4.1.2 Рецикл

В рецикле происходит процесс окончательного разложения карбамата аммония, содержащегося в растворе, поступающего из стриппера.

Разложение карбамата аммония осуществляется в ректификацион- ной колонне поз.С-303 при давлении 0,25  0,35 МПа и температуре раствора

карбамида 130 140 ^оС после подогревателя поз.Е-302 по реакции:

NН₂СООNН₄ = СО₂ + 2NH₃  Q

Реакция эндотермическая, необходимое тепло для протекания процесса разложения карбамата создается за счет конденсации водяного пара Р=0,4 МПа в межтрубном пространстве подогревателя поз.Е-302. После окончательного разложения карбамата аммония концентрация карбамида в растворе повышается до 70 %.

Образование УАС происходит из выделившихся при разложении карбамата аммония в ректификационной колонне газообразных аммиака, диоксида углерода и паров воды в конденсаторе низкого давления поз. Е-303А, Е-303.

Процесс образования раствора УАС протекает при давлении 0,25  0,3 МПа и температуре 70  75 ^оС.

NH₃ + Н₂О = NН₄ОH + Q

2NН₄ОH + CO₂ = (NН₄)₂СО₃ + Н₂О + Q

NН₄ОH + CO₂ = NН₄НСО₃ + Q

Реакции экзотермические, выделившееся тепло образования УАС постоянно отводится конденсатом в циркулирующем контуре воздушного холодильника поз.Е-902.

4.1.3 Выпаривание

Раствор карбамида после стадии рецикла с концентрацией 69  75 % подвергается процессу выпаривания.

Процесс выпаривания (удаление реакционной воды) протекает в двухступенчатой выпарной установке. В первой ступени выпарки раствор карбамида упаривается до массовой доли карбамида не менее 95 % при температуре 124130 ^оС и абсолютном давлении 20,0 50,0 КПа. Во второй ступени выпарки раствор карбамида концентрируется до 99,8 % при температуре 135140 ^оС и абсолютном давлении не более 5,0 КПа.

Температура процесса упаривания поддерживается за счет подачи пара в межтрубное пространство испарителей. Полученный после выпаривания раствора карбамида плав направляется на грануляцию для получения товарного продукта.

ПРИМЕЧАНИЕ – На всех стадиях нагревания растворов карбамида происходит частичное термическое разложение карбамида и образование побочного продукта  биурета:

2Н₂NСОNH₂ = Н₂ NСОNНСОNН₂ + NH₃

4.1.4 Десорбция и гидролиз

Полученный при выпаривании раствора карбамида конденсат сокового пара (КСП) c массовой концентрацией аммиака 2  3 % и карбами-да 1,0  1,5 % подвергается очистке от аммиака, диоксида углерода и карбамида в системе десорбции и гидролиза.

Очистка КСП от аммиака происходит первоначально в десорбере 1-й ступени при давлении 0,4 МПа и температуре в кубовой части десорбера 1-й ступени 130 ^оС, создаваемой за счет поступления парогазовой смеси (аммиак, диоксид углерода, пары воды) из десорбера 2-й ступени, КСП, очищенный от аммиака и диоксида углерода после десорбера 1-й ступени, направляется в гидролизер поз. С-703, где при давлении 1,95 МПа и температуре 182 ^оС протекает реакция гидролиза карбамида. При этом вначале происходит реакция изомеризации карбамида в цианит аммония, который в дальнейшем подвергается гидролизу:

СО(NH₂)₂ → NН₄ОС N

NН₄ОСN + 2Н₂О → (NН₄ )₂СО₃

Цианит аммония в водном растворе диссоциирует на ионы:

NН₄ОCN ↔ NН⁺₄ + NСО ^-

и именно ионы NCО^- подвергаются гидролизу:

NСО^- + 2Н₂О ↔ NН⁺₄ + СО₃^2

Парогазовая смесь из гидролизера, состоящая из аммиака, диоксида углерода и паров воды, направляется в десорбер 2-й ступени, где при температуре в кубовой части десорбера 140  150 ^оС и давлении 0,4 МПа происходит окончательная очистка КСП от аммиака и карбамида. Отогнанные аммиак, диоксид углерода и пары воды из системы десорбции направляются в узел конденсации для образования слабого раствора УАС и возврата их в узел синтеза.

КСП с массовой концентрацией аммиака не более 100 мг/дм³, карбамида не более 300 мг/дм³ направляется в систему промстоков или на подпитку ВОЦ-19.