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尿素知识


三、我公司尿素的品种结构
1、我公司的主要尿素品种
主要品种结构:小颗粒尿素、大颗粒尿素、聚能网尿素 1、小颗粒尿素:颗粒直径粒度在0.85-2.80mm; 2、大颗粒尿素:颗粒直径粒度在2-4.75mm; 3、聚能网尿素:聚能网尿素的基本作用原理是一中缓释型肥料,通过在普通尿素中 添加一种有机物质后,能够将土壤中没被作物充分吸收的营养成分,在作物跟部固定 来,当作物养分打破饱和度时,逐渐释放出来,被植物吸收。
二、尿素基础知识
(一)尿素的性质
1、尿素的物理性质 尿素(Urea)学名碳酰胺,化学式为CO(NH2) 2,,相对分子质量为60.06,
含氮量为46.65%。 尿素是碳、氢、 氧、氮元素组成的有机化合物,因尿素这种物质首先发现
于人及哺乳动物的尿液中,故称之为尿素。纯净的尿素是无色、无味的白色 针状或棱柱状结晶体,在常压下尿素的熔点为132.7℃,在20 ℃时尿素饱和 水溶液的密度为1.146g/cm3,固体尿素密度为1.355g/cm3,温度每增加1 ℃, 密度将降低0.000208g/cm3,20 ℃时比热容为1.334J/(g .℃),结晶热为224J/g, 临界温度102.3 ℃。尿素水溶液的密度和黏度随浓度升高、温度降低而增大, 尿素水溶液的沸点对浓度降低、压力降低而降低。
3、尿素的加成反应 由于尿素分子结构特点,在强酸性溶液中呈现弱碱性,具有碱性特征,因此 尿素能与酸作用生成盐类,比如尿素与硝酸作用生产尿素的硝酸盐;尿素与磷 酸作用生成尿素的磷酸盐,尿素的磷酸盐易溶于水,是良好的复合肥料;尿素 与过氧化氢反应生产氧化尿素或称过氧化碳酰二胺,过氧化尿素是一种优良的 氧化性漂白剂和消毒剂。
白色晶体,易吸湿分解、易挥发、容易结块,可作基肥和追肥使用。
2、尿素 分子式:CO(NH2)2,含氮46%,属于中性化肥,有一定的吸湿性,长期
施用对土壤没有不良影响。可作基肥和追肥,适用于各类土壤和各种 作物,目前是最通用也是最主要的氮肥。 3、硫酸铵 分子式:(NH4)2SO4,含氮21%,水溶液呈弱酸性,吸湿性小,易溶于水, 易被作物吸收,可作种肥、基肥和追肥。
流通和使用。 6、其它氮肥还有:氨水(含氮12-17%)、液氨(含氮82%)、硝酸钙
(含氮15%)、硝酸铵钙(含氮20%)、石灰氮(含氮20%)等,目 前市场较为少见,已不被广泛使用。
一、氮肥基础知识
(三)氮肥品种中的佼佼者--尿素 尿素对比其他氮肥的优越性:
其他氮肥品种
含氮量 对比尿素的缺点
硫酸铵 (NH4)2SO4
90%
合格品 46.3% 1.0% 0.7% 0.0010% 0.03% 0.020% 0.040%
90%
优等品 46.4% 0.9% 0.4%
0.6% 93%
农业用 一级品 4.0%
0.6% 90%
0.6% 90%
注:1、 表中为工业级和农业级质量标准,对饲料级尿素中缩二脲、游离铁和铁含量还有特殊要求。 2、若尿素生产工艺中不加甲醛,可不做亚甲基二脲含量的测定; 3、指标中粒度项只需符合四档中任一档即可,包装标识中应注明。
水溶液全循环法生产过程示意图
二氧化碳 液氨
氨和二氧化碳的吸收
合成
未转化物的分离
蒸发
结晶或造粒
产品尿素
二、尿素基础知识
(五)尿素生产的原料
合成尿素的主要原料是液氨和二氧化碳,他们分别是合成氨厂的主副产品。
1、合成氨
分子式:NH3,纯净时为无色液体,含氮量82%。
氨是氮、氢两种元素在高温、高压以及催化剂的作用下化合而成。第一个 发明合成氨的工业生产工艺的人是德国人哈伯,于1913年首次实现合 成氨的工业化生产,哈伯后来为此获得了诺贝尔化学奖。
三、我公司尿素的品种结构

硫酸盐(以SO42-计) ≤
水不溶物

亚甲基二脲

0.85-2.80mm ≥

1.18-3.35mm ≥
粒 2.00-4.75mm ≥
4.00-8.00mm ≥
优等品 46.5% 0.5% 0.3% 0.0005% 0.01% 0.005% 0.005%
90%
工业用 一级品 46.3% 0.9% 0.5% 0.0005% 0.02% 0.010% 0.010%
一、氮肥基础知识
(二)常见氮肥品种
4、氯化铵 分子式:NH4Cl,含氮25%,水溶液呈弱酸性,吸湿性小,易溶于水,易
被作物吸收,可作基肥和追肥,但不可作种肥。 5、硝酸铵 分子式:NH4NO3,含氮34%,水溶液呈弱酸性,吸湿性强,易结块,生
理中性,但含有的硝态氮易随水流失,适用于各类土壤和各种作物 因硝酸铵具有爆炸性,目前已归为民用爆炸品管理,不在作为化肥生产、
二、尿素基础知识
(二)尿素的用途
3、用作工业原料(工业)
尿素在工业上用途很广。据统计,尿素在工业上主要被用作生产 复合肥(复混肥)、三聚氰胺以及脲醛树脂的原料。
1、用于生产复合肥:由于近几年平衡施肥、配方施肥观念的深入, 复合肥行业发展迅速,尿素被用来充作其中的氮素。 2、用于生产三聚氰胺:每2.9-3.0吨尿素生产1吨三聚氰胺,每吨三 聚氰胺有0.85吨副产品---液氨。 3、用于生产脲醛树脂:主要用尿素和甲醛来生产尿醛树脂。 据统计,尿素在工业上主要用于以上三个行业。在其他行业虽应用也 比较广泛,但需求量较小。例如:在有机合成工业中,尿素主要用作 合成高分子聚合物的原料,如用于生产合成脲醛树脂、有机玻璃等。 在医药工业中,纯尿素可用作利尿素剂,生产制药原料氨基甲酸乙酯, 以及用于生产安眠药、镇静剂、麻醉剂、甜味剂等。
图片
二、尿素基础知识
(二)尿素的用途
2、用作饲料(畜牧业)
尿素可用作反刍动物(如牛、羊) 饲料的非蛋白氮添加剂。尿素在反 刍动物胃中微生物的作用下将尿素 所含的氮元素提供于合同蛋白质, 使肉、奶增产,故仅限于用作反刍 动物的饲料生产。按蛋白质的价值 比较,1Kg尿素的含氮量等于 2.6-2.8Kg蛋白质的含氮量,约等于 5Kg豆饼或22-25Kg大麦的含氮量。 作为饲料的尿素规格和用法有特殊 要求,不能乱用。
二、尿素基础知识
(一)尿素的性质
尿素的水解过程:尿素与水作用首先生成氨基甲酸铵(工业上简称甲铵); 生成的氨基甲酸铵在水的作用下,并部分进一步水解成碳酸氨;碳酸铵分解 为碳酸氢铵和氨;碳酸氢铵最后完全分解为氨、二氧化碳和水。当加热尿素 的水溶液温度高于130 ℃,尿素会直接水解为氨和二氧化碳。
尿素水解反应的速率和水解量与所受的温度以及加热时间有关。但在有氨存 在的情况下,尿素的水解速率可以大大降低,在尿素生产过程中发生水解的结 果,会减少尿素生产的产量、增加动力消耗、加大生产成本等,故生产过程中 应尽可能防止尿素发生水解反应。
尿素在工业上使用时,除某些特殊要求外,一般对缩二脲的含量没 有特殊要求。
二、尿素基础知识
(二)尿素的用途
白乳胶 修补胶 尿醛树脂
复合肥颗粒
三聚氰胺
精细化工
二、尿素基础知识
(三)尿素国家标准(GB 2440-2001)
项目
总氮(N),以干基计 ≥
缩二脲

水分(H2O)

铁(以Fe计)

碱度(以NH3计)
二、尿素基础知识
(二)尿素的用途
3、用作工业原料
在石油工业中,尿素用来制造化学配合物,用作石油精炼过程的 脱脂剂。在合成纤维中,尿素是合成纤维—尤纶的原料,尿素还可用 于纺织品的人工防皱和麻纱处理的软化剂。在国防工业中,尿素用作 炸药的稳定剂;在选矿中用作起泡剂;在制革、颜料、涂料、油漆、 燃料、摄影显影剂及日用化工产品生产中,也都要使用尿素。
氨在国民经济各部门中被广泛应用。在农业上氨本身除作为可以直接肥料 施用外,最主要的是作为中间产品加工成多种化肥,例如尿素、碳铵、 硝铵。在工业上氨及氨加工产品是许多化工产品不可缺少的基本原料。
二、尿素基础知识
(四)尿素生产的原料
合成氨所需的氮气来自于空气,氢气来自于三种主要原料:煤和焦炭、天然气、 重油(渣油)。
二、尿素基础知识
(一)尿素的性质
尿素在强碱性溶液中,又呈弱酸性,故尿素又能与碱作用,如与NaOH作用 生成Na2CO3等。尿素还能与一些金属盐类作用生产配合物,如尿素与磷酸钙 盐作用,生产磷酸尿素和磷酸二钙盐的配合物。 另外,尿素几乎还能与所有的直链有机化合物,如烃、醇、醛等作用。尿素 不仅可以发生发生取代反应,而且还有加成反应,这些性质大大地增加了尿 素的用途。
目前中国合成氨以煤头为主,占总产量的65%以上,天然气次之,重油因成本太 高而逐渐淘汰(改造为煤头或者气头)
2、二氧化碳
生产尿素用的二氧化碳,通常来自合成氨系统。在我公司的生产系统中,二氧化 碳主要来自造气和变换工段。在造气工段,炙热的碳与氧气反应生产CO和CO2, CO和O2反应生成CO2;在变化工段, CO与H2O反应生成CO2和H2。将上述两个工 段产生的CO2气体在脱碳工段将该气体脱除,作为合成尿素的原料。
2、氮素是叶绿素的组成元素之一,叶绿素通过光合作用形成作物体 内最基本的有机物质――糖
氮素化肥简称氮肥,含有氮素,能够促进作物生长,扩大叶片面积 和增加叶片中蛋白质和叶绿素的含量,提高作物的光能利用率。
一、氮肥基础知识
(二)常见氮肥品种
常见的氮肥包括:碳酸氢铵、尿素、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵等。
1、碳酸氢铵 分子式:NH4HCO3,含氮17%,水溶液呈弱碱性,是化学性质不稳定的
二、尿素基础知识
(二)尿素的用途
1、用作肥料(农业)
尿素是目前使用的固体氮肥中含 氮量最高的化学肥料,含氮量高 达46%。尿素是一种良好的中性 肥料,适用于各种土壤和各种农 作物,它既可以作基肥,也可以 做追肥,可以干施又可以湿施, 对作物根部和叶面都可以施用, 还能与其他化学肥料混合使用。 尿素在施用过程中,不会在土 壤中留下任何有害物质,所以, 长期施用尿素不会使土壤板 结或变质。
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