尿素生產(chǎn)方法原理--尿素的合成(已修改)
2025-08-27 22:05 本頁面
【正文】 第二章 尿素生產(chǎn)方法原理 2 第一節(jié) 尿素的合成 ? 一、化學(xué)平衡 ? 二、相平衡 ? 三、合成工藝條件的確定 ? 四、尿素合成塔結(jié)構(gòu)的研討 一、化學(xué)平衡 合成反應(yīng)過程步驟： （ 1） NH3與 CO2混合物形成液相，并大部分以 NH4COONH2形式存在。 （ 2）氨基甲酸銨脫水生成尿素。 4 一、化學(xué)平衡 合成的化學(xué)原理： NH3(g)+ CO2(g) = NH4COONH2 (l) △ H= NH4COONH2(l) = NH2CONH2(l)+H2O(l) △ H= 總的化學(xué)反應(yīng)式： NH3 + CO2 = NH2CONH2 + H2O 5 尿素的合成條件 高溫 （ 180~210℃ ） 高壓 （ 13~24MPa） 液相中 相律分析 組分數(shù) = 物種數(shù) 獨立反應(yīng)數(shù) 自由度數(shù) = 組分數(shù) – 2 + 相數(shù) 獨立變量：氨碳比 、 水碳比和溫度 6 填充密度一定的時候： x = f(t, A, B, d) 以液相組成和溫度作為自由度的獨立變量： x = f(t, a, b) 故 ， 只有體系均處于液相時 ， 二者才一致 。 平衡轉(zhuǎn)化率 平衡轉(zhuǎn)化率算圖 Frejacques算圖 Mavrovic算圖 圖 222 Mavrovic 平衡轉(zhuǎn)化率算圖 9 尿素合成系統(tǒng)的熱力學(xué)模型 10 K1=(1xc)(a+b+x+2c1)2/c(a2+2c)2 K2 = x (b+x) / (1xc) (a+b+x+2c1) 平衡常數(shù) : 11 CO2平衡轉(zhuǎn)化率經(jīng)驗公式： 12 尿素的水解： NH2CONH2 + H2O = NH3 + CO2 已生成的尿素： 60℃ 以下基本不水解 100 ℃ 以上才顯著 140 ℃ 以上水解速度劇增 因此：應(yīng)力求減少尿液在高溫下的停留時間 另外 ， 氨含量高的尿素溶液水解速度慢 尿素合成的副反應(yīng)： 13 尿素的縮合： 2NH2CONH2 = NH3 + NH2CONHCONH2 14 尿素的異構(gòu)： NH2CONH2 == NH4 –N
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