工業(yè)裝置尿素合成動態(tài)模型及其應(yīng)用 第二節(jié) 動力學模型
作者/來源:沈華民(上;ぱ芯吭,上海 200336) 日期: 2008-06-19 點擊率:1555
任何化學反應(yīng)過程,不論是單一的還是復合的,都必須研究化學平衡和反應(yīng)速度兩個問題。前者屬于熱力學范疇;后者則為動力學范疇。
對于由兩個串聯(lián)反應(yīng)構(gòu)成的尿素合成亦不例外,我們在前節(jié)已敘述了尿素合成反應(yīng)的熱力學問題;本節(jié)將對尿素合成反應(yīng)動力學方面的相關(guān)問題進行討論。
關(guān)于尿素合成反應(yīng)的生成過程(或稱為反應(yīng)歷程),在尿素生產(chǎn)前期,曾有尿素氣相生成說[1],認為存在著一種非甲銨的氣體中間體:
2NH3(g)+CO2(g)→氣體中間體→(NH2)2CO(g)+H2O(g)
但之后的實驗研究證實,尿素合成反應(yīng)是兩步串聯(lián)的液相反應(yīng),并非氣相反應(yīng)。
尿素合成的生成過程是,超臨界態(tài)的NH3與CO2首先生成液態(tài)甲銨中間產(chǎn)物,然后熔融態(tài)的甲銨再脫水轉(zhuǎn)化為尿素。
尿素合成反應(yīng)條件必須是高溫高壓,以保證物系處于液相狀態(tài)。也只有保持甲銨的熔融態(tài),才有明顯的反....