11.1 简介用原料二氧化碳或氨气在合成压力下,将尿素熔融物气提,使其中的氨基甲酸铵分解,返回合成系统。如用氨进行汽提,称为氨汽提法[1]。合成塔排出的合成反应液在合成压力和较高温度下,在汽提塔内与气提气逆流相遇,将氨和二氧化碳从尿液中分解出来,然后将气体导入高压甲铵冷凝器内,化合冷凝为甲铵液,放出热量用于副产蒸汽。动力消耗较低,经济效果明显。1.2 工艺的优缺点⑴ 优点① 高氨碳化,高转化率;由于合成塔采用高氨碳比操作,使合成塔中二氧化碳转化率提高,加上采用钛材的降膜式汽提塔,使汽提操作温度可以高达 200°C。在汽提塔内由于过剩氨的自汽提作用,使甲铵分解率提高,从而减少低压部分的负荷。② 采用甲铵喷射泵,使合成高压设备水平布置。不仅节省了高框架,同时也方便了安装检修。③ 热利用效率高,能耗低。④ 操作弹性大,易于操作控制。由于合成采用高氨碳比,汽提塔采用钛管,使封塔时间可以较长,有利于装置的开停车操作,也减少了因排放所需的贮槽容积。⑤ 爆炸危险小,由于使用钛材,加入的钝化空气少,避免了爆炸混合物的生成。⑥ 原料器损失少。由于加入钝化空气量少,所以惰性气放空量少,原料损失少。⑵ 缺点占地面积相对较大,流程长,设备多,相互制约性强,控制点多,技术素质要求高等。21.3 基本原理使尿液中的甲铵按下述反应分解为 NH 和 CO 过程,反应方程如下:32NHCOONH(液)二 2NH(气)+CO(气)—Q(1T)4232此反应为可逆吸热,体积增大的反应。我们只要提供热量,降低压力或者降低气相中 NH 与 CO 某一组分的分压,都可以使32反应向右进行,以达到分解甲铵的目的。汽提法是在保持压力与合成塔相同的条件下,在供给热量的同时,采用降低气相中 NH 和 CO 某一组分(或 NH 与 CO 都降低)的分压的办3232法来分解甲铵的过程[2]。当温度为 t°C 时,纯态甲铵的离解总压力与各组分(NH 与 CO)的分解压的关系,32按以上化学方程式可作如下表示:设总压为 P,则从反应式中可以看到氨分解压力为 2/3P,二氧化碳分压为 1/3P,SSS如反应式在温度为 tC 时的平衡常数为 K,贝 V:t214K=(—P)2(—P)=P3(1-2)t3s3s27S假如氨和二氧化碳之比不是 2:1 状态存在,在温度仍为 tC 时,它的总压为 P,其各组分的分压为:NH 分压:总压 x 氨的分子分数二 PxX3NH3CO 分压:总压 xCO 的分子分数二 PxX22CO2X,X 分别为气体中氨,二氧化碳的分子分数,这样反应式在温度为时的平衡常 NH3CO2数应为: