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- 14 - 进入原料室，与新鲜原料混合。原料液氨与溢流氨汇合后从氨缓冲槽原料室进入高压氨泵。高压液氨进入合成塔之前，先经过预热器预热到45-55℃，高压液氨经预热后送入高压混合器，然后进入尿素合成塔。 3.4尿素的合成 3.4.1液氨和二氧化碳直接合成尿素 总反应为：2NH3+CO2→CO(NH2)2+H2O-103.7kJ，实际上反应是分两步进行的，首先是氨与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵： 2NH3+CO2→NH2COONH4 该步反应是一个可逆的体积缩小的强放热反应。在一定条件下，此反应速率很快，容易达到平衡。且此反应二氧化碳的平衡转化率很高. 然后是液态甲铵脱水生成尿素，称为甲铵脱水反应；NH2COONH4→CO(NH2)2+H2O-28.49kJ，此步反应是一个可逆的微吸热反应，平衡转化率一般为50%－70％。此步反应的速率也较缓慢，是尿素合成中的控制速率的反应。 3.4.2合成尿素的理论基础 在一定条件，氨基甲酸铵的生成速度是很快的，而氨基甲酸铵的脱水速度则很慢。所以，在合成尿素的生产中，反应时间的长短和尿素合成产率的高低，直接与氨基甲酸铵的脱水速度和尿素合成反应的平衡有关。 3.5中压分解与吸收 尿素合成过程中，进入合成塔的原来不可能全部转变为尿素。一般来说，约有67％左右的二氧化碳和34％的氨转变为尿素，其余的氨和二氧化碳则以氨基甲酸铵、游离二氧化碳和游离氨的形式存在于尿素合成液中。这部分物质必须和尿素分离后，作为原料重新循环使用，使原料氨和二氧化碳利用率分别达到98％-99％及94％-96.5％。氨基甲酸铵、游离二氧化碳、游离氨与尿素分离，要采用减压加热法（包括降低氨或二氧化碳分压而不降低其总压力）。其原则是降低合成反应液平衡压使为转化的氨基甲酸铵、游离氨和游离二氧化碳在分解设备内被分离成气相，然后进入吸收设备。在一定工艺条件下, 气相氨、二氧化碳重新冷
- 15 - 凝或者被吸收生成液态氨基甲酸铵，送回合成塔。 3.6低压分解与吸收 中压分解后的尿素溶液中未转化的氨基甲酸铵需要再一次减压后进入低压系统在进行分解，实验测得数据表明，在0.49MPa表压以下及120℃以上时，分解后的液相组成仅与温度、压力有关，而原始溶液总成无关。 3.7尿素溶液的蒸发与造粒 尿素合成反应液经二次减压加热和闪蒸，将未反应物分离之后，得到温度为95℃、浓度为73％～75％的尿素溶液，贮存于尿液贮槽。次尿液必须进一步浓缩，将含水量降到0.3％，然后造粒，才便于贮存和运输。尿素浓缩可以采用蒸发法，也可以采用结晶法。从蒸发法得到熔融状尿素直接可以造粒，而结晶法得到固体结晶尿素，仍须加热再熔融后进行造粒。这是由于结晶尿素易于吸潮结块。蒸发法制的粒状尿素含缩二脲在0.9％左右，而结晶法制的粒状尿素中缩二脲的含量可以降到0.3％.前者设备较少，基建投资较少，后者投资稍有增加。具体采用哪种方法依情况而定。熔融尿素(140℃)→尿素粒子(140℃)→尿素粒子(60℃)
