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氣提法
來源:互聯(lián)網(wǎng)

氣提法是一種典型的分解甲的方法。

含義

所謂氣提是在加熱的同時,用一種氣體通過含有甲銨的溶液,從而降低與溶液平衡氣相中的或(和)的分壓(或濃度),促使甲銨分解。因此用于氣提的氣體可以是和中任何一種,也可以是任何惰性氣體(對和氣體而言)。氣提氣如果是氨,稱氨氣提法;用作為氣提氣,則稱氣提法;在我國成功研制的聯(lián)尿法工藝中,采用合成氨裝置中的變換氣作為氣提介質(zhì),這是惰性氣氣提的一個例證。

根據(jù)化學(xué)平衡原理,在溫度為t1℃時,甲銨離解反應(yīng)(如式2-18~2-20)表示)的平衡常數(shù)可用和的分壓表示:

(2-24)

式中:P—總壓,即甲銨液離解壓力

、—分別為與的氣相濃度(摩爾百分率)

在溫度仍為t1℃下,純甲銨離解時,甲銨的離解總壓力為PS,則的分壓為,的分壓為。此時甲銨離解反應(yīng)平衡常數(shù)KP2可表示為:

(2—25)

由于溫度相同,平衡常數(shù)相等,即,因此

簡化后

(2-26)

由式2-26可知,當(dāng)用純氣提,氣相濃度趨于1時,氨濃度幾乎為零,P為無窮大,即甲銨的離解壓力近于無限大,這說明在實際生產(chǎn)中所用的操作溫度、操作壓力下都能使甲銨完全分解,這就是氣提法分解甲銨的理論基礎(chǔ)。如改用純氨進(jìn)行氣提時,氣相中濃度幾乎為零,因此甲銨也可以在任何實際操作壓力下完全分解,這是氨氣提法分解甲銨的理論基礎(chǔ)。在改用其它惰性氣體氣提時,氣相中的氨和的濃度與同時趨近于零,同樣會取得分解甲銨的效果。

因此從理論上講,在任何壓力和溫度范圍內(nèi),用氣提方法都可以將溶液中的甲銨分解。

在 氣提法流程中,氣提過程是在高壓熱交換器(即氣提塔)中進(jìn)行的。由合成塔出來的尿素熔融物與原料氣體在氣提塔管內(nèi)逆流接觸。為了供給甲銨分解與氣化時所需熱量,在殼側(cè)用蒸汽加熱。由于氣提塔底部進(jìn)入的氣體不含 ,即 比為零,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于與合成塔尿液呈平衡的氣相中的 氣體在管內(nèi)上升,氣相中的比不斷增加,但仍低于入氣提塔尿液呈平衡的氣相。

在氣提過程中,隨著液相中NH3濃度的減少,溶解度也就要隨之減少,換句話說,用氣體氣提,不僅能逐出溶液中的,而且還能逐出溶液中的。

參考資料 >

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