Bog`langan azot ishlab chiqarish va texnologik xisoblari” fanidan kurs ishi. Mavzu

Agrokimyoviy xususiyatlar va qo'llanilishi
Karbamid yuqori konsentratsiyali balastsiz azotli o'g'itdir. Boshqa azotli o'g'itlar bilan taqqoslaganda karbamid tarkibida eng ko'p miqdordagi azot mavjud (amid shaklida taxminan 46%). Azot miqdori bo'yicha 100 kg karbamid 300 kg natriy nitrat yoki 225 kg ammoniy sulfatga tengdir. Karbamid azoti o'simliklar tomonidan juda oson assimilyatsiya qilinadi va assimilyatsiya jihatidan ammoniy sulfat va fosfatlar tarkibidagi azotga teng. Gigroskopiya jihatidan karbamid juda yaxshi. ammoniy sulfatga yaqin.
Mustaqil o'g'it sifatida karbamid hali ham etarli emas, chunki uning narxi yuqori.
Bir qator xorijiy mamlakatlarda karbamid nafaqat texnik maqsadlarda, balki murakkab va aralash o'g'itlarni tayyorlash uchun ham keng qo'llaniladi.
Karbamidning agrokimyoviy xususiyatlari juda yaxshi o'rganilgan. Tuproqqa kirib, karbamid namlik ta'sirida juda tez ammoniy karbonatga aylanadi va u keyinchalik nitrifikatsiya qilinadi. Shuning uchun kislotali tuproqlarda karbamid avval zararsizlantiruvchi ta'sirga ega, so'ngra ammiakli selitraga o'xshab harakat qila boshlaydi, ya'ni u tuproqni kislotalaydi.
Barglarni boqish paytida karbamid ammiakli selitraga nisbatan afzalliklarga ega, bu esa barglarning kuyishini keltirib chiqaradi, karbamid esa bu jihatdan xavfsizdir.
Karbamid, shuningdek, qoramol boqishda, ozuqa sifatida ishlatiladigan shakar va yog 'ishlab chiqarish chiqindilaridagi azot va uglevodlarning nisbatlarini tenglashtiradigan qo'shimcha sifatida ishlatiladi.
Sanoatda karbamid sun'iy qatronlar, plastmassalar, elimlar tayyorlash, bir qator farmatsevtika preparatlari va boshqalarni tayyorlash uchun keng qo'llaniladi.
Kimyoviy xususyatlari
Karbamid ishlab chiqarish uchun ilgari qo'llanilgan usullardan biri siyanamidni hosil qilish uchun karbonat angidrid bilan kaltsiy siyanamidni parchalashga asoslangan siyanamid usuli edi:
CaCN₂ + Н_гО + СO₂ = CN - NH₂ + СаСO₃
Keyinchalik siyanamidni kislotali muhitda yumshoq isitishda suv bilan qayta ishlash jarayonida siyanamid suv qo'shib, karbamid hosil qiladi:
CN - NН₂ + Н₂() = CO(NH₂)₂
Ta'riflangan usulning soddaligiga qaramay, uni yirik sanoat miqyosida amalga oshirish qiyinchiliklarga duch kelmoqda, chunki bu usul bilan olingan juda zaif karbamid eritmalarini qayta ishlash katta miqdorda issiqlikni talab qiladi.
Yaqinda sanoatda karbamid ishlab chiqarishning ancha tejamkor usuli - ammiak va karbonat angidriddan to'g'ridan-to'g'ri sintez keng tarqaldi.
Ammiak va karbonat angidriddan karbamid sintezi ikki bosqichda amalga oshiriladi. Birinchi bosqichda reaktivlar ammoniy karbamat hosil bo'lishi bilan bevosita birlashtiriladi:
2NH, + СO₂NH₂—СО—ONH₄ + 38ООО kal (I)
ikkinchi bosqichda ammoniy karbamat suvdan ajralib, karbamidga aylanadi:
NH₂ - СОONH₄ =NH₂CONH₂ + Н₂() - 6800 kal(2)
Karbamid sintezining o'ziga xos xususiyati shundaki, uning shakllanishi jarayoni faqat suyuq fazada sodir bo'ladi, ya'ni. reaksiya natijasida hosil bo'lgan ammoniy karbamat eritilgan holatda bo'lganda. Qattiq ammoniy karbamat qizdirilganda karbamid hosil bo'lishi juda sekin kechadi; deyarli CO (NH₂) ₂ miqdorlari hosil bo'ladi. Binobarin, karbamid sintezi jarayonini amalga oshirishning asosiy sharti suyuq fazada ammoniy karbonatning borligidir.
Ammoniy karbonatning erish nuqtasi 145-150 ° oralig'ida. Isitganda ammoniy karbonat suvdan ajralib chiqadi, uning tarkibida karbonatning erish nuqtasi pasayadi. Shunday qilib, eritmada 9,2% suv bo'lganida, erish nuqtasi "
NH₂COONH₄ 140 ° gacha, 14,7% suv bilan 130 ° gacha kamayadi. Suv chiqishi bilan suyuqlik fazasi miqdori oshadi va natijada karbamid hosil bo'lish darajasi oshadi.
Suv ta'sirida karbonatning bir qismi ammoniy karbonatga aylanadi:
NH₂COONH₄ + Н₂0 = (NH₄)₂CO₃
bu o'z navbatida ammoniy bikarbonatga aylanadi:,
(NH₄)₂CO_s = NH₄HCO₃ + NH₃
keyinchalik ammiak, CO₂ va suvga ajraladi.
Suv, karbamid, ammoniy karbonat va bikarbonat hosil bo'lishi tufayli karbonatning erish nuqtasi pasayadi,
bu karbamid hosil bo'lishining reaktsiya tezligini yanada oshirishga olib keladi, chunki bu jarayon allaqachon suyuqlik bosqichida to'liq davom etmoqda

Ammoniy karbonat qizdirilganda hosil bo'lgan suv dastlab katalitik ta'sirga ega bo'lib, karbamid hosil Ammoniy karbonat qizdirilganda Ammoniy karbonat qizdirilganda hosil bo'lgan suv dastlab katalitik ta'sirga ega bo'lib, karbamid hosil bo'lish reaksiya tezligini sezilarli darajada oshiradi. Shunday qilib, ammiak va karbonat angidriddan karbamid sintezi avtokatalitik jarayondir.

Suyuq fazada suv to'planganda reaktsiya tezligi sekinlashadi va muvozanat holati boshlanadi.
hosil bo'lgan suv dastlab katalitik ta'sirga ega bo'lib, karbamid hosil bo'lish reaksiya tezligini sezilarli darajada oshiradi. Shunday qilib, ammiak va karbonat angidriddan karbamid sintezi avtokatalitik jarayondir.
Karbamid hosil bo'lish jarayoniga haroratning ta'siri ko'rsatilgan.Qayta harorati qancha yuqori bo'lsa, karbamidning eng yuqori hosilini olish uchun shuncha vaqt talab etiladi. Shunday qilib, 135 ° da muvozanat rentabelligi (40,7%) 24 soatdan keyin erishiladi.
155 ° da muvozanat holati (rentabellik 44,44%) 4 soat ichida sodir bo'ladi.Haroratning yanada ko'tarilishi karbamid hosildorligining oshishiga va muvozanat o'rnatilish vaqtining qisqarishiga olib keladi. 190 ° da va bir soat davomida 100% stexiometrik miqdorida ammiakning ko'pligi, karbamidning rentabelligi 66% ga erishiladi. Reaksiya vaqtining yanada oshishi bilan karbamid hosildorligi ahamiyatsiz oshadi.
Shunday qilib, agar reaktsiya vaqti uch soatgacha oshirilsa, karbamid rentabelligi 67% ni tashkil qiladi. Amalda karbamid sintezi 185-200 ° oralig'ida amalga oshiriladi. Yuqori haroratda uskunaning korroziyasi sezilarli darajada oshadi!
Ammiakning ko'pligi (stexiometrik miqdordan ortiqcha) karbamid sintezi jarayoniga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Haddan tashqari ammiak bo'lsa, ammoniy karbonatning karbamidga (guruchga) aylanish darajasi oshadi va
NH₃-COg-NHO tizimining korroziv ta'siri sezilarli darajada kamayadi.
Haddan tashqari ammiak ishtirokida karbamid hosildorligining oshishini uning suvsizlantiruvchi ta'siri bilan izohlash mumkin. Reaksiya suvi ammiak bilan bog'langanda reaktsiya karbamid hosil bo'lishiga qarab siljiydi. Boshqa tomondan, ammiakning ko'pligi bilan suyuqlik fazasidagi nisbiy suv miqdori kamayadi.
Karbamid hosildorligini oshirishda bosim ham sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
Karbamid sintezi uchun eng maqbul shartlar bu jarayon avtotermoyonik tarzda davom etadi va eng qisqa reaksiya vaqti bilan maksimal rentabellikka erishiladi.
Ammiak va karbonat angidriddan karbamid olish jarayonini va ishlaydigan o'simliklarning tajribasini fizik-kimyoviy tadqiqotlar asosida quyidagi maqbul sintez sharoitlari o'rnatildi: harorat 185-200 °, bosim 200 atm, ammiakning 100% stexiometrik miqdor; karbamid rentabelligi bu holda 60-70% ni tashkil qiladi, jarayonning davomiyligi bir soat.