尿素是怎么制成的
时间:2023-11-28 09:39
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尿素是一种重要的化工原料,广泛用于制造化肥、饲料、医药、塑料等行业。尿素是怎么制成的呢?本文将具体介绍尿素的制造过程。
尿素最初由德国科学家延斯·威廉·弗朗索瓦·蒂涅曼在1828年发现,当时他用氨水和二氧化碳反应制得了尿素。随着时间的推移,尿素的制造方法也得到了不断的改进和优化,目前最主要的制法为合成法。
合成尿素的主要原料为天然气和空气,制成尿素的化工过程在一定程度上也是对这两种资源的有效利用。下面我们就来详细了解一下尿素的制造过程。
将天然气进行蒸馏、压缩、解硫和裂化等处理,从而得到氢气。接下来的步骤是将空气氮气和氧气进行混合,经过压缩、分离和冷却,制成高压空气。这两种原料经过混合进入“催化转化炉”内进行反应。这个步骤的核心原理就是将氢气和高压空气进行反应,生成一氧化氮,继而通过氧化反应得到碳二氧化。
以上的反应都是在高温、高压环境下进行的,反应产生的热量需要通过反应器壁流出,并逐一排出。在反应器壁有一层特殊的石灰岩,叫做“冷却壁”。这个壁层可以让冷却的空气/氮气通过反应器墙进行循环,从而保证反应的温度和压力稳定。
反应完成后,会生成五氢二氮三氧化碳,也就是尿素的前体“换氨基酰胺”。接下来的步骤就是将这种化合物进行悬浮、升温、加压、降温和净化等反应。经过多次的循环反应,最终得到的产物就是尿素了。
反应完成后,我们的尿素并不能直接使用,因为尿素的纯度并不高,其中含有其他杂质。所以在这个环节也非常重要,需要对尿素进行净化处理。净化的过程主要包括:蒸汽输送、振动筛分、吸附和过滤等。这些步骤可以让杂质、灰土、颗粒、水分等离子和化合物被清除,使尿素达到高纯度的要求。
以上就是尿素的制造过程了,尽管制造过程很繁琐,但是尿素在农业、医药、化学等领域发挥的作用非常巨大。在助推人类发展的历程中,尿素发挥着积极的作用。