液氨转尿素脱硝 |
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尿素催化水解制氨是一个涉及化学催化反应的过程，主要用于制备氨气。
以下是该过程的详细解释： 1.反应原理： .在催化剂的作用下，尿素（化学式：(NH₂)₂CO 或 CO(NH₂)₂）与水反应，生成氨（NH₃）和二氧化碳（CO₂）。 .具体的反应方程式为：CO(NH₂)₂ + 2H₂O → CO₂ + 2NH₃（但在催化水解过程中，可能涉及更复杂的中间步骤）。 2.催化剂： .常用的催化剂是磷酸二氢铵（NH₄H₂PO₄）和磷酸氢二铵（(NH₄)₂HPO₄）。这些催化剂的水溶液为酸性，可以与尿素水解产物水合氨（NH₄OH）发生中和反应，然后生成磷酸氢二铵，磷酸氢二铵再分解为磷酸二氢铵和氨气。 3.反应条件： .温度：通常在135~160℃的范围内进行，这个温度范围有助于加速反应速率。 .压力：压力一般在0.4~0.6MPa之间，高压有利于提高反应速率和反应效率。 .浓度：尿素溶液的浓度一般在40%~50%wt。 4.工艺路线： .尿素颗粒首先被加入到尿素溶解罐中，通过除盐水将其溶解成质量分数约为50%的尿素溶液。 .接着，这个尿素溶液被转存到尿素溶液储罐中，并通过尿素溶液给料泵送入尿素水解反应器。 .在水解反应器中，尿素溶液在催化剂的作用下，在高温高压条件下进行水解反应，生成氨气和二氧化碳。 5.反应特点： .尿素催化水解制氨是一个碱性反应，因为氨气溶于水形成氨水是一种碱性溶液。 .催化剂的使用不仅降低了反应所需的温度和压力，还提高了氨气的产率和纯度。 .尿素催化水解制氨是一种高效、环保的氨气制备方法，广泛应用于化工、农业等领域。 6.注意事项： .由于催化剂的水溶液为酸性，添加催化剂时会导致pH值降低，可能增大反应器的腐蚀风险。因此，.在设计和操作反应器时需要考虑材料的耐腐蚀性。 .需要确保反应器的密封性和安全性，以防止氨气泄漏造成环境污染和安全事故。 .反应过程中产生的二氧化碳需要及时排放或回收利用，以减少对环境的影响。 |
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