Плав - синтез
Cтраница 2
В промышленной практике наибольшее распространение получил метод, который заключается в нагревании плава синтеза ( до или после дрос-селирован. Для осуществления метода разработана соответствующая аппаратура. [16]
Интересен способ, согласно которому температуру и количество NH3 в реакторе регулируют так, чтобы обеспечить расслаивание плава синтеза на два жидких раствора: верхний - обогащенный карбамидом и нижний - обогащенный карбаматом аммония, Из первого раствора выделяют карбамид, а второй раствор рециркулируют в зону синтеза. [17]
К числу существенных недостатков наиболее распространенных схем производства карбамида с жидкостным рециклом относится неудовлетворительная эффективность узла дистилляции плава синтеза и, прежде всего, первой ступени дистилляции. [18]
Далее, по степени диссоциации карбамата аммония, отгонки общего аммиака и известным количествам аммиака и карбамата аммония в исходном плаве синтеза вычисляются количества этих компонентов в плаве после дистилляции. Затем по вычисленному часовому расходу плава определяют концентрации этих компонентов. По найденному составу жидкой фазы при заданных температуре и давлении из рис. 101, а находят состав сосуществующей с ней паровой фазы. [19]
 |
Диаграмма для определения температуры автотермического синтеза. [20] |
Они приняли, что потоки свежих аммиака и двуокиси углерода смешиваются с раствором возвратных углеаммонийных солей и полученный раствор превращается в плав синтеза. Такой расчет требует знания меньшего количества тепловых эффектов, а те тепловые эффекты, которые для него необходимы, определены с достаточной степенью достоверности. [21]
Из производственного опыта известно, что в рециркулируе-мом РУАС обычно содержится примесь карбамида, количество которой ( в пределах нескольких процентов) зависит от эффективности сепарации фаз в узле дистилляции плава синтеза. Еще выше концентрация примеси карбамида в РУАС ( порядка 10 %) имеет место при таких разновидностях технологической схемы [36], когда в зоне очистки возвратного NH3 от примеси СО2 используют содержащие карбамид абсорбенты. [22]
 |
Составы жидкой и газовой фаз в равновесной системе NH3 - СО2 - Н2О - СО ( NH3 3 при различных температурах и.| Зависимость температуры кипения смесей МНз-СО2-НаО-СО ( NH2. OTL. [23] |
Вичар [129] определил равновесные составы сосуществующих жидкой и паровой фаз при давлениях от 2 до 35 am и температурах 60 - 140 С применительно к смесям, которые можно получить дистилляцией плава синтеза различного состава. Если сравнить эти данные с данными Оцука, то можно найти, что повышение мольного отношения СО ( NH2) 2: CO2 в жидкой фазе приводит к значительному увеличению температуры кипения смеси. [24]
Хотя коэффициент распределения кислорода в горячем плаве синтеза неизвестен, на основании соответствующих данных по распределению кислорода в воде можно заключить, что основное количество кислорода присутствует в газовой фазе и что плав синтеза содержит не более нескольких мльГ1 кислорода. Столь низкая концентрация кислорода, от 5 до 50 млн 1, обеспечивает приемлемую защиту от коррозии. Однако практически при любом содержании кислорода в газовой фазе необходим продолжительный и интенсивный контакт между газом и жидкостью, чтобы жидкость была равновесна кислородсодержащей газовой фазе и, следовательно, имела необходимую концентрацию кислорода. В карбаматном конденсаторе эти условия выполняются, так жак жидкость образуется из кислородсодержащего газа. Реактор - аппарат с барботажем газа, поэтому здесь жидкость также имеет необходимое содержание кислорода. В стриппинг-колонне, которая работает при противотоке жидкости и газа, смесь свежего СО2 и О2 должна подаваться в каждую трубку. Как уже упо - - миналось, эти условия выполняются благодаря применению точных распределителей жидкости и газа, которые также необходимы для обеспечения оптимальных условий протекания технологического процесса в аппарате. При испытаниях на опытной установке было определено, что если отгонка происходит без газообразного СО2 или с газовым потоком, не содержащим О2, после некоторого времени работы сталь AISI 316 заметно корродирует. Высокая нагрузка по жидкости - выше 200 % - также увеличивает коррозию. За исключением нескольких случаев, где причиной являлась забивка или негерметичность, отгонные трубки не подвергаются коррозии в большей степени, чем остальное оборудование. [25]
Чтобы обеспечить условия синтеза карбамида, близкие к гомогенным, по методу [21 ] процесс ведут последовательно в зоне утилизации теплоты образования карбамата аммония, в зоне растворения NH3, где поддерживают избыток NH3 75 - 100 %, и в зоне образования плава синтеза. В состав рециркулируемой газожидкостной смеси входит все количество газа, выделяющегося в зоне растворения NH3, и некоторое количество увлекаемой этим газом жидкости. Инертные газы из системы выводятся через зону утилизации теплоты. [26]
 |
Опытные и рассчитанные по методу Вичара величины парциального давления NH3 ( a и СО2 ( б над плавом дистилляции при 2 - 35 am и 60 - 140 С. [27] |
Кучерявый и Зиновьев [132] нашли обобщенные уравнения для вычисления степеней отгонки летучих компонентов, которые были получены путем корреляционного анализа на электронновычислительной машине более 200 измерений. Пусть суммарное число молей плава синтеза, S tii - то же для плава после дистилляции. [28]
В частности, с этой целью в технологическую схему вводят ступень дистилляции при 5 - 13 МПа. Для выделения избыточного NH3 ( с небольшой примесью СО2) плав синтеза подают в сепаратор при давлении, промежуточном между значениями давлений синтеза и дистилляции. Если же при этом поддерживать давление, при котором СО2 практически не испаряется, отпадает необходимость очистки возвратного аммиака. [29]
Расчет по константам равновесия позволяет оценить составы паровой фазы при заданных температуре, давлении процесса дистилляции и составе жидкой фазы. Этого, однако, недостаточно, так как при дистилляции плава синтеза происходит удаление легко-летучих компонентов. [30]
Страницы: 1 2 3