Dây chuyền sản xuất phân đạm urê từ amoniac lỏng và cacbon dioxit khí bằng phương pháp tuần hoàn lỏng toàn bộ

NH₃ lỏng có áp suất 19,5 ÷ 20,0 at, nhiệt độ từ 20 ÷ 30^oC được đưa vào bộ lọc cơ học  để loại những tạp chất rồi vào thùng chứa NH₃ , thùng chứa luôn giữ mức dịch diện bằng khoảng 2/3 chiều cao thùng. Từ thùng chứa này, NH₃ được dẫn đến bơm NH₃ piston cao áp  nâng áp suất lên 200 at, đi qua thiết bị gia nhiệt , nâng nhiệt độ lên 45 ÷ 50^oC rồi đưa vào tháp tổng hợp .

Khí CO₂ có chất lượng như sau: CO₂ ≥ 98%, H₂S ≤ 20 mg/Nm³, áp suất 300 ÷ 600 mmH₂O, nhiệt độ từ 30 ÷ 40^oC. Khí CO₂ trước khi vào máy nén  được bổ sung một lượng không khí để khống chế nồng độ O₂/CO₂ = 0,5% thể tích, được nén qua các đoạn I, II và III nâng lên áp suất P = 33,6 at, được đưa sang tháp khử khí H₂S , ra tháp khử đảm bảo hàm lượng H₂S ≤ 5 mg/Nm³ tiếp tục đưa vào đoạn IV, đoạn V nâng áp suất khí lên 200 at và nhiệt độ xấp xỉ 110^oC, đưa sang tháp tổng hợp.

Tại tháp tổng hợp xảy ra phản ứng tổng hợp tạo Phân đạm urê , ở điều kiện P = 200 at và nhiệt độ 188 ÷ 190^oC. Hiệu suất chuyển hóa là 65 ÷ 68%, thời gian lưu lại của nguyên liệu từ 45 ÷ 60 phút tùy theo phụ tải. Dung dịch ra khỏi tháp tổng hợp  gồm có Phân đạm urê , cacbamat, NH₃ tự do và nước, qua van tiết lưu giảm áp suất xuống còn 16,5 ÷ 17 at, nhiệt độ khoảng 120^oC đưa vào thiết bị chưng luyện cấp I . Ở đây được phân ly thành 2 pha:

-Phần khí được tách ra được đưa đi gia nhiệt cho phần dưới của thiết bị cô đặc cấp I . Hơi ra khỏi thiết bị cô đặc cấp I, được đưa vào từ đáy của thiết bị hấp thụ đoạn I .

Phần dịch được đưa qua thiết bị gia nhiệt  rồi đi vào thiết bị phân ly đoạn I . Tại đây xảy ra quá trình phân giải cacbamat amoni thành NH₃ và CO₂.

Phần khí được tách ra có nhiệt độ cao, được đưa quay trở lại thiết bị phân giải đoạn I , trợ nhiệt cho dung dịch đưa từ tháp tổng hợp sang, rồi cùng với khí tách ra ở đây đưa sang gia nhiệt cho cô đặc đoạn I .

Dịch ra ở thiết bi phân ly  đưa qua van tiết lưu lần thứ hai, áp suất giảm xuống còn 2,5 ÷ 3,5 at, nhiệt độ từ 110 ÷ 120^oC đưa sang phân giải đoạn II . Ở phần trên khí được tách ra, bay lên đỉnh thiết bị, dịch qua van tiết lưu lần nữa, giảm áp suất đến áp suất thường rồi đưa vào thiết bị bốc hơi nhanh . Dịch Phân đạm urê được đưa vào cô đặc đoạn I , phần dưới được gia nhiệt bằng khí từ chưng luyện  đến, còn phần trên dùng hơi nước 12,7 at tăng nhiệt độ dung dịch Phân đạm urê lên 120 ÷ 130^oC, qua bốc hơi chân không  loại bỏ phần lớn hơi nước. Dịch tiếp tục được đưa qua cô đặc đoạn II , rồi vào phân ly cô đặc đoạn II, dịch Phân đạm urê thu được ở đây đạt nồng độ đến 99,5% xuống bơm Phân đạm urê đậm đặc , đưa lên đỉnh tháp . Nhờ vòi phun tạo hạt, hạt Phân đạm urê rơi từ đỉnh tháp xuống, ở đỉnh tháp có lắp hai quạt gió, hút gió ngược chiều từ dưới lên, để làm lạnh hạt Phân đạm urê , rơi xuống đáy tháp. Hạt Phân đạm urê được băng tải đưa đến hệ thống sàng phân loại những hạt không hợp cách. Hạt Phân đạm urê hợp cách được dẫn đến bộ làm lạnh và phun chất trợ dung chống đóng cục, sản phẩm được chuyển qua bộ phận đóng bao, xếp dỡ và kho. Phần hạt Phân đạm urê không hợp cách được đưa qua trở lại thùng chứa dịch Phân đạm urê .

Phần khí ở , ,  đưa qua hệ thống các thiết bị ngưng tụ hơi cô đặc để thu hồi lượng dịch cô đặc đưa về thùng chứa , phần khí được phóng không ở , dịch thải ở đây được tháo ra rãnh.

Phần khí sau khí ra khỏi thiết bị cô đặc đoạn I, được đưa vào đáy tháp hấp thụ đoạn I . Tại đây khí CO₂ được hấp thụ bằng NH₃ lỏng từ thùng hoãn xung tạo thành dịch cacbamat, đưa vào bơm , nâng áp lên 200 at đưa quay trở lại tháp tổng hợp . Pha khí ra khỏi đỉnh tháp hấp thụ  chủ yếu là NH₃, hàm lượng CO₂ chỉ còn khoảng 40 ÷ 50 ppm, khí này được ngưng tụ ở (a,b,c), NH₃ ngưng tụ được đưa về thùng chứa . Khí không ngưng được đưa về hấp thụ khí trơ . Tại , NH₃ khí gần như được hấp thụ triệt để bằng dịch ở . Phần dịch hấp thụ ở  được đưa về đỉnh của tháp hấp thụ đoạn I  để rửa dịch cacbamat

Khí ra khỏi đỉnh thiết bị phân giải đoạn II , cùng với khí ra khỏi tháp chưng  được đưa vào hấp thụ đoạn II , bằng dịch được bơm từ thùng chứa dịch ngưng tụ hơi cô đặc . Khí ra khỏi  cùng với khí ra từ đỉnh của hấp thụ khí không ngưng  (đã qua van giảm áp xuống áp suất thường) đưa vào hấp thụ khí cuối  trước khi phóng không ra ngoài.