Технология производства азотных удобрений

Введение.

Производство минеральных  солей удобрений составляют одну из важнеших задач химической промышленности. Ассортимент минеральных, используемых в сельском хозяйстве, самой химической промышленности, металлургии, фармацевтическом производстве, строительстве, быту, составляет сотни наименований и непрерывно растет. Масштабы добычи и выработки солей исключительно велики и для некоторых из них составляют десятки миллионов тонн в год. В наибольших количествах производятся и потребляются соединения натрия, фосфора, калия, азота, алюминия, железа, серы, меди, хлора, фтора и др. Самым крупнотоннажным является производство минеральных удобрений.         

 Самым крупным потребителем  солей и минеральных удобрений  является сельское хозяйство.  Связано это с тем, что современное  интенсивное сельскохозяйственное  производство невозможно без  внесения в почву научно обоснованного  количества различных минеральных  удобрений, содержащих элементы, которых недостаточно в почве  для нормального роста растений, в частности зерна.         

 Минеральными удобрениями  называют соли, содержащие в своем  составе элементы, необходимые для  питания, развития и роста растений

В качестве калийных удобрений  применяют сырые природные вещества (чаще всего сильвинит) и продукты их переработки (хлорид и сульфат  калия; 40%-ные калийные соли), а также  золу растений.

Основным сырьем для получения  калийных удобрений в России является сильвинит, представляющий собой породу состава mNaCI+nNaCl, которая содержит ~14—18% К₂O. В качестве примесей сильвиниту сопутствуют в небольших количествах соединения, магния, кальция и др. Из сильвинита получают и основное калийное удобрение—хлорид калия. Получение хлорида калия из сильвинита осуществляется методами галургии, флотационным или комибинированным.

Исходное сырье для  производства азотных удобрений (аммиачная  селитра, карбамид, сернокислый аммоний  и др.) — аммиак. Ранее аммиак получали из кокса и коксового газа, поэтому  прежде центры его получения совпадали  с металлургическими районами. И поныне некоторые заводы, производящие азотные удобрения (как правило, небольшие), размещены в пределах важнейших металлургических баз страны: это, прежде всего, Кемерово, Череповец, Заринск, Новотроицк, Челябинск, Магнитогорск, Липецк. Во многих этих городах даже не существует специализированных предприятий по выпуску минеральных удобрений, и азотные удобрения выпускают сами металлургические комбинаты в качестве попутной продукции.  

В последнее время на смену  коксу и коксовому газу в качестве основного сырья для производства аммиака пришел природный газ, что  позволило гораздо свободнее  размещать заводы азотных удобрений. Теперь они ориентированы больше на магистральные газопроводы, например, крупнейшие из заводов — в Великом Новгороде, Новомосковске, Кирово-Чепецке, Верхнеднепровском (под Дорогобужем), Россоши, Невинномысске, Тольятти. Некоторые центры азотной подотрасли возникли на основе использования отходов нефтепереработки (Салават, Ангарск).

Глава 1.Производство азотных  удобрений.

1.1. Производство нитрата аммония.

1.1.1.Общая характеристика.

Азотные удобрения могут  содержать азот в форме свободного аммиака и аминов (аммиакаты), ионов NH₄⁺ и NO₃^-, аминогруппы NH₂, а также в их сочетании. В соответствии с этим различают следующие виды азотных удобрений: аммиачные, аммонийные, нитратные, амидные и аммонийно-нитратные.

Все азотные удобрения  водорастворимы, азот из них хорошо усваивается растениями, особенно из аниона NO₃^-, который отличается высокой подвижностью в почве. По агрегатному состоянию азотные удобрения делятся на твердые (соли и карбамид) и жидкие (аммиак, аммиачная вода и аммиакаты, представляющие собой растворы твердых удобрений). В табл. 1. приведены характеристики важнейших азотных удобрений и содержание в них азота.

Таблица 1. - Ассортимент и характеристика азотных удобрений.

Ниже рассматривается  технология производства наиболее распространенных азотных удобрений - нитрата аммония  и карбамида, на долю которых приходится свыше 60% общего выпуска азотных  удобрений.

1.1.2. Свойства нитрата аммония.

Нитрат аммония (аммонийная селитра) NH₄NO₃ - кристаллическое вещество с температурой плавления 169,6 ⁰С, хорошо растворимое в воде. Растворимость при 20 ⁰С равна 0,621 мас. долей, при 160 ⁰С - 0,992 мас. долей. Нитрат аммония сильно гигроскопичен и легко поглощает влагу из атмосферы, в зависимости от температуры может существовать в пяти кристаллических модификациях, различающихся плотностью и структурой кристаллов. Вследствие высокой растворимости в воде, гигроскопичности и полиморфных превращений, сопровождающихся выделением тепла, нитрат аммония легко слеживается. Для уменьшения слеживаемости, которая затрудняет использование продукта, в промышленности используют следующие меры:

- перед складированием  полученный продукт охлаждают до температуры ниже 32 ⁰С, так как именно в интервале от 32,3 ⁰С до -17 ⁰С нитрат аммония находится в стабильной ромбической модификации;

- выпускают товарный продукт в  гранулированном виде, обрабатывая поверхность гранул ПАВ, образующими на них гидрофобную пленку;

- вводят в состав продукта кондиционирующие добавки в виде нитрата магния и других солей, которые связывают свободную воду и препятствуют переходу одной модификации в другую.

Нитрат аммония в твердом  состоянии или в виде высококонцентрированного раствора (плава) при нагревании выше 180 - 200 ⁰С разлагается:

NH₄NO₃ = N₂O + 2H₂O - DH, где DH = 36,8 кДж.

При быстром нагревании в  замкнутом пространстве до 400 – 100 ⁰С или инициировании нитрат аммония разлагается со взрывом по уравнению:

NH₄NO₃ = N₂ + 2H₂O + 0,1O₂ - 118 кДж.

Разложение ускоряется в  присутствии минеральных кислот и органических веществ. На этом основано использование нитрата аммония  в качестве компонента аммонийно-селитровых взрывчатых веществ - аммонитов (смеси  с органическими веществами), аммотолов (смеси со взрывчатыми веществами) и аммоналов (смеси, содержащие аллюминий).

Нитрат аммония является безбалластным азотным удобрением и содержит 34,8% азота, из них 17,4% - в аммиачной (NH₄⁺) и 17,4% - в нитратной (NO₃^-) форме. Поэтому стоимость транспортировки содержащегося в нем азота значительно ниже, чем при перевозке других балластных удобрений (например, сульфата аммония).

1.1.3. Физико-химические основы процесса синтеза.

Производство нитрата  аммония основано на реакции нейтрализации  азотной кислоты газообразным аммиаком с последующим упариванием полученного  раствора нитрата аммония.

Нейтрализация. Нейтрализация азотной кислоты аммиаком - это необратимый гетерогенный процесс хемосорбции, протекающий с выделением тепла по уравнению:

HNO₃ + NH₃ = NH₄NO₃ – DH.

Реакция идет в диффузионной области, и ее скорость лимитируется диффузией аммиака из газа к поверхности  жидкости. Количество тепла, выделяющегося  при нейтрализации, складывается из теплового эффекта реакции и  теплоты растворения образовавшегося  нитрата аммония в воде:

Q = Q₁ - (Q₂ + Q₃),

Таким образом, тепловой эффект процесса зависит от концентрации азотной  кислоты, взятой для нейтрализации.

Подогрев компонентов (азотной  кислоты и газообразного аммиака) улучшает перемешивание системы, ускоряет процесс нейтрализации и повышает концентрацию раствора нитрата аммония.

Упаривание раствора нитрата  аммония. В результате нейтрализации образуется водный раствор нитрата аммония. При этом за счет теплового эффекта реакции нейтрализации часть воды испаряется в виде сокового пара. Интенсивность испарения зависит от величины теплового эффекта и температуры процесса. Поэтому концентрация образующегося раствора определяется как концентрацией азотной кислоты, так и температурой.

С ростом концентрации азотной  кислоты возрастает концентрация образующегося  раствора нитрата аммония и увеличивается  масса выделяющегося сокового пара.

Для испарения воды и концентрирования раствора нитрата аммония можно  использовать как внешнее тепло, подводимое к системе, так и теплоту  нейтрализации, выделяющуюся в самом  процессе.

Использование теплоты нейтрализации  для упаривания раствора позволяет:

- снизить затрату внешнего  тепла;

- обеспечить за счет  отвода тепла из системы оптимальный  температурный режим процесса  нейтрализации и избежать опасных  перегревов;

- исключить применение  сложных охладительных устройств.

При использовании азотной  кислоты концентрацией 60 - 61 % и температуре процесса около 70⁰С оказывается возможным за счет использования теплоты нейтрализации выпарить основную массу воды вводимой с азотной кислотой, и получить высококонцентрированный раствор и даже плав нитрата аммония.

В соответствии с принципом  использования тепла все существующие варианты технологического процесса производства нитрата аммония делятся на две  группы:

1.Без упаривания раствора. Концентрирование раствора осуществляется исключительно за счет теплоты нейтрализации азотной кислоты концентрацией 61%. При этом образуется 96% плав нитрата аммония:

Q = H; Q_подв = 0.

2 .С упариванием раствора. Концентрирование раствора осуществляется как за счет частичного использования теплоты нейтрализации, так и за счет подводимого извне тепла:

Q = H + Q_подв.

При этом в зависимости  от концентрации азотной кислоты  последующее упаривание раствора нитрата  аммония может производиться:

- при 18% кислоте в 1-й  ступени;

- при 10% кислоте в 2-й  ступени.

1.1.4. Технологические системы производства.

Технологический процесс  производства нитрата аммония состоит  из следующих основных стадий: нейтрализации  азотной кислоты газообразным аммиаком, выпаривание нитрата аммония, кристаллизации и гранулирования плава, охлаждения, классификации и опудривания готового продукта (рис.1.2.).

Рисунок 1.2 - Принципиальная схема производства нитрата аммония

В настоящее время в  связи с освоением производства 18 - 60% азотной кислоты основная масса  нитрата аммония производится на установках АС-67, АС-72, АС-72М, мощностью 1360 и 1171 т/сутки с упариванием в одну ступень, а также на установках безупарочного типа (рис.1.3. и 1.4.)

Газообразный аммиак из подогревателя 1, обогреваемого конденсатом сокового пара, нагретый до 120 - 160?С, и азотная кислота из подогревателя 2, обогреваемого соковым паром, при температуре 80 - 90?С поступают в аппарат ИТН (с использованием теплоты нейтрализации) 3. Для уменьшения потерь аммиака вместе с паром реакцию ведут в избытке кислоты. Раствор нитрата аммония из аппарата ИТН нейтрализуют в донейтрализаторе 4 аммиаком, куда одновременно добавляется кондиционирующая добавка нитрата магния и поступает на упаривание в выпарной аппарат 1. Из него образовавшийся плав нитрата аммония через гидрозатвор-донейтрализатор 6 и сборник плава 7 направляется в напорный бак 8 и из него с помощью виброакустических грануляторов 9 поступает в грануляционную башню 10. В нижнюю часть башни засасывается атмосферный воздух, и подается воздух из аппарата для охлаждения гранул «КС» 12. Образовавшиеся гранулы нитрата аммония из нижней части башни поступают на транспортер 11 и в аппарат кипящего слоя 12 для охлаждения гранул, в который через подогреватель 13 подается сухой воздух. Из аппарата 12 готовый продукт направляется на упаковку. Воздух из верхней части башни 10 поступает в скрубберы 14, орошаемые 20% раствором нитрата аммония, где отмывается от пыли нитрата аммония и выбрасывается в атмосферу. В этих же скрубберах очищаются от непрореагировавшего аммиака и азотной кислоты газы, выходящие из выпарного аппарата и нейтрализатора. Аппарат ИТН, грануляционная башня и комбинированный выпарной аппарат - основные аппараты в технологической схеме АС-72М.

Рисунок 1.3 - Технологическая  схема производства АС-72М:

1 - подогреватель аммиака; 2 - подогреватель кислоты; 3 - аппарат  ИТН; 4 - донейтрализатор; 1 - выпарной аппарат; 6 - гидрозатвор-донейтрализатор; 7 - сборник плава; 8 - напорный бак; 9 - виброакустический гранулятор; 10 - грануляционная башня; 11 - транспортер; 12 - охладитель гранул «КС»; 13 - подогреватель воздуха; 14 - промывной скруббер

Аппарат ИТН имеет общую высоту 10 м и состоит из двух частей: нижней реакционной и верхней сепарационной. В реакционной части находится перфорированный стакан в который подают азотную кислоту и аммиак. При этом за счет хорошей теплоотдачи реакционной массы стенкам стакана, реакция нейтрализации протекает при температуре, более низкой, чем температура кипения кислоты. Образующийся раствор нитрата аммония закипает, и из него испаряется вода. За счет подъемной силы пара парожидкостная эмульсия выбрасывается из верхней части стакана и проходит через кольцевой зазор между корпусом и стаканом, продолжая упариваться. Затем она поступает в верхнюю сепарационную часть, где раствор, проходя ряд тарелок, отмывается от аммиака раствором нитрата аммония и конденсатом сокового пара. Время пребывания реагентов в реакционной зоне не превышает одной секунды, благодаря чему не происходит термического разложения кислоты и нитрата аммония. За счет использования теплоты нейтрализации в аппарате испаряется большая часть воды и образуется 90% раствор нитрата аммония.

Комбинированный выпарной аппарат высотой 16 м состоит из двух частей. В нижней кожухотрубной части диаметром 3м происходит упаривание раствора, проходящего через трубки, обогреваемые сначала перегретым паром, нагретым до 180?С воздухом. Верхняя часть аппарата служит для очистки выходящей из аппарата паровоздушной смеси и частичного упаривания поступающего в аппарат раствора нитрата аммония. Из выпарного аппарата выходит плав нитрата аммония концентрацией 99,7% с температурой около 180?С.

Грануляционная башня  имеет прямоугольное сечение 11х8 м² и высоту около 61 м. Через отверстие в нижней части в башню поступает наружный воздух и воздух из охладителя гранул. Поступающий в верхнюю часть башни плав нитрата аммония диспергируется с помощью трех виброакустических грануляторов, в которых струя плава превращается в капли. При падении капель с высоты около 10 м они затвердевают и превращаются в гранулы. Кристаллизация плава с влажностью 0,2% начинается при 167?С и заканчивается при 140 ?С. Объем воздуха, подаваемого в башне, составляет в зависимости от времени года 300 - 100 м³/час.

В установках АС - 72М применяется  магнезиальная добавка против слеживаемости продукта (нитрат магния). Поэтому операции обработки гранул ПАВ, предусмотренной в схемах АС - 67 и АС - 72, не требуется.

Принципиальными отличиями  технологической схемы производства нитрата аммония безупарочным методом (рис. 1.4.) являются: использование более концентрированной азотной кислоты; проведение процесса нейтрализации при повышенном (0,4МПа) давлении; быстрый контакт нагретых компонентов.

В этих условиях на стадии нейтрализации  образуется парожидкостная эмульсия, после разделения которой получают плав концентрацией 98,1%, что позволяет исключить отдельную стадию упаривания раствора.

Рисунок 1.4 - Технологическая  схема безупарочного метода:

1 - подогреватель азотной  кислоты; 2 - подогреватель аммиака; 3 - реактор (нейтрализатор); 4 - сепаратор  эмульсии; 1 - барабанный кристаллизатор; 6 - нож; 7 - барабанная сушка.

Нагретые в нагревателях 1 и 2, обогреваемые паром, выходящим  из сепаратора, эмульсии 4, азотная кислота  и аммиак поступают в нейтрализатор 3, где в результате реакции образуется эмульсия из водного раствора нитрата  аммония и водяного пара. Эмульсия разделяется в сепараторе 4 и плав нитрата аммония подается в барабанный кристаллизатор 1, в котором нитрат аммония кристаллизируется на поверхности металлического барабана, охлаждаемого изнутри водой.

Образовавшийся на поверхности  барабана слой твердого нитрата аммония  толщиной около 1 мм срезается ножом 6 и в виде чешуек поступает для  просушивания в барабанную сушилку 7. Подобный продукт в виде чешуек используется для технических целей.

1.2. Производство карбамида

1.2.1 Свойства карбамида.

Карбамид (мочевина) - диамид угольной, или амид карбаминовой кислот CO(NH₂)₂. Генетическая связь производных угольной кислоты может быть выражена следующей схемой:

ОН                   ОН                      ОNН₄                  NН₂

|                        |                            |                           |

C=О                 C=О                    C=О                    C=О

|                        |                            |                           |

ОН                   NН₂                      NН₂                    NН₂

угольная    карбаминовая        карбамат             карбамид

кислота        кислота               аммония                 

Карбамид представляет собой  твердое кристаллическое вещество с температурой плавления 132,7 ⁰С. Хорошо растворим в воде, этаноле и жидком аммиаке, что используется для получения аммиакатов. При нагревании выше 130 ⁰С подвергается термической диссоциации с образованием биурета и выделением аммиака:

2CO(NH₂)₂ = H₂N - CO - NH - СО - H₂N + NH₃.

Водные растворы карбамида  устойчивы до 80 ºС, при более высокой температуре разлагаются через образование карбоната аммония на аммиак и оксид углерода (IV):

CO(NH₂)₂ + 2H₂O=  (NH₄)₂HCO₃ = CO₂ + H₂O + 2NH₃.

Это исключает возможность  длительного нагревания растворов  карбамида при атмосферном давлении, например, в процессе выпаривания.

Карбамид - безбалластное высококонцентрированное МУ. Он легко усваивается растениями. Содержание азота в нем в амидной форме составляет 46,6%. По сравнению с нитратом аммония карбамид более богат азотом, меньше слеживается, не взрывоопасен в смесях с органическими веществами и медленнее вымывается из почвы.

1.2.2 Физико-химические основы процесса синтеза.

В основе получения карбамида  лежит взаимодействие аммиака с  оксидом углерода (IV) с последующей  дистилляцией продуктов синтеза  и переработкой полученных растворов. При синтезе карбамида последовательно  протекают две обратимых реакции:

образование карбамата аммония:

2NH₃ + CO₂ CO(NH₂)(ONH₄) - 121,6 кДж (1)

и дегидратации карбамата аммония до карбамида:

CO(NH₂)(ONH₄)CO(NH₂)₂ + H₂O-11,1 кДж (2)

Процесс синтеза описывается  суммарным уравнением:

2NH₃ + CO₂ = CO(NH₂)₂ + H₂O - 110,1кДж.

Он протекает в гетерогенной системе, состоящей из газообразной фазы (аммиак, диоксид углерода, пары воды) и жидкой фазы, включающей расплавленные  и растворенные компоненты (аммиак, карбамат аммония, карбонаты аммония, карбамид) и воду.

Скорости реакций 1 и 2 различны. Реакция 1 протекает значительно  быстрее реакции 2, поэтому лимитирующей процесс синтеза стадией, от которой  и зависит выход продукта, является стадия дегидратации карбамата аммония 2. Состояние равновесия и скорость ее определяются температурой, давлением, соотношением аммиака и диоксида углерода и содержанием воды в реакционной смеси.

Скорость реакции 2 возрастает с увеличением температуры и  давления. Так как она протекает  с поглощением тепла, то повышение  температуры одновременно способствует смещению равновесия вправо и увеличивает  степень конверсии карбамата аммония.

Повышение температуры быстро смещает равновесие реакции 1 влево, что приводит к уменьшению концентрации карбамата и, следовательно, к падению скорости реакции 2 конверсии карбамата в карбамид.

Максимальная степень  превращения карбамата аммония в карбамид достигается при температуре около 220?С. При этой температуре продолжительность процесса составляет около 60 минут. При понижении температуры для достижения более высокой степени превращения карбамата в карбамид время процесса существенно увеличивается.

Скорость образования  карбамата аммония возрастает пропорционально квадрату давления и при давлении 1 МПа протекает практически мгновенно.

Наибольшее влияние на выход карбамида оказывает избыток  аммиака в исходной смеси сверх  стехиометрического количества (NH₃ : CO₂ - 2 : 1). Избыток аммиака смещает равновесие реакции 1, а также вследствие своего дегидратирующего действия связывает реакционную воду, удаляя ее из сферы реакции, и смещает вправо равновесие реакции 2. Образование карбамата и его дегидратация до карбамида протекают в жидкой фазе, поэтому в реакторе должны быть созданы условия ее существования. Этому способствует увеличение степени заполнения реактора, что приводит к уменьшению объема газовой фазы, и нагрев реакционной смеси до температуры выше эвтектической точки системы «карбамат-карбамид», равной 98?С.

1.2.3 Технологическая схема производства.

В результате взаимодействия аммиака и оксида углерода (IV) образуется сложная система, состоящая из целевого продукта карбамида, полупродукта карбамата аммония, воды, карбонатов аммония и избытка аммиака. Для выделения из нее твердого карбамида и утилизации не вступивших в реакцию остальных компонентов и карбамата полученный раствор подвергают дистилляции. В процессе дистилляции отгоняется избыток аммиака и воды и происходит разложение карбонатов аммония (аммонийных солей).

В зависимости от того, возвращаются эти продукты в процесс или  после отделения карбамида используются в других производствах (например, для  получения нитрата аммония), технологические  схемы производства карбамида делятся  на две группы:

- без возвращения продуктов дистилляции в цикл (разомкнутая схема, без рецикла);

- свозвращением продуктов дистилляции в цикл (замкнутая схема, с рециклом).

В первом случае весь выделившийся при дистилляции аммиак поглощают  азотной кислотой для получения  нитрата аммония, при этом производство карбамида комбинируется с производством  нитрата аммония.

Во втором случае продукты дистилляции частично (частичный рецикл) или полностью (полный рецикл) возвращаются в цикл на синтез карбамида. Существуют для варианта полного рецикла: газовый рецикл, при котором продукты дистилляции возвращаются в газообразном виде, и жидкостный рецикл, при котором они возвращаются в виде раствора аммонийных солей.

На рис. 1.4 приведена технологическая  схема производства карбамида с  полным жидкостным рециклом и двухступенчатой  дистилляцией плава мощностью 90 тыс. тонн в год.

Рисунок 1.4 - Технологическая  схема производства карбамида:

1 – смеситель аммиака,  диоксида углерода и раствора  аммонийных солей, 2 – промывная  колонна; 3 – колонна синтеза; 4, 11 – редукторы; 1 – ректификационная  колонна I ступени; 6 – сепаратор; 7, 13 – подогреватели; 8 – выпарные  аппараты I и II ступеней; 9, 10, 11 – холодильники-конденсаторы; 12 – ректификационная колонна  II ступени; 14 – сепаратор II ступени;  сборник раствора карбамида; 17 – сборник плава; 18 – грануляционная башня; 19 – транспортер.

Оксид углерода (IV), очищенный  от примесей и сернистых соединений, сжатый до 20 МПа, и жидкий аммиак под  давлением 11 МПа поступают в смеситель 1 при температуре 80 – 100ºС. Сюда же подается раствор аммонийных солей из промывной колонны 2. В смесителе обеспечивается мольное отношение NH₃:CO₂:H₂O=4,1:1:0,1. Из смесителя смесь, разогревшаяся за сет частичного образования карбамата до 171ºС, направляется в нижнюю часть колонны синтеза 3, где заканчивается образование карбамата аммония, и он превращается на 61% в карбамид. Для обеспечения оптимального теплового режима в колонну дополнительно вводят жидкий аммиак. Из верхней части колонны плав после дросселирования в редукторе 4 подается на двухступенчатую дистилляцию. Агрегат дистилляции каждой ступени состоит из трех аппаратов: ректификационной колонны, подогревателя и сепаратора. Сначала плав поступает в ректификационную колонну 1 первой ступени 1, где давление снижается до 2 МПа. В колонну 1 из сепаратора первой ступени 6 подается противотоком газ. В колонне первой ступени проходит выделение карбамида из реакционной смеси, разложение карбамата аммония и образование из аммиака диоксида углерода и воды водного раствора аммонийных солей. Плав из колонны 1, пройдя подогреватель 7, поступает при температуре 160 ºС в сепаратор первой ступени 6, в котором разделяются жидкая и газообразная фазы. Газы возвращаются в колонну 1 и оттуда в нижнюю часть промывной колонны 2. Верхняя часть промывной колонны орошается жидким аммиаком и аммиачной водой, поступающей в виде конденсата из выпарного аппарата 8 через холодильник-конденсатор 9. В промывной колонне из газа вымывается диоксид углерода и образуется водный раствор аммонийных солей, а газообразный аммиак отводят из верхней части колонны и после сжижения в холодильнике-конденсаторе 10 возвращают в процесс. Водный раствор аммонийных солей перекачивается в смеситель 1 и оттуда в колонну синтеза 3. Раствор карбамида из сепаратора первой ступени 6 дросселируется до давления 0,3 МПа в редукторе II и подается в ректификационную колонну второй ступени 12, откуда поступает в подогреватель 13 и сепаратор 14. В колонне второй ступени происходят дальнейшее разложение карбамата до аммиака и диоксида углерода и образование водного раствора карбоната и бикарбоната аммония. Из нижней части сепаратора 14 выходит 70% раствор карбамида, а из верхней – парогазовая смесь, содержащая аммиак, диоксид углерода и пары воды, которая поступает в нижнюю часть ректификационной колонны 12. Газовая смесь из колонны 12 охлаждается в холодильнике-конденсаторе 11 и в виде раствора аммонийных солей подается в нижнюю часть промывной колонны 2. Раствор карбамида из сепаратора второй ступени 14 собирается в сборнике 16 и подается на упаривание последовательно в вакуум-аппараты первой и второй ступеней при температуре 140ºС и давлении 0,003 МПа. Полученный плав карбамида концентрацией около 0,998 мас. дол. поступает через сборник плава 17 в грануляционную башню 18 и распыляется в ней. Образовавшиеся гранулы при температуре около 70ºС транспортером 19 подают на операции классификации, охлаждения и упаковки. Выход карбамида в расчете на диоксид углерода составляет около 91%.