正确认识尿素生产工艺及制备方法

2024年11月22日 阅读量:266


元素百科资讯频道   本文主要介绍尿素生产工艺和尿素制备方法。 尿素,又称碳酰胺(carbamide),它是一种无色或白色针状或棒状晶体。工业或农业产品为白色微红固体颗粒,无异味。是最简单的有机化合物之一。溶于水、醇,不溶于乙醚、氯仿,呈弱碱性。碳酸二酰胺,分子式H2NCONH2,化学式:CO(NH2)2。哺乳动物和一些鱼类蛋白质代谢分解的主要含氮最终产物。也是目前氮含量最高的氮肥。尿素作为一种中性肥料,适用于各种土壤和植物。

它易于保存,使用方便,对土壤破坏作用小,是目前使用量较大的化学氮肥。盐可以与酸一起产生。有水解作用。缩合反应可在高温下产生缩二脲、缩三脲和三聚氰酸。加热至 160℃分解,产生氨,同时变成异氰酸。尿素被命名为尿素,因为它含有人尿中的这种物质。尿素含氮(N)固体氮肥含氮量最高的46%。

尿素具有很强的吸湿性。粒状尿素为粒径1~2mm半透明颗粒外观光滑,吸湿性显著提高。20℃时临界吸湿点相对湿度为80%,但30℃时临界吸湿点降至72.5%,应避免在仲夏潮湿气候下开放储存尿素。在尿素生产中加入石蜡等疏水物质,其吸湿性大大降低。

在酸、碱、酶的作用下(酸、碱需要加热),尿素可以水解产生氨和二氧化碳。对热不稳定,加热至150~160℃,脱氨成缩二脲。如果快速加热脱氨,三聚成六元环化合物三聚氰酸。(机理:先脱氨产生异氰酸酸酸酸(HN=C=O),再三聚。)乙酰脲和二乙酰脲可与乙酰氯或乙酸酐一起产生。丙二酰脲(又称巴比妥酸,因其具有一定的酸性)是在乙醇钠的作用下与丙二酸二乙酯反应产生的。在氨等碱性催化剂的作用下,可与甲醛反应,缩聚成脲醛树脂。氨基脲与水合肼一起产生。

制备尿素的方法

(1)氨基甲酸铵一般在高温高压下与二氧化碳和氨合成,分解吸收转化后结晶、分离、干燥获得尿素。

(2)净化后的氨与二氧化碳按摩尔比2.8~4.5混合进入合成塔,塔内压力13.8~24.6 MPa,温度为180~200℃,反应物料停留时间25~40min获得含有过量氨和氨基甲酸铵的尿素溶液,分离出氨和氨基甲酸铵后的尿素溶液蒸发至99.5%以上,然后在造粒塔中得到尿素成品。

(3)尿素中哺乳动物蛋白质代谢的最终产物。1922年,氨和二氧化碳合成尿素在德国实现了工业生产。氨和二氧化碳反应产生氨基甲酸胺,然后脱水产生尿素。

(4)在工业上,尿素直接合成在高温高压条件下,以液氨和二氧化碳为原料,化学反应如下:

2NH3 CO2→NH2CONH4→CO(NH2)2 H2O

 

以上内容介绍了尿素的生产工艺和尿素的制备方法。

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