Характеристика сырья, вспомогательных материалов и побочных продуктов

Сырьем для получения карбамида является аммиак и двуокись углерода.

Аммиак (NH₃) TDS 6221-90 под давлением представляет собой сжиженный газ с характерным запахом. Газообразный аммиак легче воздуха и определенных условиях способен воспламеняться и взрываться. Растворения аммиака в воде протекает с выделением тепла.

Аммиак обладает следующими физическими свойствами:

Плотность (жидкий, 20 бар, 25 ºС) 603 кг/м³

Точка плавления -78 ºС

Точка кипения -33 ºС

Температура воспламенения 630 ºС

Нижний предел взрыва (на воздухе) 15% об.

Верхний предел взрыва (на воздухе) 15% об.

Молекулярная масса 17,03 кг/кмоль

Предельно допустимая концентрация аммиака в воздухе 20 мг/м³. Признаки отравления: обильное слезотечение, боль в глазах, желудке, рвота.

Двуокись углерода (CO₂) TУ 113-03-2049-74 представляет собой бесцветный газ без запаха, невзрывоопасный невоспламеняемый. Двуокись углерода тяжелее воздуха и обладает следующими физическими свойствами:

Плотность (газ, 1 бар, 25 ºС) 1,784 кг/м³

Тройная точка -57 ºС и 0,0052 бар

Критическая точка 31 ºС и 73,7 бар

Молекулярная масса 44,01 кг/кмоль

Формальдегид (муравьиный альдегид) HCHO - в качестве вспомогательного средства против спекания добавляется раствор формальдегида (в виде карбамидно-формальдегидного концентрата), бесцветный газ с острым раздражающим запахом, с температурой кипения -19,2 ºС, температурой плавления -118 ºС и плотностью (в жидком состоянии при -20 ºС) 0,815 кг/м³. Формальдегид хорошо растворим в воде, спиртах, ограниченно растворим в бензоле, эфире, хлороформе, не растворим в алифатических углеводородах. Легко полимеризуется, особенно при нагревании и в присутствии полярных примесей, образуя твердый полимер линейного строения (параформ) с оксиметиленовым звеньями:

nHCHO + H₂O à (-O-CH₂-)_n-OH

где, n=8-100.

Процесс полимеризации обратим, поэтому параформ легко деполимеризуется под воздействием щелочных и кислотных реагентов, что используется на практике для хранения и транспортировки формальдегида. Токсичен, ПДК составляет 0,05 кг/м³.

Товарный продукт поставляется обычно в виде 57 %-ного раствора (формалин), в котором формальдегид содержится в форме гидрата HCHO и низкомолекулярных полимеров-полиоксиметиленгликолей. Для предотвращения более глубокой полимеризации формальдегида и выпадения осадка, который может отлагаться в аппаратуре, в формалине содержится 23 % объема карбамида.

Биурет (NH₂CONHCONH₂) – кристаллическое вещество, растворимое в воде (15 г/л). Высокое содержание биурета в карбамиде токсическое действие на растения, снижая урожай и его качество.

При получении карбамида биурет образуется как побочный продукт согласно следующему уравнению:

2(NH₂)₂CO NH₂CONHCONH₂ + NH₃

Это медленная эндотермическая равновесная реакция. Из уравнения видно, образование биурета происходит при высокой концентрации карбамида, низкой концентрации аммиака и высокой температуре.

Наиболее критическими точками в этом отношении является стриппер высокого давления, и нагреватель раствора карбамида низкого давления рециркуляции и выпаривания. При минимальной продолжительности пребывания, образование биурета сохраняется минимальным. Жидкость, выходящая из реактора, содержит примерно 0,1 % по массу биурета.

Таблица 1.1 Характеристика сырья и вспомогательных материалов

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: