не протекает полностью, но является равновесной. Поэтому конечные продукты этой реакции представляют собой не раствор. мочевины в воде, а смесь, состоящую из мочевины, воды, непрореагировавшего карбамата аммония, избыточного аммиака и карбонатов аммония, получающихся в результате взаимодействия карбамата с образовавшейся водой. [c.73] При проведении равновесной реакции дегидратации весьма важно знание основных физико-химических закономерностей, которые были найдены при изучении различных факторов, определяющих ход и направление процесса синтеза мочевины и его технологические параметры. [c.73] Роль и значение каждого из этих факторов целесообразно рассмотреть во взаимосвязи с их влиянием на степень превращения карбамата аммония в мочевину, поскольку достижение в короткое время максимальных выходов мочевины — один из самых важных показателей при осуществлении промышленного синтеза этого продукта. [c.73] Жидкая фаза карбамата аммония. Для процесса производства мочевины очень существенно то обстоятельство, что реакция дегидратации протекает только в жидкой фазе. При нагревании твердого сухого карбамата аммония мочевина образуется очень медленно и практически в ничтожных количествах. В газовой же фа е она вообще не образуется. Вот почему первым и основным условием образования мочевины из карбамата аммония является наличие последнего в жидком состоянии. Из этого условия вытекает ряд важных следствий. [c.73] На рис. 16 приведена зависимость выхода мочевины от степени заполнения реакционного аппарата при 170 °С. Как видно из рисунка, при D= см выход мочевины составляет 49%, а при D 0,2 ej M он снижается до 34,5%. Следовательно, в данном случае яри увеличении объема газовой фазы в 5 раз выход мочевины у.меньшается примерно на 30%. [c.74] Таким образом, ири температуре ниже точки плавления сухого карбамата процесс дегидратации, по мнению некоторых авторов, напоминает аутокаталитическую реакцию, хотя в действите.льности этот процесс не является каталитическим. [c.76] Как видно из лриведенного примера, с повыщением температуры от 140 до 200 °С скорость реакции возрастает более чем в 130 раз. [c.76] Как будет показано далее, при повышении температуры резко возрастает равновесное давление, что является следствием увеличения плотности паровой фазы. [c.77] Эти же кривые дают ясное представление о влиянии температуры на равновесное давление над плавом мочевины. Так, по данным Б. А. Болотова и Н. А. Поповой (кривая 2), при Д=1 г/см и 170 С равновесное давление составляет примерно 160 ат, тогда как при — 190°С оно равно 230 ат. По данным Кияма и Кино-шита (кривая 4), при 0 — 0,676 г/см и 190°С давление Р = 200 ат, а при температуре приблизительно 230°С оно составляет около 470 ат. [c.78] Вернуться к основной статье