Дегидратация карбамата аммония

В целом получение карбамида — гетерогенный процесс в системе Г—Ж, протекающий в кинетической области, причем скорость его лимитируется протекающей наиболее медленно стадией дегидратации карбамата аммония в расплаве. На равновесие и скорость синтеза карбамида влияют давление, температура и состав системы. Поскольку карбамат аммония обладает высоким давлением паров и, кроме того, синтез в целом протекает с уменьшением объема газа, то равновесный выход карбамида растет с увеличением давления (рис. 59). Скорость процесса и фактический выход карбамида также резко увеличиваются с повышением давления в результате возрастания движущей силы процесса, т. е. возрастания концентрацин газообразных реагентов. Скорость процесса, в частности скорость лимитирующей стадии (б), резко возрастает с повышением температуры, в результате чего растет фактический выход карбамида. Из рис. 60 видно, что выше 180°С кривые выхода проходят через максимум. При дальнейшем увеличении времени пребывания реакционной смеси в зоне нагрева выход карбамида падает из-за усиления побочных реакций. Выход продукта можно также увеличить применением избытка аммиака в исходной смеси по отношению к стехиометрическому соотношению [c.157]

Рис. 379. Зависимость выхода карбамида от продолжительности дегидратации карбамата аммония при разных температурах (в долях от теоретического).

Основной реакцией рассматриваемого процесса является взаимодействие двуокиси углерода с аммиаком с образованием карбамата аммония. Выделяющееся в результате этой сильно экзотермической реакции тепло используется для одновременного проведения вторичной эндотермической реакции — дегидратации карбамата аммония с образованием мочевины и воды. [c.126]

Дегидратация карбамата аммония протекает медленно и не полностью и ускоряется лишь в жидкой фазе. Поэтому для успешного проведения процесса синтеза мочевины необходимо, чтобы карбамат аммония находился в расплавленном состоянии. Оптимальными условиями процесса получения мочевины являются температура 185—200°С, давление около 200 ат, из быток аммиака не менее 100% сверх стехиометрического количества, продолжительность процесса 1 ч. Выход мочевины при этом составляет 60—70%. [c.570]

В целом получение карбамида — гетерогенный процесс в системе Г — Ж, протекающий в кинетической области, причем скорость его лимитируется протекающей наиболее медленно стадией дегидратации карбамата аммония в расплаве. [c.377]

Выход продукта люжно также увеличить применением избытка аммиака в исходной смеси по отношению к стехиометрическому соотношению (рис. 142). Избыток аммиака препятствует образованию побочных продуктов гидролиза карбамата и смещает равновесие стадии (б) в сторону образования карбамида, поскольку этот избыток связывает воду, образующуюся в результате дегидратации карбамата аммония. Избыток аммиака в реагирующей смеси уменьшает также коррозию аппаратуры. [c.377]

С увеличением температуры возрастает также скорость процесса дегидратации карбамата аммония. Это видно из экспериментальных данных, приведенных на рис. УП-Э при одинаковой про-должительности нагревания (например, в течение 1 ч) степень конверсии при 210 °С достигает примерно 68%, а при 145 °С — только 8%. [c.137]

Рис. 64. Кривые скорости реакции дегидратации карбамата аммония (NHg СО =2)

В условиях промышленного процесса синтеза мочевины реакция (1) образования карбамата аммония (стр. 175) протекает почти нацело и с большой скоростью. Реакция (2) дегидратации карбамата аммония в этих же условиях протекает не полностью и медленно. Особенность процесса дегидратации карбамат аммония состоит в том, что он протекает с заметной скоростью только в жидкой фазе, когда карбамат аммония, образовавшийся по реакции (1), находится в расплавленном состоянии. При нагревании твердого карбамата аммония мочевина образуется очень медленно и лишь в ничтожных количествах. Температура плавления карбамата аммония 154 °С, следовательно, синтез мочевины должен проводиться по крайней мере не ниже, чем при этой температуре. [c.554]

Рис. 54. Кинетические кривые реакции дегидратации карбамата аммония в мочевину при ЫНз СОо = 2 / — 200= //—180 /// — 170° IV — 160= V—155 I//— 145= К//— 140=.

Дегидратацией карбамата аммония [c.414]

В колонне синтеза мочевины реакция образования карбамата аммония идет почти до конца с большой скоростью. Реакция дегидратации карбамата аммония в мочевину протекает не полностью и медленно. Эта реакция идет с заметной скоростью только при температуре выше 154° С, т. е. выше температуры плавления карбамата аммония. [c.259]

После смесителя 15 плав, состоящий из образовавшегося карбамата аммония, избыточного аммиака и воды, входит в нижнюю часть колонны синтеза 8, где при температуре 185° С и давлении 200 ат происходит образование мочевины. Дегидратация карбамата аммония идет по реакции [c.265]

Как уже указывалось, все современные методы промышленного синтеза мочевины основаны на реакциях А. И. Базарова. Процесс протекает в две стадии первая стадия — превращение аммиака и двуокиси углерода в карбамат аммония вторая стадия — дегидратация карбамата аммония и образование мочевины. Обе реакции [c.65]

Рис. 17. Кривые скорости реакции дегидратации карбамата аммония (NH3 СО=2)

Влияние воды. Процесс дегидратации карбамата аммония относится к равновесным реакциям, продолжительность которых измеряется минутами. Лишь в начале [c.80]

Отсюда теплота дегидратации карбамата аммония в карбамид по реакции (2) равна 40 00 кал, т. е. реакция эндотермична. [c.77]

При всех других условиях с повышением давления уменьшается объем газовой фазы и, следовательно, возрастает степень дегидратации карбамата аммония. [c.70]

Изучено также влияние избытка двуокиси углерода на выход мочевины. Было установлено, что при наличии в смеси избыточного (сверх стехиометрического) количества СО.3 степень дегидратации карбамата аммония практически не увеличивается. Это по- [c.70]

Плав из смесителя входит в нижнюю часть колонны, в которой при температуре 185 °С и давлении 200 ат происходит дегидратация карбамата аммония с образованием мочевины. За 30—40 мин, в течение которых плав находится в колонне, степень превращения СОз в мочевину составляет около 62%. Примерный состав плава, образующегося в колонне 28% 0(NH2)a, 42% NHg, 13% [c.86]

В целом получение карбамида — гетерогенный процесс в системе Г —Ж, протекающий в кинетической области, причем скорость его лимитируется протекающей наиболее медленно стадией дегидратации карбамата аммония в расплаве. На равновесие и скорость синтеза карбамида влияют давление, температура и состав системы. Поскольку карбамат аммония обладает высоким давлением паров и, кроме того, синтез в целом протекает с уменьшением. объема газа, то равновесный выход карбамида растет с увеличением давления (рис. 35). Скорость процесса и фактический выход карбамида также резко увеличивается с повышением давления в результате возрастания движущей силы процесса, т. е. возрастания концентрацин газообразных реагентов. Скорость процесса, в частности скорость [c.85]

Производство включает синтез карбамида, дистилляцию плава, переработку раствора в кристаллический карбамид. На равновесие и скорость реакции получения карбамида оказывают влияние давление, температура, состав реакционной среды. Так как процесс протекает с уменьшением объема, то при повышении давления увеличивается равновесный выход карбамида. Избыток аммиака смещает равновесие в сторону образования карбамида, так как он связывает воду, образующуюся при дегидратации карбамата аммония. Кроме того, при избытке аммиака уменьшается коррозия аппаратуры. Скорость процесса, в частности второй, лимитирующей, стадии, резко возрастает с повышением температуры от 140 до 180 °С. [c.267]

Скорости реакций 1 и 2 различны. Реакция 1 протекает значительно быстрее реакции 2, поэтому лититирующей процесс синтеза стадией, от которой и зависит выход продукта, является стадия дегидратации карбамата аммония 2. Состояние равновесия и скорость ее определяются температурой, давлением, соотношением аммиака и диоксида углерода и содержанием воды в реакционной смеси. [c.269]

Степень конверсии при синтезе карбамида зависит от соотношения исходных реагентов. Так, при стехиометрическом соотношении аммиака и двуокиси углерода равновесная степень их превращения не превышает 45—55% Если же вести процесс при 80— 1007о-ном избытке аммиака, то равновесная степень превращения может достигнуть 70—75%. Избыточный аммиак, растворяясь в плаве, частично связывает воду, выделяющуюся при дегидратации карбамата аммония, благодаря чему равновесие реакции сдви- [c.130]

Реакция образования карбамата аммония из СОг и МНз протекает быстро и практически до конца, реакция же дегидратации к apбaмaтa аммония, определяющая выход карбамида, обратима. В соответствии с принципом Ле-Шателье повышение температуры благоприятствует протеканию реакции дегидратации карбамата аммония, однако при этом возможно его разложение. [c.354]

Влияние температуры на скорость реакции дегидратации карбамата аммония, т. е. образоваяия мочевины, показано на рис. 64. С повышением температуры скорость реакции дегидратации увеличивается и требуется меньшее время для достижения максимально возможного в данных условиях выхода мочевины. [c.553]

Благодаря применению жидкого аммиака процесс проводится без отвода тепла, т. е. реакция идет автотермично. Первая реа кция образования карбамата аммония в смесителе протекает почти полиостью с большой скоростью. Вторая реакция дегидратации карбамата аммония протекает медленно и не полностью. Полнота протекания второй реакции зависит от ряда условий температуры, давления, количества воды, избытка аммиака, содержания инертных газов и времени пребывания плава в колонне синтеза. [c.265]

При изучении процессов образовлния и дегидратации карбамата аммония необходимо иметь в виду, что наряду с основными и определяющими ход синтеза реакциями (1) и (2) могут одновременно протекать побочные реакции. Это в той или иной степени нарушает течение процесса и весьма усложняет состав и свойства системы. При взаимодействии сухих аммиака и двуокиси углерода получается только карбамат аммония независимо от соотношения ЫНз СОг. В присут- [c.66]

В частности, принято, что двуокись углерода подается в колонну синтеза не в жидком, а в газообразном состоянии при 90° С. Теплота образования твердого карбамата аммония принята равной 37 700 кал/моль, теплота дегидратации карбамата аммония в карбамид 3700 кал моль, теплота плавления карбамата аммония 7700 кал1моль (в соответствии с указанными выше наиболее надежными величинами). Теплоемкости аммиака взяты из литературных источников [70]. Теплоемкости твердого карбамида в интервале температур 25—150°С вычислены но теплоемкостям элементов на основе уравнения Эйнштейна. Средняя интегральная величина в этом интервале температур оказалась равной 42,1 кал/(моль-град). Теплоемкость жидкого карбамида найдена умножением этой величины на отношение теплоемкостей жидкого и твердого карбамида, равное 1,665. Теплоемкость плава синтеза при 160° С, 250 ат, избытке аммиака 150% и степени превращения карбамата аммония в карбамид 70% найдена по опытным данным Оцука [75] и равна 1,58 кал1(г-град). Зависимость этой величины от температуры, количества избыточного аммиака и степени превращения вычисляли, исходя из теплоемкостей компонентов плава по правилу аддитивности. Оцука принял, что теплота растворения аммиака в плаве синтеза невелика. Однако эта величина оказывает существенное влияние на точность расчета. Поэтому для составления диаграммы теплота растворения аммиака в плаве была определена обратным пересчетом по температурам синтеза и подогрева аммиака для нескольких действующих колонн синтеза. Вычисленную среднюю величину ( 1500 кал/.чоль) заложили в расчеты диаграммы, принимая, что она не зависит от температуры, давления и количества избыточного аммиака в плаве, [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология