Hei acolo! Sunt furnizor de uree, iar astăzi voi vorbi despre materiile prime pentru fabricarea ureei. Ureea este o substanță chimică utilizată pe scară largă, cu aplicații în îngrășăminte, hrană pentru animale și chiar în unele procese industriale. Deci, ce se întâmplă exact în realizarea acestui compus versatil?
În primul rând, să înțelegem ce este ureea. Ureea, cunoscută chimic sub numele de carbamidă, are Formula CO (NH₂) ₂. Este un solid alb, cristalin, care este extrem de solubil în apă. Puteți afla mai multe despre asta pe al nostruUreepagină.
Principalele materii prime pentru fabricarea ureei sunt amoniacul (NH₃) și dioxidul de carbon (CO₂). Aceste două substanțe reacționează în condiții specifice pentru a forma uree.
Amoniac: sursa de azot
Amoniacul este un ingredient cheie în producția de uree. Oferă atomii de azot care sunt esențiali pentru proprietățile de îngrășăminte ale ureei. Amoniacul este produs prin procesul Haber - Bosch, care implică reacționarea gazelor de azot (N₂) și a gazului de hidrogen (H₂) la presiune ridicată și temperatură în prezența unui catalizator de fier.
Reacția este următoarea:
N₂ + 3h₂ ⇌ 2nh₃
Gazul de azot este de obicei obținut din aer, care este de aproximativ 78% azot. Este separat de celelalte componente ale aerului, în principal oxigen și argon, printr -un proces numit separarea aerului. Acest lucru se poate face folosind tehnici de distilare criogenă sau de separare a membranei.
Pe de altă parte, hidrogenul poate fi produs din diverse surse. O metodă comună este Reformarea metanului cu abur (SMR). În acest proces, gazul natural (în mare parte metan, CH₄) reacționează cu aburul (H₂O) la temperaturi ridicate pentru a produce hidrogen și monoxid de carbon (CO). Monoxidul de carbon este apoi reacționat în continuare cu aburul într -o reacție de deplasare a apei cu apă pentru a produce mai mult hidrogen și dioxid de carbon.
Ch₄ + h₂o ⇌ co + 3h₂
Co + h₂o ⇌ co ⇌ + h₂
O altă sursă de hidrogen poate fi gazificarea cărbunelui. În acest proces, cărbunele reacționează cu aburul și oxigenul pentru a produce un gaz de sinteză (Syngas) care conține hidrogen, monoxid de carbon și alte gaze. Syngasul poate fi apoi procesat pentru a purifica hidrogenul.
Odată produsă amoniacul, este gata să fie utilizată în procesul de sinteză a ureei.
Dioxid de carbon: sursa de carbon
Dioxidul de carbon este cealaltă materie primă majoră pentru producția de uree. Oferă atomul de carbon în molecula de uree. Dioxidul de carbon poate proveni din mai multe surse.
Una dintre cele mai frecvente surse este produsul în sine al procesului de producție de amoniac. După cum am văzut în reacțiile de reformare a metanului cu abur și reacțiile de deplasare a apei, dioxidul de carbon este produs ca un produs. Acest dioxid de carbon poate fi capturat și purificat pentru utilizare în sinteza ureei.
O altă sursă de dioxid de carbon este gazele de ardere industrială. Multe procese industriale, cum ar fi generarea de energie din combustibili fosili, produc cantități mari de dioxid de carbon. Prin captarea și purificarea acestui dioxid de carbon, acesta poate fi utilizat în producția de uree. Aceasta nu numai că oferă o materie primă valoroasă, dar ajută și la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră.
Unele industrii chimice produc, de asemenea, dioxid de carbon ca produs la -. De exemplu, producția de etanol din procesele de fermentare eliberează dioxid de carbon. Acest dioxid de carbon poate fi colectat și utilizat la fabricarea ureei.
Procesul de sinteză a ureei
Acum că avem amoniac și dioxid de carbon, cum reacționează pentru a forma uree? Reacția are loc în doi pași.
În primul rând, amoniacul și dioxidul de carbon reacționează sub presiune ridicată (în jur de 130 - 250 bar) și temperatura moderată (130 - 200 ° C) pentru a forma carbamat de amoniu (NH₄coonh₂).
2nh₃ + co₂ ⇌ nh₄coh₂
Această reacție este exotermică, ceea ce înseamnă că eliberează căldură. Carbamatul de amoniu este apoi deshidratat la o temperatură ușor mai ridicată (în jur de 150 - 200 ° C) pentru a forma uree și apă.
Nh₄coonh₂ ⇌ co (nh₂) ₂+ h₂o
Această a doua reacție este endotermică, ceea ce înseamnă că necesită aport de căldură. Reacția generală pentru sinteza ureei poate fi scrisă ca:
2NH₃ + CO₂ ⇌ CO (NH₂) ₂ + H₂O
După reacție, soluția de uree este purificată și concentrată. Poate fi apoi procesat în diferite forme, cum ar fi prills sau granule, în funcție de cerințele de utilizare finale.
Alte considerente
În plus față de amoniac și dioxid de carbon, există alți factori și materiale care pot juca un rol în procesul de producție a ureei.
Catalizatorii pot fi folosiți pentru a îmbunătăți rata de reacție și eficiența. De exemplu, unii oxizi sau săruri metalice pot acționa ca catalizatori în reacția de sinteză a ureei.
Gestionarea apei este, de asemenea, crucială. Deoarece apa este produsă ca un produs prin - în reacția de sinteză a ureei, trebuie eliminată pentru a conduce reacția înainte. Acest lucru se poate face prin evaporare sau alte tehnici de separare.
Produse conexe
De asemenea, oferim și alte produse conexe pe site -ul nostru web. De exemplu, dacă sunteți interesat deAgent de conectare, Avem o selecție excelentă. Și dacă ai nevoieCarbonat de calciu, putem oferi și asta.
Să facem afaceri!
Dacă sunteți pe piață pentru uree sau pentru oricare dintre celelalte produse ale noastre, mi -ar plăcea să discutăm cu tine. Indiferent dacă sunteți un fermier care caută îngrășăminte de înaltă calitate sau un utilizator industrial care are nevoie de uree pentru procesele dvs., v -am acoperit. Doar ajungeți și putem începe să discutăm cerințele dvs. și cum le putem întâlni.
Referințe
- Smil, V. (2001). Îmbogățirea Pământului: Fritz Haber, Carl Bosch și transformarea producției de alimente mondiale. MIT PRESS.
- Kohl, Al, & Nielsen, RB (1997). Purificarea gazelor. Gulf Publishing Company.
- Enciclopedia lui Ullmann de chimie industrială. Wiley - VCH Verlag GmbH & Co. KGAA.