Реактор - синтез - карбамид
Cтраница 1
Реактор синтеза карбамида работает в автотермичных условиях. Из-за отсутствия экзотермической реакции образования карбамата аммония из свежего сырья тепловой баланс реактора должен поддерживаться средствами извне. В интегральном процессе принят наиболее целесообразный способ подведения тепла: подача горячих паров из дистиллятора непосредственно в реактор. Это позволяет обойтись без карбаматного конденсатора и существенно упростить контур синтеза CO ( NH2) 2, сведя его до реактора и дистиллятора. [1]
 |
Схема объединенного производства CO ( NH2 2 и NH3 фирмы Мицуи Тоацу. [2] |
В реакторе синтеза карбамида температуру поддерживают в интервале 160 - 200 С. [3]
Созданы разнообразные конструкции реактора синтеза карбамида [ 80, [ ]: а) для дегидратации твердого карбамата аммония; б) в виде цилиндра каналами, по которым проходит жидкий аммиак, а реакционная смесь цирку-фует между внутренней и внешней полостями, разделенными цилиндрической эрегородкой; в) с цилиндрическим корпусом, служащим катодом, и имеющим золированный анод; г) с зазором между обечайкой и внутренней перегородкой, э которому подают жидкий NH3 защищающий корпус от агрессивной реакцион-эй среды; д) с разнообразными теплообменными элементами. [4]
Диоксид углерода поступает в реактор синтеза карбамида при 19 6 МПа. Какова его плотность на выходе из компрессора, если его температура равна 110 С. [5]
Распределение температур по высоте реактора синтеза карбамида, полученное по замерам температур внутренней ( Д) и наружной ( о) поверхностей реактора. [6]
В заключение следует отметить, что повсеместное распространение хромоникелемолибденовых сталей для защиты реакторов синтеза карбамида от коррозии не исключает поисков новых стойких материалов. Так, имеются сведения о промышленном применении титана [68], хотя было показано [69], что коррозия его, крайне незначительная в лабораторных испытаниях, многократно возрастает в производственных условиях, что, очевидно, обусловлено присутствием кислорода. Высокой коррозионной стойкостью даже при повышенных температурах синтеза ( до 500 К) обладают [69] тантал и его сплавы, палладий, цирконий. При качественном изготовлении и сварке циркониевой футеровки в течение года эксплуатации коррозия полностью отсутствует. [7]
По сравнению с другими распространенными вариантами процесса с жидкостным рециклом рассматриваемый способ отличается в основном повышенным давлением в реакторе синтеза карбамида. [8]
Исключаются аммиачные насосы и примерно на 56 % снижаются затраты энергии на сжатие NH3, поскольку свежий жидкий NH3 из контура синтеза NH3 непосредственно передают в реактор синтеза карбамида. [9]
Пятое условие, важное для создания безотходных технологий, заключается в поиске связей между различными узлами технологического процесса, установлении косвенных воздействий на отдаленные участки технологического процесса. Так, степень очистки диоксида углерода перед подачей его в реактор синтеза карбамида в итоге определяет потери аммиака при абсорбции его из отходящих газов конденсации. Неудовлетворительное отделение смолы от воды в отстойниках отделения конденсации коксохимического завода влияет на коррозию и состав сепараторных вод в отделении улавливания бензола. Использование бездымной загрузки угольной шихты в коксовые печи заметно увеличивает объем сточных вод и приводит к образованию роданидов и тиосуль-фатов в цехах вакуум-карбонатной сероочистки. Таким, образом, удачное на данном участке технологическое решение может оказаться неприемлемым для последующих участков, нередко отдаленных узлов технологического процесса. [10]
СО, пэд давлением около 3 МПа и при температуре 200 С подают через теплообменники-кипятильники I и II ступени дистилляции плава синтеза карбамида в компрессор, сжимающий газовый ноток до 30 МПа. Выводимый из абсорбера раствор, содержащий NH3, карбамат аммония и некоторое количество обр зевавшегося карбамида, направляют в реактор синтеза карбамида под давлением 25 МПа. [11]
Так, предварительная термическая обработка шихты перед коксованием не только улучшает качество кокса и повышает производительность коксовых печей, но и одновременно уменьшает в несколько раз объем токсичных сточных вод. Размещение тарелок в реакторе синтеза карбамида значительно увеличивает степень конверсии диоксида углерода и в то же время снижает потери аммиака на стадии выпарки, так как уменьшается нагрузка на стадию дистилляции и достигается большая полнота отгонки аммиака. [12]
Известно множество разновидностей этого приема, но они далеко не равноценны. К числу громоздких и сложных относятся способы - [85], предусматривающие получение карбамата аммония в твердом виде, либо приготовление суспензии карбамата аммония в инертной среде ( минеральное масло, ксилол и др.) и подачу суспензии в реактор синтеза карбамида. Одна из модификаций рассматриваемого метода включает промежуточную стадию - отделение масла от карбамата аммония при температуре его плавления перед подачей последнего в реактор. [13]
 |
Кинетическая кривая синтеза карбамида в проточной колонне при t 190 С, Р 19 МПа, L 4 4, W 0. Кривая - расчет по уравнениям и. Точки - опытные данные, полученные на колонне объемом - 12 м3. [14] |
Эффективность промышленного реактора синтеза карбамида, наряду с термодинамическими и кинетическими факторами, в значительной мере определяется гидродинамическим режимом, поскольку характер движения и фазовая структура потока реагентов [35 ] влияют на распределение времени пребывания частиц в реакторе и, следовательно, на степень превращения сырья в конечный продукт. Уже в работе [34] было указано на существование диффузионной, переходной и кинетической областей протекания процесса. Исследования гидродинамического режима лабораторных моделей и промышленных типов реактора синтеза карбамида наиболее подробно изложены в работах [39] и [40], частично рассмотренных в гл. [15]
Страницы: 1 2