CS249529B2 - Method of urea production - Google Patents

Description

Tento vynález se týká způsobu výroby močoviny z amoniaku a oxidu uhličitého.

Dávkuje-li se amoniak a oxid uhličitý do syntézní zóny za vhodného tlaku (například 12,5 až 35,0 MPa) a při vhodné teplotě (například 170 až 250 °C), nejprve se tvoří karbamát amonný, v souladu s touto rovnicí:

NIH + CO2 - H2N—CCO-ONIH

Potom se z výsledného karbamátu amonného dehydratací vytvoří močovina, podle rovnice:

H2N—CO—ONH4 íl; 47 H2N—CO—NH2 H2O

Stupen, ve kterém probíhá konverze na močovinu, závisí mimo jiné na teplotě a přebytku amoniaku, který se použije. Výsledný reakční produkt při tomto způsobu tvoří roztok, který v podstatě sestává z močoviny, vody, karbamátu amonného a nezreagovaného amoniaku. Z roztoku se musí odstraňovat karbamát amonný a amoniak a tyto látky se ve většině případů vracejí do syntézní zóny. Syntézní zóna může zahrnovat separačpí zónu tvoření karbamátu a močoviny. Tyto zóny však mohou být spojeny do jednoho aparátu.

Způsob často používaný k výrobě močoviny je popsán v Europan Chemical News, Urea Supplement, str. 17 až 20, ve 17. ledna 1969. Při tomto způsobu se roztok syntetizované močoviny tvoří v syntézní zóně za vysokého- tlaku a teploty a poté stripuje za syntéz-

4 9 5 2 9 ního tlaku stykem roztoku vedeného proti směru plynného oxidu uhličitého, zatím co se dodává teplo, takže větší část karbamátu přítomného v roztoku se rozloží na amoniak a oxid uhličitý a produkty rozkladu se odvádějí v plynné formě z roztoku a unáší s sebou kromě jiného malé množství vodní páry a oxidu uhličitého použitého pro stripování. Vedle použití oxidu uhličitého, jak je popsáno ve výše uvedené publikaci, se pro stripování může použít také plynného amoniaku, inertního plynu nebo směsi alespoň dvou uvedených plynů. Teplo vyžadované pro stripování se získává kondenzací vysokotlaké páry 1 500 až 2 500 kPa na vnější straně trubek vertikálního výměníku tepla, ve kterém se provádí stripování. Plynná směs získaná ve stripovacím postupu se z větší části kondenzuje v první kondenzač ní zóně a absorbuje ve vodném roztoku, který vzniká při dalším zpracování roztoku obsahujícího močovinu, zatím co vodný roztok karbamátu vznikající při tomto postupu stejně jako nezkondenzovaná plynná směs se odvádějí do· syntézní zóny pro· přípravu močoviny. Zde se teplo vyžadované pro konverzi karbamátu na močovinu získává další kondenzací plynné směsi.

Stripovaný roztok syntetizované močoviny se potom expanduje na nízký tlak, například 200 až 600 kPa a zahřívá parou, aby se z roztoku odstranil amoniak a oxid uhličitý, dokud jsou částečně přítomny ve formě karbamátu ve stripovaném roztoku močoviny. Výsledná plynná směs, která také obsahuje vodní páru, se kondenzuje a absorbuje ve vodném roztoku v druhé kondenzační zóně, provozované za nízkého tlaku a zředěný roztok karbamátu, vzniklý při tomto postupu, se čerpá zpět ' do vysokotlaké sekce syntézy močoviny a popřípadě vede do syntézní zóny. Zbývající roztok obsahující močovinu se podrobí další expanzi a zhodnotí se za vzniku roztoku nebo taveniny močoviny a takto získaný produkt se může dále zpracovat na pevnou močovinu. K tomuto· účelu se vodný roztok obvykle odpařuje ve dvou odpařovacích stupních a výsledná tavenina močoviny se zpracuje na formu granulí nebo se roztok močoviny podrobí krystalizaci. Plyny získané při odpařování nebo· krystalizaci, obsahující kromě vodní páry amoniak, oxid uhličitý a kapičky stržené močoviny, se kondenzují a přitom se tvoří tak zvaný procesní kondenzát. Část procesního kondenzátu se používá jako absorbent pro plynnou směs v druhé kondenzační zóně. Zbývající část se může zpracovat s vysokotlakou parou za účelem rozložení v něm obsažené močoviny na amoniak a oxid uhličitý a získání těchto rozkladných produktů společně s amoniakem a oxidem uhličitým, které jsou v něm již jako takové obsaženy.

Již bylo navrženo, aby se do takového postupu zavedl zvláštní stupeň rozkladu, ve kterém by se rozložilo další množství karbamátu dosud přítomného ve stripovaném roztoku syntetizované močoviny za tlaku 120 až 250 kPa (viz britský patentový spis číslo 2 083 472). Teplo uvolňované při kondenzaci plynné směsi získané ve zvláštním stupni rozkladu se odvádí pomocí suspenze krystalů močoviny, která se vede kondenzační zónou chladicími trubkami, přičemž teplo potřebné pro odpaření vody se převádí do· suspenze krystalů. Cirkulace suspenze krystalů chladicími trubkami zajišťovaná čerpadlem je nevýhodná, protože přítomnost pevných částic zvyšuje poruchovost způsobu výroby a kromě toho se může projevit eroze chladicích trubek. Mimo to se při popsaném způsobu teplo absorbované suspenzí krystalů využije pouze z části při krystalizačním procesu, protože část přítomných krystalů se odvádí jako produkt.

Již bylo také navrženo, aby se část tepla uvolňovaného při kondenzaci plynné směsi obsahující amoniak a oxid uhličitý použila pro odpaření roztoku močoviny (viz britský patentový spis č. 1 091 925). Tento známý postup nezahrnuje stripovací zpracování, ale obsahuje postup, při kterém se roztok syntetizované močoviny expanduje a zahřívá ve dvou tlakových stupních a plyny uvolňované při této expanzi se oddělují od roztoku. Roztok získaný v prvním tlakovém stupni po oddělení plynné směsi uvolněné při expanzi se zahřeje a plynná směs vzniklá při této operaci se podrobí výměně tepla s roztokem močoviny určeným k odpařování, přičemž se tím roztok odpaří. Plynná směs se tímto zpracováním ochladí a částečně zkondenzuje.

Nyní bylo nalezeno, že mnohem hospodárnějšího odpaření roztoku močoviny se může dosáhnout teplem uvolněným při kondenzaci plynné směsi obsahující amoniak a oxid uhličitý, · která se získává při způsobu výroby močoviny za dostatečně vysokého· tlaku, jestliže se zvýší rosná teplota směsi určené ke kondenzaci, tak že při výměně tepla plynná směs skutečně zcela zkondenzuje. Tím se může takřka úplně využít nejen zjevné teplo, ale také teplo rozpouštěcí a teplo kondenzační.

Předmětem tohoto vynálezu je zabezpečení způsobu výroby močoviny, při kterém se používá hospodárného postupu během odpařování konečného výsledného roztoku močoviny teplem, které se může vyvinout při dalším zpracování stripovaného· roztoku syntetizované močoviny. Toho se podle vynálezu dosahuje rozkladem karbamátu dosud přítomného ve stripovaném roztoku syntetizované močoviny v alespoň dvou stupních úrovně tlaku za rozkladu, úplnou kondenzací plynů oddělených v prvním z těchto stupňů a odváděním tepla uvolňovaného při tomto postupu do roztoku močoviny, který je určen k odpařování. Aby se dosáhlo skutečně úplného zkondenzování, rosná teplota plynné směsi určené ke kondenzaci se zvýší přídavkem vody nebo vodného roztoku a vzniklá směs plyn — kapalina z tohoto postupu se přivede k výměně tepla s roztokem močoviny určeným k odpařování.

Vynález se proto týká způsobu výroby močoviny, při kterém — v syntézní zóně za tlaku 12,5 až 35,0 MPa a teploty odpovídající tomuto tlaku se z oxidu uhličitého a amoniaku v přebytku tvoří roztok syntetizované močoviny obsahující karbamát a volný amoniak, — v prvním rozkladném stupni se za syntézního tlaku nebo tlaku nižšího, než je tento tlak, rozkládá část karbamátu zaváděním tepla a plynná fáze získaná při tomto procesu se kondenzuje v první kondenzační zóně, — v druhém rozkladném, stupni se za tlaku 0,4 až 4,0 MPa rozkládá další část kar

219529 β

bamátu, dokud je přítomna zaváděním tepla a plynná fáze tím vzniklá se oddělí,

- - v dalším stupni se zbývající karbamát odstraní ve formě plynné směsi obsahující amoniak a. oxid uhličitý a tato plynná směs se zpracuje za vzniku roztoku amoniaku a cxidu uhličitého ve vodě a — zbývající roztok obsahující močovinu re zpracuje na koncentrovaný roztok močoviny.

Tento způsob se vyznačuje tím, že rcziok močoviny trčený k odpařování se zavádí du trubek svazkového výměníku tepla, plynná směs z druhého rozkladného stupně se přivádí na vnější stranu výměníku tepla na o pačnou stranu, než kam se zavádí rozb^r močoviny určený k odpařování, roztok amoniaku a oxidu uhličitého ve vodě se dáví lije vně trubek do místa umístěného mezi přívod plynné směsi a přívod roztoku močoviny určeného k odpařování a kondenzát se odvádí z plášťové strany z konce ap rétu, kde se roztok močoviny zavádí do !r - bek. 'Tímto způsobem se dosáhne toho, že ivp- á teplota plvru.i určeného ke kondenzaci stoupne, aniž by se první část vypalovacího tep'a z kondenzace zaváděné plvn- né směsi použila k ohřevu dávkovaného zředěného roztoku karbamátu., k+erý má nižší teplotu, místo toho, aby se veškeré toto teplo mohlo použít k ohřátí roztoku močoviny, který je určen k odpařování. Tři tomto provedení je výhodné vést roztok amoomku a oxidu uhličitého ve vodě do plástové sírany výměníku tepla v místě, kde teplota v plástové sírane v podstatě odpovídá teplotě, při které v Q-t-dia mamu kondenzační čáry plynné směsi v nepřítomnosti zředěného roztoku karbamátu a kondenzační čáry plynné směsi v přítomnosti zředěného roztoku karbamátu se protínají. Q znamená množství tepla pronášeného z plášťové stranv do strubkové strany a to znamená teplotu plášťové stranv.

S kombinací zde navržených opatření je možné dosáhnout velmi účinného použití zjevného tepla, stejně jako kondenzačního tepla a tepla z absorpce plynné směsi z druhého rozkladného stupně.

Při relativně nízkých tlacích ve druhém rozkladném stupni v naznačených hranicích, se projeví výsledky hlavně ve zvýšení množství vyměnitelného tepla. Při relativně vysokých tlacích v druhém rozkladném stupni se dosáhne hlavně zvýšení teplotního rozdílu mezi plášťovou stranou a trubkovou stranou výměníku tepla, takže pro dané množství tepla určené k přenosu bude menší unikání tepla do okolí. Při vyšších tlacích v druhém rozkladném stupni množství plynné směsi určené ke kondenzaci a proto také množství uvolňovaného tepla při kondenzaci je menší a může být nutné zavádět topnou páru do roztoku močoviny. Proto se obvykle v druhém rozkladném stupni udržuje tlak pod 2,5 MPa, zvláště mezi 1,5 a 2,2 MPa.

V tomto případě se třetí rozkladný stupe.» provozuje za tlaku 0,1 až 1,0 M?a, je-li Zapotřebí. Avšak je také možné, aby se v dr -.oem rozkladném stupni pracovalo za tlaku mezi 0 4 a 1,0 MPa. V takovém případě se roztok močoviny získaný v tomto stupni může přímo zaváděl do kondeaz cního stupně, kdo se současně prováni rozklad zbývajícího karbamátu a kondenzace, jestliže rozklad karbamátu nepřevedeného na močovinu se provádí ve třetím stupni, je výhodné zavádět plynnou směs určenou ke kondenzaci do výměníku tepla s rosnou teplotou mezi 110 a 160 -C, takže jc zde také teplotní rozdíl mezi kondenzačním plynem a roztokem močoviny určené k. odpaření na hlavo výměníku tepla, který je větší, než je minimální hodnota, při které dochází k přenosu. tepla. Zpravidla bude dostačovat, pokud teplota plynné směsi bude mezi 125 a 160 - C.

Způsob podle tohoto vynálezu se může používat při způsobech výroby močoviny, kdy se karbamát rozkládá stripovacím zpracováním. s následujícím zahříváním v jednom nebo několika stupních, stejně jako při postupech, ve kterých se rozklad karbamátu. provádí výlučně zahříváním v řadě tlakových stupňů.

Vynález bude objasněn v souvislosti s -obrazci a příklady, avšak není na ně omezen.

Při provedení znázorněném na obr. vztahová značka 1 označuje syntézní zónu, 2 označuje první rozkladný stupeň, například stripovací zónu, 3 představuje kondenzační zónu a 4 znamená pračku na plyn. Tyto aparáty tvoří část vysokotlaké části linky pro syntézu močoviny, kde se udržuje tlak například 12,5 až 35,0 MPa. Vztahovými značkami 5, 8 a 10 jsou označeny expanzní ventily, 6 označuje topnou zónu, 7 a 9 představují separátory plyn—kapalina, 11 označuje zásobník pro močovinu určenou k odpařování.

První odpařovací stupeň je označen vztahovou značkou 12, druhý odpařovací stupeň je označen jako 13, 14 představuje druhou kondenzační zónu a 15 skladovací nádobu pro- roztok karbamátu získaný ve výměníku tepla v prvním odpařovacím stupni. Vztahovou značkou 16 je označeno čerpadlo pro čerpání roztoku karbamátu a 17 představuje ejektor kapaliny.

Přívodem 18 a ejektorem 17 kapaliny se přivádí amoniak, společně s roztokem karbamátu, který se vede přívodním potrubím 19 z pračky 4 na plyn, do zaváděcího potrubí 20 ústícího v první kondenzační zóně 3. Sem se také potrubím 21 dávkuje plynná směs ze stripovací zóny 2. Tato plynná směs se získává vedením ve stripovací zóně 2, kde předává teplo, přičemž roztok syntetizované močoviny se odvádí potrubím 22 ze syntézní zóny 1 do stripovací zóny 2, kam se vedením 27 protiproudým směrem zavádí oxid uhličitý.

4 9 5 2!)

Tato první kondenzační zóna se může například označit jako vertikální svazkový výměník tepla. Teplo uvolňované v této zóně jako slučovací teplo z karbamátu amonného se odvádí pomocí zahřívaní dodávané vody, která se při tomto postupu mění na nízkotlakou páru o tlaku 0,4 až 0,5 MPa. Stripovací zóna se také může označit jako vertikální svazkový výměník tepla.

Teplo požadované pro stripování se dodává ve formě vysokotlaké páry, například o tlaku 1,5 až 3,0 MPa. Roztok karbamátu vzniklý v kondenzační zóně 3 a nekondenzovaný plyn se přivádějí do syntézní zóny 1 přívodem 23. V této zóně se vyvíjí dostatek tepla další kondenzací amoniaku a oxidu uhličitého na karbamát, k pokrytí tepla požadovaného pro endotermní konverzi karbamátu na močovinu.

Odvodem 24 plynné směsi neskondenzované v syntézní zóně, kde plynná směs je tvořena inertními plyny zaváděnými do prostoru s čerstvým amoniakem a oxidem uhličitým a popřípadě také netečným vzduchem nebo kyslíkem, 'se tato plynná směs zavádí do pračky 4 na plyn, ve které se amoniak a oxid uhličitý přítomné v plynu vypírají z karbamátového roztoku, který se zavádí vedením 26. Inertní plyn se vypouští odplyňovacím potrubím 25.

Stripovaný roztok syntetizované močoviny se odvádí ze stripovací zóny 2 a vede vedením 28 přes expanzní ventil 5, kde se snižuje tlak na 0,4 až 4,0 MPa, například na zhruba 2,4 MPa, a přes topnou zónu 6, ve které se reakční směs zahřeje až na teplotu 125 až 180 °C, například asi 165 °C, teplem z výměníku. Při tomto zpracování se část dosud přítomného karbamátu rozloží a vše se vede do separátoru 7 plyn—kapalina.

Z tohoto separátoru se vzniklá plynná fáze, kterou tvoří směs v podstatě sestávající z amoniaku, oxidu uhličitého a vodní páry, odvádí spojovacím potrubím 29 a zbývající kapalná fáze se odvádí potrubím 30. Pomocí expanzního ventilu 8 se tlak kapalné fáze snižuje na tlak 0,1 až 1,0 MPa, například asi 0,7 MPa a směs plyn—kapalina vzniklá při tomto· postupu se odvádí do separátoru 9. Plynná fáze v něm uvolňovaná je směs sestávající v podstatě z amoniaku, oxidu uhličitého a vodní páry.

Tato plynná fáze se vede vedením 31 do druhé kondenzační zóny 14 a zde se kondenzuje za vzniku roztoku karbamátu za pomoci vodného roztoku, například procesního kondenzátu, který se dodává přívodem 41. Teplo uvolňované při kondenzaci se odvádí prostřednictvím chladící vody. Kapalná fáze získaná v separátoru 9 se nechá odtékat odváděcím potrubím 32 přes expanzní ventil 10, ve kterém se roztok expanduje na atmosférický tlak nebo tlak nižší, například asi 600 kPa, do zásobníku 11.

Z tohoto zásobníku se výsledný roztok, hmotnostně obsahující například 70 % močoviny, společně stále ještě s amoniakem a oxidem uhličitým, dodává zaváděcím potrubím 34 do prvního odpalovacího stupně 12. Potom se roztok močoviny již zkoncentrovaný na například hmotnostně více než 90 % močoviny, vede spojovacím potrubím 35 do druhého odpařovacího stupně 13. Topná zóna těchto odpařovacích stupňů je při způsobu podle vynálezu s výhodou tvořena vertikálním svazkovým výměníkem tepla.

V principu se také může použít horizontálního svazkového výměníku tepla, avšak ten vyžaduje složitější konstrukci aparátu. Vodní pára získaná ve dvou odpařovacích stupních obsahuje malá množství kapalné močoviny, amoniaku a oxidu uhličitého. Tato vodní pára se po kondenzaci odvádí odtahovým potrubím 39 a odtahovým potrubím 40 ke zpracování procesního· kondenzátu, neznázorněného na schématu, stejně jako se k tomuto zpracování odvádí plynná fáze potrubím 38 ze zásobníku 11.

Teplo potřebné pro odpařování ve druhém odpalovacím stupni 13 se získává kondenzací nízkotlaké páry. Teplo vyžadované v prvním odpařovacím stupni 12 se dodává kondenzací plynné směsi přiváděné zaváděcím potrubím 29 ze separátoru 7 plyn—kapalina. Tato plynná směs se zavádí do plášťové strany svazkového výměníku tepla prvního odpařovacího stupně 12, kam se karbamátový roztok zavádí z druhé kondenzační zóny 14 současně potrubím 33. Tak rosná teplota plynné směsi určené pro kondenzaci se zvyšuje. Karbamátový roztok také funguje jako kondenzační prostředek a rozpouštědlo pro plynnou směs určenou ke kondenzaci.

Přednost se dává tomu, aby se směs plyn—kapalina vedla topnou zónou ve směru proti toku roztoku močoviny určeného k odpařování. Karbamátový roztok vzniklý v plášťové straně při kondenzačním postupu se vede propojovacím potrubím 36 do skladovací nádoby 15, udržované za syntézního tlaku pomocí čerpadla 16 a odvádí se vedením 26 na hlavu pračky 4 na plyn k odstranění amoniaku a oxidu uhličitého z plynné směsi obsahující inertní plyny, která se odvádí vedením 24 ze syntézní zóny 1.

Odpařený roztok močoviny se odvádí vedením 37.

Jestliže teplo uvolňované při kondenzaci plynné směsi zaváděné spojovacím potrubím 29 není dostačující k zajištění celkového tepla vyžadovaného v prvním odpařovacím stupni, schodek tepla se může dodat kondenzací nízkotlaké páry. V tomto případě strana topné zóny musí být rozdělena na dvě části.

Příklad 1

Za použití popsaného postupu se vyrábí močovina při použití vybavení představené249529 ho na obrazci. Přitom zařízení má kapacitu 1 500 tun za den. Množství uváděné dále je v kilogramech za hodinu. Tlak používaný ve vysokotlaké sekci výrobní linky činí 15,73 MPa, v druhém rozkladném stupni a v plášťové straně topné vložky prvního odpařovacího stupně je 2,53 MPa.

Do vysokotlaké sekce výrobní linky se vnáší 25 560 kg amoniaku, který obsahuje 107 kg vody a byl předehřát na teplotu 85 stupňů Celsia a dále 38 681 kg karbamátového roztoku, který obsahuje 16 521 kg oxidu uhličitého, 13 392 kg amoniaku a 8 228 kilogramů vody. Teplota v. reakční zóně je 183 °C a molární poměr dusíku к uhlíku činí 2,95.

Do stripovací zóny se zavádí 179 594 kg roztoku syntetizované močoviny a stripuje se 48 133 kg plynné směsi, která obsahuje 46 079 kg oxidu uhličitého, přičemž zbytek tvoří inertní plyny, zvláště vzduch. Ze stripovací zóny se odvádí 120 382 kg močoviny, 291 kg biuretu, 15 556 kg oxidu uhličitého, 13 193 kg amoniaku, 27 775 kg vody a 27 kg inertních složek. Tlak stripovaného roztoku syntetizované močoviny se snižuje na 2,35 MPa a výměnou tepla se teplota expandované směsi upraví na 165 °C. Tak se v separátoru plyn—kapalina 7 získá 24 183 kg plynné směsi, která obsahuje 14 681 kg oxidu uhličitého, 7 062 kg amoniaku, 2 413 kg vody a 27 kg inertních látek. Kromě toho se dostane 96 199 kg zbývající kapalné fáze, která obsahuje 63 539 kg močoviny, 291 kg biuretu, 876 kg oxidu uhličitého, 6 131 kg amoniaku a 25 362 kg vody.

Tlak této kapalné fáze se sníží na 0,69 MPa a výsledná směs se vede do separátoru 9. Zde se oddělí 4 392 kg plynné směsi, která sestává z 552 kg oxidu uhličitého, 2 612 kilogramů amoniaku a 1 228 kg vody. Tlak zbývajícího roztoku se dále sníží na 65 kPa, přičemž se získá 84 663 kg roztoku močoviny o teplotě 90 °C, který sestává ze 63 477 kilogramů močoviny, 324 kg biuretu, 24 kg oxidu uhličitého, 593 kg amoniaku a 20 245 kilogramů vody.

Plynná směs získaná v separátoru 9 se kondenzuje v druhé kondenzační zóně pomocí karbamátového roztoku vzniklého při zpracování procesního kondenzátu, přičemž karbamátový roztok obsahuje 2 059 kg oxidu uhličitého, 2 875 kg amoniaku a 4 623 kg vody. V druhé kondenzační zóně se získá 15 750 kg roztoku o teplotě 45 °C, který je tvořen 2 611 kg oxidu uhličitého, 7 289 kg amoniaku a 5 850 kg vody.

Tlak tohoto roztoku se upraví na 2,35 MPa a roztok se dávkuje s plynnou směsí ze separátoru na hlavu plášťové strany topné sekce prvního odpařovacího stupně, ve směru proti proudu roztoku močoviny určeného к odpařování. Potom se kondenzuje plynná směs, čímž se získá 38 681 kg karbamátového roztoku o teplotě 124 °C. Roztok močoviny vedený trubkami topné sekce se odpařuje. Roztok opouští výměník s teplotou 130 stupňů Celsia.

Složení tohoto roztoku je 67 874 kg močoviny, 425 kg biuretu, 216 kg amoniaku a 3 379 kg vody. Z hlavy prvního odpařovacího stupně se odvádí 17 798 kg parní směsi, která obsahuje 16 774 kg vody, 275 kg oxidu uhličitého, 581 kg amoniaku, 23 kg inertních látek a 146 kg močoviny. Pokud se vyhřívání v prvním odpařovacím stupni provádí s nízkotlakou párou, к dosažení stejného výsledku je zapotřebí 18 390 kg páry o tlaku 400 kPa.

Příklad 2

Močovina se vyrábí podle provedení znázorněného na obrázku na výrobní lince, která má produkční kapacitu 1 000 tun za den. Dále uvedená množství jsou v kilogramech za hodinu.

V druhém rozkladném stupni, ve kterém se udržuje tlak 1,8 MPa, se dostane plynná směs obsahující 9 440 kg oxidu uhličitého, 5 680 kg amoniaku a 1 810 kg vody. Teplota této plynné směsi je 153 °C, přičemž rosná teplota je 139 °C.

Plynná směs se kondenzuje pomocí karbamátového roztoku, který má teplotu 45 ^C'C a je tvořen 1 470 kg oxidu uhličitého, 4 440 kilogramů amoniaku a 4 470 kg vody v plášťové straně vertikálního svazkového výměníku tepla, který tvoří topnou sekci prvního odpařovacího stupně. Odtud se plynná směs dávkuje na hlavu plášťové strany, ve směru proti toku roztoku obsahujícího močovinu určeného к odpaření, který obsahuje 41667 kilogramů močoviny, 132 kg oxidu uhličitého, 1 343 kg amoniaku a 14 639 kg vody.

Roztok močoviny vedený trubkami topné sekce se kondenzuje teplem, přitom uvolňovaným na hmotnostně 95 % roztok močoviny a opouští topnou sekci s teplotou 130 °C. Provádí-li se vytápění prvního odpařovacího stupně nízkotlakou párou, stejného výsledku se dosáhne za použití 13 100 kg páry o tlaku 400 kPa.

Claims (3)

1. Způsob výroby močoviny, při kterém — v syntézní zóně udržované za tlaku 12,5 až 35,0 MPa a teplotě tomu odpovídající, se tvoří roztok syntetizované močoviny obsahující karbamát a volný amoniak z οχιά u uhličitého a přebytku amoniaku.

— v prvním rozkladném stupni se za syntézního tlaku nebo tlaku nižšího, než je tento tlak, rozkládá část karbamátu zaváděním tepla a plynná fáze získaná při tomto procesu se kondenzuje v první kondenzační zóně, — v druhém rozkladném stupni se zaváděním tepla za tlaku 0,4 až 4,0 MPa rozkládá další část karbamátu, která je ještě přítomna a vzniklá plynná fáze se odděluje, — v dalším stupni se zbývající karbamát odstraňuje ve formě plynné směsi obsahující amoniak a oxid uhličitý a tato plynná směs se zpracuje za vzniku roztoku amoniaku a oxidu uhličitého ve vodě a — zbývající roztok obsahující močovinu se zpracuje na koncentrovaný roztok močoviny, vyznačující se tím, že se roztok močoviny určený k odpařování zavádí do trubek svazkového výměníku tepla, plynná směs z druhého rozkladného stupně se přivádí na pláš ťovou stranu výměníku tepla z opačného konce, než kam se dávkuje roztok močoviny určený k odpařování, roztok amoniaku a oxidu uhličitého ve vodě se dávkuje na plášťovou stranu do místa umístěného mezi přívod plynné směsi a přívod roztoku močoviny, který je určen k odpařování a kondenzát se odvádí z plášťové strany z konce aparátu, kde se roztok močoviny zavádí do trubek.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že roztok amoniaku a oxidu uhličitého ve vodě se zavádí do plášťové strany výměníku tepla v místě, kde teplota v plášťové straně v podstatě odpovídá teplotě, při které v Q-t-diagramu kondenzační čáry plynné směsi v nepřítomnosti zředěného roztoku karbamátu a kondenzační čáry plynné směsi v přítomnosti zředěného roztoku karbamátu se protínají, přičemž Q znamená množství tepla přenášeného z plášťové strany do trubkové strany a t znamená teplotu plášťové strany.

3. Způsob podle bodů 1 nebo 2, vyznačující se tím, že plynná směs určená ke kondenzaci má rosnou teplotu mezi 110 a 160 stupňů Celsia, když se zavádí do plášťové strany výměníku tepla.