尿素生產(chǎn)知識(編輯修改稿)
2025-02-05 15:49 本頁面
【文章內容簡介】 H3本身在溶液中的溶解度很高 ， CO2單獨在溶液中的溶解度不大，但當有 NH3同時存在二則互相增大了對方的溶解度 。 所以，應當選擇適當?shù)臏囟群蛪毫l件，以使最大限度地將未反應的 NH3和 CO2從液相中逐出。在此，還需注意盡量減少水蒸氣也同時逐出。 合成塔反應液的逐級減壓、分解 中壓分解器 低壓分解器 蒸發(fā)系統(tǒng) 合成反應液 加熱蒸汽 加熱蒸汽 中壓吸收 低壓吸收 ? 回收 （ 1） 合成液中的未反應物，經(jīng)過逐級減壓分解后，分離出來的 NH3和 CO2體氣，繼續(xù)作為原料返回合成塔參加尿素合成反應。如果將 NH3和 CO2以氣態(tài)形式返回是不可取的，因為氣體壓縮功將很高，而且還會在壓縮氣體中出現(xiàn)晶 (氨基甲酸銨或碳酸鹽類 )等技術困難。目前均是將分離出來的 NH3和 CO2混合氣冷凝，再用水或濃度較低的甲銨液將其吸收成為濃度較高的甲銨液，再用泵把甲銨液逐級返回，最終送入合成塔，構成回收循環(huán)。 （ 2）多級原則： 出于技術和經(jīng)濟上的考慮，分解回收循環(huán)采取多級原則，反應液依次減壓和受熱將NH3和 CO2分離出去，最后得到基本不含NH3和 CO2的尿素水溶液，送往蒸發(fā)濃縮。每級的分解氣通過冷凝或吸收成為液體，再逐級用泵送到更高壓力的一級，最后得到高濃度的甲銨液返回合成塔。 采用多級的理由是，若希望一次降壓而把未反應物全部逐出，而降壓后的壓力仍很高，那么就需加熱到很高的溫度，對設備材質提出過高的要求，并可能引起尿素的水解或其他不利的副反應。 （ 3） 反之，如一次降壓到很低的壓力，雖然可以達到分離效果，但得到的低壓 NH3和 CO2氣體轉入液相又十分困難，或需冷卻到很低溫度，或需加入大量的水來吸收，導致回收液濃度太低。采用多級回收，合成塔出液逐級減壓分離，較多數(shù)量的 NH3和CO2是在中間壓力下回收的，只有少量在低壓下回收，這樣可使吸收用水量不致太多。而如此得到的溶液可以以逆流方式用泵送到更高一級壓力作為吸收液，最后返回高壓合成系統(tǒng)的是高濃度的甲銨液 ? 液體吸收氣體的溫度不可太低，以防出現(xiàn)固體結晶；返回系統(tǒng)的水量必須控制最少，否則進入合成塔的原料中水分會降低尿素合成率，造成大量溶液循環(huán)，增大了能耗。 分離回收又是尿素生產(chǎn)中消耗能量最多的工序，必須最大限度地提高能量的利用效率，才能取得生產(chǎn)的經(jīng)濟效益 NH3和 CO2吸收后逐級返回高壓 中壓吸收 低壓吸收 中壓分解出來的 N H 3和 C O 2 低壓分解出來的 N H 3和 C O 2 去高壓合成 工藝冷凝液和水 汽提 : 氣提是一種分離液相混合物的方法，與減壓和加熱使未反應物分離不同。它是用一種氣體通過待分離的液體混合物，把易分解的組分攜帶出來將氣提技術引入尿素的分離過程，使部分未反應物在不減壓 (回收亦不加水 )的條件下自行返回系統(tǒng)，使得尿素生產(chǎn)的技術經(jīng)濟指標有了進一步改善。尿素裝置采用氣提是在與尿素合成壓力相同的壓力下合成塔的出液流入汽提塔，伴隨加熱，向汽提塔中的合成液中通入 NH3或 CO2氣體，將合成液中的一部分未反應 NH3和 CO2氣提出來，再進行冷凝吸收為液體，然后返回合成塔 進行尿素合成反應。 CO2汽提法采用原料氣 CO2作為汽提氣， NH3汽提法則是是屬于自汽提，即只需將汽提塔中的合成液加熱， NH3從液相轉入氣相就作為汽提氣了，將未反應的 NH3和CO2氣體出來。 CO2汽提法 塔汽提 高壓甲銨冷凝器 合成塔 去 低壓 分解系統(tǒng) C O 2 加熱蒸汽 來自 低 壓 吸收的 甲銨液 與原料氨的混合液 低壓蒸汽 冷凝液 NH3汽提法 塔汽提 高壓甲銨冷凝器 合成塔 去中壓 分解系統(tǒng)
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