ТЕХНОЛОГИЯ КАРБАМИДА

Выбор компонентов

Правило фаз Гиббса строго обусловливает число компонентов, но выбор самих компонентов остается произвольным и целиком определяется удобством решения тех или иных прак­тических задач.

В трехкомпонентной системе с незаторможенными равновеси­ями в качестве компонентов можно, например, принять NHf, СО2, H2Os. Компоненты формально тождественны веществам, смешение которых при определенных условиях приводит к реак­ции синтеза карбамида, но в брутто-форме представляют все много­образие реально существующих молекул (в том числе и молекулу карбамида),ионов, ассоциатов, возникающих по достижении рав­новесия процесса.

Пусть, например, состав жидкой фазы системы задан в виде аналитически определяемого числа молей карбамида пк, «сво­бодных» аммиака и диоксида углерода Mnhs> псог и воды пНг0. В действительности NH3 и С02 связаны в различных (кроме карбамида и цианата аммония) соединениях (см. табл. 1.1), но легко выделяются при аналитических операциях в свободном виде.

Числа молей и мольные доли компонентов в брутто-форме для трехкомпонентной системы NHf—COf—H2Os будут иметь вид:

V

RtNH3

= "NH3 + [3]

"со,

= ftC02 + «к

(1.1)

Пн2о

= «Н20-"к

^ 2"к + «СО, + nNH3 + ПНгО'

2 п1

Выбор компонентов

(1.2)

Разность Пн2о — пк показывает, что количество компонента H2OS представлено произвольно варьируемым количеством воды сверх стехиометрии по реакции синтеза карбамида Ч Если избы­точная вода не вводится и присутствие ее в системе обусловлено лишь протеканием реакции синтеза карбамида, то Пн„о = пк, nfi. o ="= 0, и система превращается в двухкомпонентную NHf— СО?.

В ряде задач можно представить компоненты в брутто-форме и другими способами. Пусть, например, заданы мольные доли карбамата аммония Хк, а, воды Хц2о, карбамида Хк и избыточ­ного аммиака Xnh3, а избыточная вода в системе отсутствует, т. е. ХНго = Хк. Нетрудно заметить, что содержание карбамата аммония, воды и карбамида обусловлено двумя уравнениями— стехиометрии реакции синтеза карбамида и эквимолярности карб­амида и воды. Поэтому три указанных вещества представляются одним компонентом, который принято называть «карбамат» 2. Второй компонент системы — избыточный аммиак. Числа молей компонентов представленной в таком виде бинарной системы равны:

Л«арб» = Хк. я + Хк

„2 ____ уизб

Nnh3 — anh3

В газовой фазе системы, за исключением специальных слу­чаев, не обнаруживаются химические реакции, компоненты в этом случае совпадают с веществами.

Наконец, в ряде задач целесообразно не разделять систему на фазы, брутто-числа молей компонентов относить к системе в целом, а мольное содержание одного из компонентов нормиро­вать, например, единицей. Смешаем 1 моль С02, L молей NH3, W молей Н20 и проведем реакцию синтеза карбамида. В системе
появится х молей карбамида, х + W молей воды, останется 1 — х молей С02 и L — 2х молей NH3, связанных в различных вещест­вах (табл. 1.1). Брутто-числа молей компонентов в системе по аналогии с (1.1) будут равны:

"nh, = (L-2x) + 2X = L

(1.3)

'со2

(1-х).

»H,o-(«7 + *) - Х-Г

Как видно, nf компонентов здесь численно совпадают с числами молей исходных веществ — реагентов, т. е. не зависят от глубины протекания реакции.

T, L > о

(^Іо,/*£)_ _ ^>0; i^lojdw) л >0

' \V/ 1 » IV/

Для четырехкомпонентной системы с заторможенными равнове­сиями представить компоненты в брутто-форме в общем случае невозможно. В качестве четвертого компонента целесообразно выбрать карбамид, три остальные компонента — карбамат аммо­ния, избыточный аммиак и вода. В специальных случаях возмо­жны и другие способы представления компонентов, упрощающие решение задачи, например, в виде заторможенного «карбамата» и избыточного аммиака.

ТЕХНОЛОГИЯ КАРБАМИДА

Потенциальные возможности снижения энергозатрат

Авторы [3] проанализировали принципиальные воз­можности повышения энергетического к. п. д. каждой из основ­ных стадий процесса производства карбамида и оценили расчет­ным путем, как эти возможности реализуются в современных энерготехнологических схемах, а …

Синтез карбамида на основе оксида углерода

Для промышленного производства карбамида при­меняется только синтез из NH3 и С02 по реакции Базарова. Од­нако, существует множество принципиально иных методов полу­чения карбамида. Основная часть их не имеет какого-либо прак­тического значения, …

Технические средства снижения энергозатрат

Усовершенствования отдельных стадий процесса, направленные на экономию знергоресурсов Для снижения (вплоть до полной ликвидации) нагрузки углекислотного компрессора поток свежего С02 сжижают за счет испарения жидкого аммиака, либо частично (10—100%) вводят …

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.