Карбамид СО(NН2)2 (мочевина) является наиболее ценным и концентрированным твердым азотным удобрением, содержащим около 46% азота в амидной форме. Это мало-гигроскопическое вещество, пригодное для бестарного хранения и перевозки.
Он хорошо совместим с другими удобрениями при смешивании. Цены на карбамид определяют динамику цен на другие азотные удобрения, такие, как аммиачная селитра и карбамидно-аммиачная смесь (КАС).
Карбамид широко применяется не только в сельском хозяйстве, но и в других отраслях промышленности. Важным промышленным применением карбамида является получение продуктов формальдегидной конденсации – смол, пластмасс, лаков и клеев. Он также необходим для синтеза фармацевтических препаратов и косметических средств.
Технология получения мочевины включает несколько технологических стадий, в которых для перекачивания и подачи различных агрессивных сред, участвующих в химических реакциях, используются промышленные процессные насосы обратно-поступательного типа плунжерные.
В данной статье мы рассказываем нашим читателям о преимуществах применения плунжерных процессных насосов высокого давления для получения карбамида (мочевины).
В чем преимущества использования плунжерных насосов высокого давления на предприятиях по производству карбамида (мочевины)?
Плунжерные процессные насосы высокого давления используются в установках для получения карбамида из диоксида углерода и аммиака. Они показывают высокую надежность при работе с различными агрессивными средами, а также - при высоких температурах. Конструкция плунжерных процессных насосов высокого давления позволяет осуществлять подачу химических веществ прецизионно. Данный тип насосов имеет конструкцию, которая обеспечивает высокий КПД.
Уплотнения плунжерных насосов высокого давления, изготовленные из эластомерных материалов (резина, полиуретан), обладают высокой герметизирующей способностью. Они не требуют обслуживания во время эксплуатации.
При рассмотрении технологических этапов производства карбамида, а также, наиболее выгодных и соответственно - перспективных технологий его производства можно увидеть, что химические процессы, происходящие при этом, требуют оборудования, способного выдержать высокие нагрузки.
Технологические этапы получения карбамида включают:
- Синтез карбамида.
- Дистилляция плава (раствора). Плав представляет собой смесь из мочевины, воды, непрореагировавших аммиака и карбамата аммония.
- Концентрирование раствора карбамида.
- Гранулирование концентрированного раствора карбамида.
Синтез карбамида — это процесс взаимодействия аммиака с оксидом углерода с последующей дистилляцией продуктов синтеза и переработкой полученных растворов. При этом происходит: получение карбамата аммония. В процессе дегидратации карбамата аммония при температуре 190- 200 0 получают карбамид. Необходимо отметить, что при использовании в данных процессах насосного оборудования, выдерживающего высокие температуры, существенно снижаются временные затраты.
Согласно полученным данным, при увеличении температуры возрастает скорость химической реакции, что приводит к уменьшению времени взаимодействия аммиака и оксида углерода. Максимум выхода карбамида наблюдает при температуре 220°С. При дальнейшем увеличении времени взаимодействия выход карбамида снижается, что объясняется протеканием побочных реакций, приводящих к разложению карбамида. Оптимальное время взаимодействия составляет 45–60 мин. Таким образом, оптимальными условиями синтеза карбамида являются следующие:
- температура – 180–200°С;
- соотношение NH3: CO2 – 4,0–4,5;
- время взаимодействия – 50–60 мин.
В этих условиях выход карбамида по CO2 составляет 60–65%.
Почему плунжерные процессные насосы необходимы при использовании для производства карбамида (мочевины) с применением с стриппинг процесса?
Стриппинг процесс – это один из наиболее прибыльных вариантов технологических схем производства карбамида. Стриппинг - процесс позволил упростить технологическую схему, полнее использовать тепло синтеза образования карбамата аммония, снизить расходы энергии, сократить подачу раствора углеаммонийных солей в колонну синтеза и значительно улучшил экономические показатели промышленных предприятий по производству карбамида.
Особенность его заключается в том, что разложение карбамата аммония в плаве проводят без предварительного снижения давления путём продувки плава сжатым диоксидом углерода. Это производится путем отгонки из плава большей части непрореагировавших аммиака и диоксида углерода под давлением синтеза в стриппинг дистилляторе с противоточной продувкой газообразной двуокисью углерода, конденсации карбамата аммония и возврате образующаяся газожидкостная смеси в колонну синтеза.
Плунжерные процессные насосы разрабатываются специально под сложные технические задачи, когда для проведения химических процессов необходимо стабильно поддерживать различные рабочие характеристики.
Использование стриппинг-процесса позволяет:
- полнее использовать теплоту образования карбамата;
- упростить технологическую схему;
- сократить количество оборотной воды;
- увеличить единичную мощность установок до 1000 – 1500 т / сут.
В целом стриппинг-процесс является более экономичным, чем обычный. Специалисты Ялонг по плунжерным процессным насосам высокого давления помогут подобрать наиболее эффективную модель для решения задач на Вашем производстве.