第七章尿素
1 2021/2/21 《化工工艺学》第七章 尿素 第七章 尿 素
第七章尿素 第一节:概述 第二节:生产原理 第三节:水溶液全循环法尿素工艺流程和设备 第四节;气提法尿素生产工艺 第五节;生产中的腐蚀爆炸与发展动态 本章要点: A.尿素合成、分解、回收循环、蒸浓、造粒、气 提原理 B.水溶液全循环法、气提法工艺流程 C.腐蚀、爆炸的产生与防止 2 《化工工艺学》第七章尿素 20212/21
2 《化工工艺学》第七章 尿素 2021/2/21 第七章 尿 素 ➢ 第一节：概述 ➢ 第二节：生产原理 ➢ 第三节：水溶液全循环法尿素工艺流程和设备 ➢ 第四节：气提法尿素生产工艺 ➢ 第五节：生产中的腐蚀爆炸与发展动态 ➢ 本章要点： A. 尿素合成﹑分解﹑回收循环﹑蒸浓﹑ 造粒﹑气 提原理 B. 水溶液全循环法﹑气提法工艺流程 C. 腐蚀﹑爆炸的产生与防止
第一节:概述 物理化学性质 口常压熔点1326 口易吸湿:硝铵>尿素>硫铵 口化学性质: 1.微碱性但不能使指示剂变色 2.与盐生成络合物 3.水解 4.缩合2尿食→缩二脲+氯气 5.与甲醛缩合生成脲醛塑料 3 《化工工艺学》第七章尿素 20212/21
3 《化工工艺学》第七章 尿素 2021/2/21 第一节：概 述 一﹒物理化学性质 ❑ 常压熔点132.6℃. ❑ 易吸湿：硝铵＞尿素＞硫铵 ❑ 化学性质： 1﹒微碱性.但不能使指示剂变色 2﹒与盐生成络合物 3﹒水解 4﹒缩合 2尿素→缩二脲+氨气 5﹒与甲醛缩合生成脲醛塑料
三.用 1.肥料 2.工业上用 3.作动物饲料 表一:中原牌尿素技术指标与国标(GB2440-91)优级品对照表: 项自 总氮(N)缩二尿 水分检度(中0.85 指标 含量(%)含量( 2.8m)(%) 国标 ?46.3 ?09 0.5 (GB244091) 中原牌尿素460730970495 4 《化工工艺学》第七章尿素 20212/21
4 《化工工艺学》第七章 尿素 2021/2/21 二﹒用 途 ➢ 1﹒肥料 ➢ 2﹒工业上用 ➢ 3﹒作动物饲料
三·生产方法 1.不循环法 2.半循环法 NH3 CO2 3.全循环法: H2o ①水溶液全循环法 面收 ②Co2气提法 浓缩 O ③NH3气提法 ④变换气气提法 ⑤等压循环法 尿素成品 圈1尿素生产工艺框图 5 《化工工艺学》第七章尿素 20212/21
5 《化工工艺学》第七章 尿素 2021/2/21 三﹒生产方法 1﹒不循环法 2﹒半循环法 3﹒全循环法： ①水溶液全循环法 ② ＣＯ２气提法 ③ＮＨ３气提法 ④变换气气提法 ⑤等压循环法 H2O NH3 CO2 H2O 合成 分离 浓缩 造粒 尿素成品 图1 尿素生产工艺框图 回收
第二节:生产原理 心一.尿素的合成 今二.合成反应液的分解与分解气的冷凝回收 心三.尿素溶液蒸浓 四.尿素的结晶与造粒 五.缩二脲的生成与防止 心六.气提法分解甲铵原理 6 《化工工艺学》第七章尿素 20212/21
6 《化工工艺学》第七章 尿素 2021/2/21 第二节：生产原理 ❖一﹒尿素的合成 ❖二﹒合成反应液的分解与分解气的冷凝回收 ❖三﹒尿素溶液蒸浓 ❖四﹒尿素的结晶与造粒 ❖五﹒缩二脲的生成与防止 ❖六﹒气提法分解甲铵原理
尿素的合戚 (一)反应机理 (二)化学平衡 (三)动力学 (四)尿素合成工艺条件选择 7 《化工工艺学》第七章尿素 20212/21
7 《化工工艺学》第七章 尿素 2021/2/21 一 ﹒尿素的合成 （一）反应机理 （二）化学平衡 （三）动力学 （四）尿素合成工艺条件选择
令(一)反应机理 I)甲铵的生成 2NH3(+CO2 8NHCOONH2(+1192KJ/mol 工)甲铵脱水生成尿素 NH,COONH20=CO(NH22(0+H2O0-155KJ/mol 8 《化工工艺学》第七章尿素 20212/21
8 《化工工艺学》第七章 尿素 2021/2/21 ❖ （一）反应机理 Ⅰ)甲铵的生成 2NH3 (l)+CO2 (g)≒NH4COONH2 (l)+119.2KJ/mol Ⅱ)甲铵脱水生成尿素 NH4COONH2 (l)≒CO(NH2 )2 (l)+H2O(l)-15.5KJ/mol
(二)化学平衡 反应达到平衡时共有五个平衡存在: NH3(g)与MH3(D Co(8=C02(0 H2O18H2O0 2NH31+CO2与MH4 COONH2 NHCOONH2团÷CONH2)21+H2O团D 尿素平衡转化率 X尿=(转化成尿素的cO2的物质的量原料cO2的物质的量)×100% 9 《化工工艺学》第七章尿素 20212/21
9 《化工工艺学》第七章 尿素 2021/2/21 ➢（二）化学平衡 ❖ 反应达到平衡时共有五个平衡存在： NH3 (g) ≒ NH3 (l) CO(g) ≒ CO2 (l) H2O(g) ≒ H2O(l) 2NH3 (l) +CO2 ≒ NH4COONH2 (l) NH4COONH2 (l) ≒ CO(NH2 ) 2 (l) +H2O (l) ❖ 尿素平衡转化率 Ｘ尿=(转化成尿素的CO2的物质的量/原料CO2的物质的量) ×100%
(三)动力学 从反应机理知,甲铵脱水(工)是合成尿素 总过程的控制步骤。 通过控制反应温度和水碳比,可以减少 甲铵脱水时间,从而使总反应速度提高。 10 《化工工艺学》第七章尿素 20212/21
10 《化工工艺学》第七章 尿素 2021/2/21 （三）动力学 ❖ 从反应机理知，甲铵脱水(Ⅱ)是合成尿素 总过程的控制步骤。 ❖ 通过控制反应温度和水碳比，可以减少 甲铵脱水时间，从而使总反应速度提高