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2017-2-20 《化工工艺学》第 8-1 章尿素工业 1第八章化学肥料 1—尿素 2017-2-20 《化工工艺学》第 8-1 章尿素工业 2 本章主要内容?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?本章要点: ﹑分解﹑回收循环﹑蒸浓﹑造粒等原理 ﹑气提法工艺流程及其特点 ﹑爆炸的产生与防止 2017-2-20 《化工工艺学》第 8-1 章尿素工业 3 第一节:概述尿素工业现状一﹒物理化学性质?常压熔点: ℃. ?易吸湿:硝铵>尿素>硫铵?化学性质: 1﹒ 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 2017-2-20 《化工工艺学》第 8-1 章尿素工业 4 二﹒用途?1﹒肥料? 2﹒工业上用? 3﹒作动物饲料尿素的现行国标 GB2440-2001 ★ 2017-2-20 《化工工艺学》第 8-1 章尿素工业 5 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②CO 2气提法③NH 3气提法④变换气气提法⑤等压双气提法【国内采用工艺方法表】 H 2O NH 3 CO 2H 2O 合成分离浓缩造粒尿素成品图1 尿素生产过程框图回收 2017-2-20 《化工工艺学》第 8-1 章尿素工业 6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 2017-2-20 《化工工艺学》第 8-1 章尿素工业 7 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 2017-2-20 《化工工艺学》第 8-1 章尿素工业 8 (一)反应机理Ⅰ)甲铵的生成 2NH 3 (l)+CO 2 (g) ≒ NH 4 COONH 2 (l) + Ⅱ)甲铵脱水生成尿素 NH 4 COONH 2 (l)≒ CO(NH 2) 2 (l)+H 2 O(l) - 2017-2-20 《化工工艺学》第 8-1 章尿素工业 9 (二)化学平衡?反应达到平衡时共有五个平衡存在: NH 3 (g) ≒ NH 3 (l) CO 2 (g) ≒ CO 2 (l) H 2 O(g) ≒ H 2 O(l) 2NH 3 (l) +CO 2≒ NH 4 COONH 2 (l) NH 4 COONH 2 (l) ≒ CO(NH 2 ) 2 (l) +H 2 O (l) ?尿素平衡转化率 X 尿=(转化成尿素的 CO 2的物质的量 / 原料 CO 2的物质的量) ×100% 2017-2-20 《化工工艺学》第 8-1 章尿素工业 10 (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。