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

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУТП) производства карбамида

Технология карбамида отличается сложностью и многостадийностью. В связи с этим важное значение имеет проб­лема оптимального управления процессом производства карбамида с помощью АСУТП. Одна из основных предпосылок создания АСУТП — разра­ботка …

Обработка растворов карбамида

Как следует из стехиометрического уравнения син - Теза карбамида (гл. I), на каждый моль полученного карбамида образуется моль воды. Это означает, что даже при самой совершен­ной системе рециркуляции из производственного …

Управление на основе математических моделей

Активный поиск «на процессе» оптимальных пара­метров технологического режима получения карбамида оказался недостаточно эффективным из-за значительной длительности про­цедуры поиска и необходимости при этом сравнительно частой отработки промежуточных режимов, включая и явно …

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.