:过控认识实习自我总结
尿素合成的基本原理
用氨和合成尿素的反应,通常认为是按以下两个步骤,在合成塔内连续进行:
第一步:氨与作用生成氨基甲酸铵
第二步:氨基甲酸铵脱水生成尿素实验证明,尿素不能在气相中直接形成,固体的氨基甲酸铵加热时尿素的生成速度比较慢,而在液相中反应才较快。所以,尿素的生产过程要求在液相中进行,即氨基甲酸铵必须呈液态存在。温度要高于熔点145-155℃,因此,决定了尿素的合成要在高温下进行。
氨基甲酸铵是个不稳定化合物,加热时很容易分解,在常温下60就可以完全分解,制取尿素时为了使氨基甲酸铵呈液态,采用了较高温度,所以必需采用高压。由上可知,合成尿素的反应的基本特点是高温、高压下的液相反应,并且是可逆放热反应。
4.3.3.2 尿素合成工艺条件的选择
4.3.3.2.1 过剩氨
过剩氨是比较化学反应量所多的氨,常以百分率表示,或表示。过剩氨可以使反应的平衡趋向生成尿素的一方,使产率提高。过剩氨也可以合成速度加快,提高尿素产率,过剩氨的存在,可与系统中的水结合,从而降低了水的浓度,抑制了副反应的发生。
过剩氨的存在,带走了一部分氨基甲酸铵的生成热,不仅有利于反应平衡趋向生成尿素的方向,提高尿素产率,而且有利于维持塔内反应的自热平衡,简化了合成塔的结构,过剩氨的存在,抑制了氢酸和氢酸氨的生成,降低了对合成塔的腐蚀。但过剩氨的存在也带来一些不利影响:
过剩氨的增加过大,二氧化碳转化率增加率也逐渐增加,并且提高了合成塔内反应系的平衡压力: