ТЕХНОЛОГИЯ КАРБАМИДА

Равновеоне жидкость—пар в системе NH,—СО,—Н.,0

Свои эксперименты японские исследователи [33 I про­водили в статическом автоклаве, оборудованном магнитной ме­шалкой и пробоотборниками жидкой и паровой фаз. После за­грузки исходных реагентов в охлажденный до низкой темпера­туры автоклав реакционную смесь замораживали и быстро отка­чивали воздух. Затем автоклав помещали в обогреваемый термо­стат для обеспечения и поддержания заданных температур. В каж­дом опыте температуру устанавливали на таком уровне, чтобы обеспечить в автоклаве Р = 1,96 МПа, и при таких параметрах выдерживали перемешиваемую реакционную смесь в течение 3 ч от момента стабилизации температуры и давления. Затем отби­рали пробы жидкости и пара для определения равновесного содер­жания NH8, С02 и Н20 хроматографическим методом.

На рис. III.4 приведены построенные по полученным экспери­ментальным данным изотермы растворимости для системы NH3 — С02—Н20. По этим же данным были вычислены [33] коэффици­енты активности компонентов системы NH3—С02—НаО в жидкой 114

Фазе и составлены обоб­щенные эмпирические уравнения.

Равновеоне жидкость—пар в системе NH,—СО,—Н.,0

NH4HC0.

Nh4coon%

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0.9 1,0 Н20 NH3

Рис. iii.4. Изотермы растворимости для системы NН3—С02—Н20 при Р = 1,96 МПа и Г К:

Обозначив давление насыщенного пара ком­понента как Р°, общее давление системы как л, коэффициенты активно­сти Уі вычисляли по уравнению

Y; =

Здесь

2,In \( NЈ X,

(ш. з)

Lg

2,303RT

(III.4) 0,197 — 0,012Г/г

Ю\

Кр

(111.5)

(111.6)

® — 342 — 345; • — 353 — 355; д — 363; А — 372; О — 373; О — 383; О — 393; О — 403; О — 413.

0,4 0,146

£ кр

М, р і

Vi,

У, і

Т-. тЪЛ1

(III.7)

Вычисленные значения lg

Где Ві — второй вириальный коэффициент компонента i; Vim — мольный объем компонента в жидкой фазе; Nh X,- —моль­ные доли компонентов в газовой и жидкой фазах; R ■— га­зовая постоянная; Т—абсолютная температура; Тіг—приве­денная температура; Тікр—критическая температура; Я,-Кр— критическое давление; Mh р,-, —соответственно молекуляр­ная масса, плотность и коэффициент расширения. Верхний ин­декс «штрих» относится к характеристикам при стандартной тем­пературе.

Были аппроксимированы в за­

Висимости от \!Т в виде уравнений [33]: для 70—140 °С

1995

І8-

(III.8)

— 4,140

НгО

923,8

"NH.

Lg-

-2,8

Р0

1 NH.

(III.9)

Для 100—140 °С

621

= - у —2,079

'NH.

(ІІІ. І0)

Р 0

1 NH,

Равновеоне жидкость—пар в системе NH,—СО,—Н.,0

Рис. II 1.5. Зависимость Lr от Lm при постоянной температуре:

По результатам расчетов yt получены следующие эмпирические уравнения (тем­пературный интервал 100—140 °С) [33]: 1§Тын3= ' -

■3,348б4О!-0,7058ХынХСО2

1 — 393 к — в (вычислен­ные), о (измеренные); 2 — 403 к — о (вычисленные), о (измеренные); 3 — 413 к — О (измеренные).

-0,4384О2 + 0,450Х2н - 10.0ХСО XHj0

С02 + 3'[12]^Н2О)2

(III.11)

0,00859Х^Н

Lco

(XHiO + 0,2675XNHi - 1,283Xc

(III.12)

С помощью этих уравнений, а также уравнения (III.3) можно вычислить JVnh3 и Nн2о» а Nсо2 = 1 — (Мин, + ЛГн, о)-

На рис. III.5 приведен график зави­симости между отношениями мольных концентраций NH3 и С02 в паровой (Lr = NhhJN сог) и жидкой (Lm = = XNH3/Xco2) фазах, построенный по экспериментальным и расчетным данным [33]. Пунктирная линия соответствует азеотропной смеси (Lr = Lm). Как видно из рис. II 1.5, состав азеотропной смеси в тройной системе определяется только отношением мольных концентраций NH3 и С02 (Ln!)\ при 120, 130 и 140 °С Ln. соответственно равно 1,5, 2,0 и 3,0, т. е. с повы­шением Т Lm увеличивается.

Используя дополнительно экспериментальные данные по фазо­вому равновесию в системе NH3—С02—Н20 в интервале темпера­тур 70—99 °С [33], авторы этой работы составили эмпирические уравнения, которые охватывают весь изученный температурный интервал (от 70 до 130 °С):

'2 vnh, ~ '

'йТн. о^- Здесь

(ХЫНз-3,694ХС0а-2,887ХН20)3 + СПХ

■ 0,00349Л^Н

+вохсо2

O'[13]Nh3*co2

(XH2O-0,3464XNHs + 1,280XCO2)2

-3.694Л' — 0,7382 ,637Л'

0934

3143

Во-

С0 = — 0,2708А' +

А' = 8,909

(при 70 — 95 °С)

Т 5276

А' = 14,705

(при 95— 130 °С)

" 1.0774 0> +0,0839Х2н2О + Л0ХСО Хн,0

(111.13)

Судя по таблицам, помещенным в работах [33], результаты расчета по приведенным выше обобщенным уравнениям удовлет­ворительно согласуются не со всеми экспериментальными точ­ками. К тому же число опытных данных, положенных в основу уравнений, весьма ограничено. Поэтому вопросы о возможностях использования обсуждаемых уравнений для расчета состава фаз системы NH3 —С02—Н20 и степени точности таких расчетов нуждаются в дополнительном изучении.

ТЕХНОЛОГИЯ КАРБАМИДА

Технологические схемы промышленного производства карбамида

Описания известных схем промышленного производ­ства карбамида приведены в книгах И ]. После их выхода в свет в периодических изданиях и ряде обзоров (2—4] появились сооб­щения о новых усовершенствованных методах. Краткая …

Очистка отходящих газов и паров

Улавливание NH3 из смеси с инертными газами Ранее, в гл. III, были рассмотрены методы удаления в узле синтеза инертных по отношению к процессу синтеза карба­мида газов и освобождения их от …

Метод «КПИ-Эллайд» с разделением газов дистилляции [5, 6]

В атмосферу ^ воздух, Ii20 ■§ 10 і аз /от- Воздух і Воздух Синтез осуществляют при tc до 230 °С и Рс = 28— 40 МПа при L = 4—б …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.