Ⅰ、CO2汽提工艺的一般知识 一、 尿素生产的基本化学反应及影响因素 1、 尿素生产的化学反应主要是两个反应： 2NH3（液）+CO2（气）=NH4COONH2（液）+Q1„（1） NH4COONH2（液）= （NH2）2CO（液）+H2O- Q2„（2） 反应（1）是放热反应速度很快，瞬间即可达到平衡，而反应（2）是吸热反应，需很长时间才能达到平衡，而且反应（2）中的甲铵必须在液相下才能进行脱水生成尿素。 2、 甲铵生成和温度压力的关系。 既然反应（2）要求甲铵呈液相存在，那么生成液态，甲铵要求什么条件呢？这合温度压力有关，甲铵的离解压力随温度的升高而增加，它的液相的离解压力和温度的关系，因有不可避免的尿素生成而难以测定，而固体甲铵的温度和压力关系可以用图一表示之。经试验测定，纯甲铵在154℃才能熔化，随着熔融物中的水和尿素的增多，熔融温度会有所降低，如当含有20%的水时，可以降到120℃，测定指出，118℃以下时，甲铵几乎不溶液氨，只有当 118.5℃以上甲铵才能生成并大量溶解于液氨中，这些条件就决定了操作中的工艺选择和合成塔预热和封塔时最低温度的要求。 3、 尿素的生成 工业生产中的尿素生成，受到许多条件的影响，而表示其效果则以CO2转化率表示之（αCO2）它的含意是 αCO2=%100COCO22总量量转化为尿素的 ① 温度对转化率的影响。 一般地说，温度升高，转化率上升，但是也有一个极限，那是因为温度升高对设备的腐蚀将加剧，同时由于其他原因，实验测定，平衡转化率对温度也有个极大值如图2所示，对常用的316L尿素及不锈钢来说，一般温度不超过190℃。 ② NH3/CO2的影响。 从反应（1）可知，过量 NH3对甲铵的生成向正方向反应是有利的，同时在反应（2）中 NH3可以降低水的活度，可以调节合成塔内的自热平衡，对防止物料对合成塔的腐蚀起到一定的限制作用，NH3/CO2根据工艺技术的不同而变化，水溶液全循环法工艺和氨汽提工艺均选择 NH3/CO2（分子比）=4，CO2汽提法工艺选择 2.9。 ③ H2O/CO2的影响。 从反应（2）看出，H2O的存在使反应向逆方向进行，对生成不利，而 H2O的存在又是不可避免的，这是因为在尿素合成中 αCO2不可能达到 100%，最高只有74%，未反应物以 NH3和 CO2水溶液返回合成系统，因此随着工艺的不同，返回水也不一样，根据 αCO2和循环工艺的选择，一般的说H2O/CO2是可以计算出来的。 ④ 压力的影响。 合成压力不是一个独立的因素，它随着温度（T），组份（NH3/CO2，H2O/CO2）和惰性气...
