168681. lajstromszámú szabadalom • Eljárás karbamid előállítására

5 **"" niumkarbamát-oldatot is feldolgozunk, akkor ezt az oldatot is részben vagy egészben a mosó-zónába vihetjük be elnyelető folyadékként. A találmány szerinti eljárást az alábbiakban a csatolt rajz alapján magyarázzuk meg részletesebben; 5 ez a rajz a találmány szerinti eljárás és az ehhez alkalmas berendezés egy lehetséges kiviteli módját szemlélteti vázlatosan. Az 1 szintézis-reaktorban oly szintézis-oldat képződik, amely karbamid és víz mellett ammóniumkar- 10 bamátot és meg nem kötött ammóniát tartalmaz. Ez az oldat egy túlfolyón és egy 2 vezetéken keresztül a 3 lehajtó-oszlopba áramlik; ebbe az oszlopba pl. gőz segítségével, közvetett úton táplálunk be meleget. Ugyanakkor ebben az oszlopban a szintézis-ol- 15 datot a 4 vezetéken keresztül bevezetett széndioxiddal érintkeztetjük. E lehajtó kezelés folytán az ammóniumkarbamát igen nagy része ammóniává és széndioxiddá bomlik és a felszabaduló vagy oldott állapotban jelenlevő gázokat az oldatból kiűzzük. 20 A visszamaradó oldat elhagyja a lehajtó-oszlopot és az 5 vezetéken keresztül a 6 nyomáscsökkentő szelepbe, majd innen a 7 rektifikáló oszlopba áramlik, ahol a nyomáscsökkentés során képződő gázelegyet elválasztjuk. A rektifikáló oszlop fenék-termékét a 8 25 hőkicserélőben felmelegítjük, aminek következtében a még jelenlevő ammóniumkarbamát disszociál. Így ammónia és széndioxid keletkezik, ezek az adott eljárási körülmények között velük egyensúlyban levő vízgőz-mennyiséggel együtt a 9 elválasztóban kerül- 30 nek elválasztásra. A kapott gázelegy a 10 vezetéken keresztül alul lép be a 7 rektifikáló oszlopba. Az oszlopban felfelé emelkedő gázelegyet a lefelé áramló lehajtott szintézis-oldat hűti és így a vízgőz számottevő része kondenzál. Az elválasztóból kilépő 35 karbamid-oldatot a 11 vezetéken keresztül, további feldolgozás céljából pl. egy bepárló és kristályosító berendezésbe vezetjük. A 7 rektifikáló oszlop felső részéből távozó, ammóniából, széndioxidból és vízből álló gázelegyet a 40 12 vezetéken keresztül, adott esetben a 13 vezetéken át idevezetett vizes folyadékárammal együtt a 14 kondenzátorba vezetjük, ahol híg ammóniumkarbamát-oldat képződik. Ezt az oldatot a 15 szivattyú segítségével, a 16 vezetéken keresztül a berendezés 45 nagynyomású részébe továbbítjuk. A 3 lehajtó-oszlop felső részéből a 17 vezetéken keresztül egy ammóniából, széndioxidból és vízgőzből álló gázelegy távozik, ezt a 18 kondenzátorban részlegesen kondenzáljuk, amikoris egy vizes am- 50 móniumkarbamát-oldatból, meg nem kötött ammóniából és széndioxidból álló elegyet kapunk; ezt a 19 vezetéken keresztül az 1 szintézisreaktor alsó részébe vezetjük. Itt friss ammóniának a 20 és 21 vezetékeken keresztül történő bevezetése közben befe- ^ jeződik az ammóniumkarbamát képzése és egyidejűleg az ammóniumkarbamát túlnyomó része karbamiddá és vízzé bomlik. Az 1 reaktor felső részében gyűlnek össze az inert gázalakú alkotórészek, amelyek legnagyobb részt a gQ friss reakció-komponensekkel kerültek be az eljárásba; ugyanitt nagyobb mennyiségű gázalakú ammónia és széndioxid is felgyülemlik. Ezeknek az értékes alkotórészeknek a visszanyerése céljából ezt a gázelegyet a 22 vezetéken keresztül a 23 mosóosz- 65 6 lopba vezetjük. Ebben a mosóoszlopban a 16 vezetéken át a berendezés kisnyomású részéből ide vezetett híg ammóniumkarbamát-oldatot és adott esetben a 24 vezetéken keresztül egy melamin-termelő berendezésből ide vezetett ammóniumkarbamát-oldatot csurgatunk lefelé. Az inert gázelegyben jelenlevő ammónia és széndioxid csaknem teljesen oldódik a mosófolyadékban és kondenzál. Az ennek során felszabaduló abszorpció- és kondenzációhőt részben egy a 25 hűtőspirálison keresztüláramoltatott hűtőközeg segítségével elvezetjük; ez a hőelvezetés olyan mértékűre állítandó be, hogy az innen a 26 vezetéken keresztül a 18 kondenzátorba vezetett ammóniumkarbamát-oldat hőmérséklete körülbelül megfeleljen az itt kívánt kondenzációs hőmérsékletnek. A nem kondenzálódott inert gázelegyet a 27 vezetéken és 28 fesztelenítő szelepen keresztül kibocsátjuk a rendszerből. A 23 mosóoszlop alján levő folyadékszint és a 18 kondenzátor belépőnyílása közötti szintkülönbség nem biztosít elegendő sztatikus nyomást ahhoz, hogy az ammóniumkarbamát-oldat a mosóoszlopból lefolyhasson a kondenzátorba. Emellett kívánatos, hogy a kondenzátorbari az ammónia és a széndioxid jelenlevő mennyiségeinek mól-viszonyát az adott nyomás esetén egy meghatározott értéken tartsuk, hogy ezzel biztosítsuk az optimális egyensúlyi hőmérsékletet. Ebből a célból a 29 vezetéken keresztül a kondenzátorba vezetjük a karbamid-szintézishez szükséges ammónia-mennyiség egy részét. A találmány értelmében a 29 vezetéken keresztül bevezetett folyékony ammónia energiáját használjuk fel arra, hogy a nem elégséges magasság-különbség miatt elégtelen sztatikus nyomást a sugárszivattyú segítségével kellő szintre emeljük és egyúttal a 31 vezetéken keresztül elszívassuk a reaktorban levő folyadékelegy kis részét. Ennek az intézkedésnek a kondenzátor működésére kifejtett hatása a 31 vezetéken keresztül ideszívatott oldat lereagáltsági fokától függ. Ha a 31 vezetéken a szintézisreaktor alsó részéhez csatlakoztatjuk, akkor e folyadékban a karbamid koncentrációja csekély lesz és így e folyadék bevezetése a kondenzációs hőmérsékleten csak kevéssé emeli, ha viszont az oldat egy részét a reaktor felső részéből szívatjuk ide, akkor a kondenzációs hőmérsékletet ugyan számottevően emeljük és így a képződő hő kisebb hőkicserélő-felületen keresztül vezethető el, minthogy azonban a karbamid teljes mennyiségét a 19 vezetéken keresztül, az ammóniumkarbamát-tartalmú gáz-folyadék eleggyel együtt ismét a reaktor alsó részébe vezetjük be, egy olyan visszakeveredési hatás következik be, amely számottevő mértékben csökkenti az ammóniumkarbamátnak karbamiddá történő átalakulását. Ebből az okból következőleg ajánlatos, hogy az említett oldatot a szintézis-reaktor valamely közbenső szintjéből szívassuk el. A találmány szerinti eljárásmód hatásának szemléltetésére az alábbiakban egy példát adunk meg, amely egy napi 1000 t kapacitású karbamid-termelő berendezésre vonatkozik. E berendezés nagynyomású részében a nyomás 140 atm. Az 1 szintézis-reaktorból a 22 vezetéken keresztül oly gázelegyet vezetünk el, amely 3620 kg/óra széndioxidból, 4630 kg/óra ammóniából, 264 kg/óra 3