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[转载]尿素熔融的理论基础

 ok1808 2018-01-11


1. 从理论上讲,能够把尿素转化成尿液的方法很多,而且产量也可以做的相当大,问题在于尿素熔化后的品质变化,即缩二脲的增长量和氮元素的损失,这样我们先来了解一下尿素的主要性质。
熔点  132.70C(101325Pa)              熔融热     250KJ/mol
密度(液态)  1220Kg/m3                       堆密度     750Kg/m3
比热容(固态)1.55KJ(Kg.K)          比热容(液态)2.09KJ(Kg.K)
以上六个数据都是和熔融有关的。可以看出,固态尿素的比热容比液态尿素的比热容要小得多,因此我们设计的初衷就是在熔融器中将固态尿素直接转化为尿液后迅速排出,避免固液并存的情况出现,尽可能的提高熔融效率。
熔融尿素在高温下缓慢放出NH3,生成多种化合物,主要是缩二脲:
 
缩二脲只在熔融状态下产生,影响其生成的主要因素有以下四点:
1) 温度
2) 停留时间,
3)  NH3浓度及杂质的影响,缩二脲生成量和NH3浓度成反比
4) 系统的压力,缩二脲生成量和压力成反比
下面这幅图可以形象地说明缩二脲的生成量与温度、时间的关系:
 
从上图可以看出,缩二脲的增长量与时间、温度成正比例关系,只要严格控制熔融的时间和温度,就可以有效的控制缩二脲的生成量。
2.控制缩二脲增长的措施
在尿基复混肥的生产中,缩二脲主要在在以下环节中产生:
1) 尿素熔融的过程中。

2) 熔融器出口尿液温度控制在135 0C以下,缓冲槽温度控制在126~135 0C。
3) 熔融尿液在输送的过程中。由于缩合反应是一个可逆反应,压力越大、氨浓度越高,反应的速度越慢。

4) 复混肥在干燥过程中。尽可能的采用低温烘干。

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