Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Горловский Д.М. -> "Технология карбамида" -> 46

Технология карбамида - Горловский Д.М.

Горловский Д.М., Альтшулер Л.H., Кучерявый В.И. Технология карбамида — Л.: Химия, 1981. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): carbamid.djvu
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 144 >> Следующая


Удаление газовой смеси из узла синтеза

В составе исходных реагентов, поступающих в колонну синтеза, неизбежно присутствуют газы, инертные по отношению к реакции образования карбамида. Поэтому некоторое количество NH3 (иногда совместно с CO2) в смеси с инертными веществами остается в газообразном состоянии в течение всего периода пребывания в реакторе. Наиболее экономичный способ переработки этой части сырья заключается в том, чтобы, не снижая давления, отделить NH3 и CO2 (например, абсорбцией) от примеси инертных газов и вновь возвратить в реактор. Такой прием используется в стриппинг-процессах, для которых характерна особенно высокая доля газовой фазы в реакторе синтеза. В частности, в схеме «Стамикарбон» [11 ] исходные реагенты вводят в нижнюю часть колонны, газовый поток удаляют сверху, а продукционный плав отводят из реактора по переливной трубе снизу.

В одной из модификаций стриппниг-процесса часть газовой смеси направляют на отмывку NH3 и CO2 от веществ, инертных к процессу синтеза карбамида, а другую часть инжектируют в реакционную зону потоком жидкого NH3. В ином варианте с двумя установленными последовательно реакторами (давление в первом 9—14 МПа, во втором — свыше 16 МПа) газовый поток отводят из первой колонны, что улучшает гидродинамическую обстановку во второй колонне.

Решения, предусматривающие аналогичную организацию движения газовых и жидкостных потоков, содержатся и в других схемах [11, 18].

В работе [19] предложено процесс синтеза карбамида вести в горизонтальном реакторе при 8,5—13 МПа, 160—200 0C1 L =2, W = 0. При этих условиях значительная часть воды, образующейся при дегидратации карбамата аммония, переходит в газовую фазу, и соотношение H2O : CO(NH^)2 в жидкости становится ниже стехиометрического. Газовую смесь выводят из реактора отдельно от жидкостного потока и после фракционной конденсации H2O циркуляционной газодув-кой вновь возвращают в зону синтеза. В рассматриваемой схеме снижение концентрации воды в плаве — важная предпосылка повышения хв. В то же время нельзя не учитывать, что в условиях повышенных температур и низкого давления существенно снизится массовая доля жидкости в реакторе и соответственно уменьшится удельная производительность.

Задача снижения (в пределе до нуля) доли газовой фазы в реакторе имеет большое значение для оптимизации гидродинамических и термодинамических условий процесса синтеза в схемах без рецикла воды и с жидкостным рециклом. Рассмотрим относящиеся к этим схемам технические решения.

По методу [20], исходные NH3 и CO2 сжимают порознь до давления синтеза и в стехиометрическом соотношении подают в охлаждаемый реактор карбамата аммония, где поддерживают температуру не ниже точки плавления H2NCOONH4. В установленном после реактора карбамата сепараторе без изменения давления отделяют инертные газы, и жидкостный поток передают в реактор синтеза карбамида, куда также вводят избыточный NH3. Далее, плав при давлении, равном Рс, разделяют пофазно в сепараторе, газовый поток из которого полностью или частично возвращают в зону синтеза карбамида. Рециркулируемый газовый поток содержит, наряду с водяными парами, около 99% (об.) NH3 и 1% CO2. Для возврата этой газовой смеси в реактор используют газодувку либо эжектор, где в качестве рабочего потока служит жидкий NH3. Недостаток метода состоит в том, что при взаимодействии жидкостного потока из реактора карбамата с избыточным NH3 часть последнего испаряется; при проведении синтеза карбамида в гетерогенных условиях ухудшается гидродинамический режим и снижается эффективность процесса.

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. Часть газожидкостной смеси из зоны растворения аммиака направляют в зону утилизации теплоты в количестве, обеспечивающем поддержание во второй из зон избытка аммиака 30—40%. 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.

Возможность отвода части избыточного газообразного аммиака из вертикального цилиндрического реактора (со штуцером выгрузки продукционного плава в верхней крышке) исследовалась [22] на модели реактора объемом 3000см3, а также на промышленной колонне синтеза объемом 31,5 м3. Полученные данные могут быть использованы при разработке рациональных методов выделения и рекуперации практически чистого NH3 под давлением синтеза карбамида.

Усовершенствование системы дистилляции плаза синтеза на основе применения эжектора

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. Обычно, при 1,6—1,8 МПа степень отгонки NH3—ад составляет 0,88—0,90, a CO2 — |3Д — 0,86—0,88. Поскольку эти по
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed