所谓气提是在加热的同时,用一种气体通过含有甲铵的溶液,从而降低与溶液平衡气相中的或(和)的分压(或浓度),促使甲铵分解。因此用于气提的气体可以是和中任何一种,也可以是任何惰性气体(对和气体而言)。气提气如果是氨,称氨气提法;用作为气提气,则称气提法;在我国成功研制的联尿法工艺中,采用合成氨装置中的变换气作为气提介质,这是惰性气气提的一个例证。
根据
化学平衡原理,在温度为t1℃时,甲铵离解反应(如式2-18~2-20)表示)的平衡常数可用和的分压表示:
由式2-26可知,当用纯气提,气相浓度趋于1时,氨浓度几乎为零,P为无穷大,即甲铵的离解压力近于无限大,这说明在实际生产中所用的操作温度、操作压力下都能使甲铵完全分解,这就是气提法分解甲铵的理论基础。如改用纯氨进行气提时,气相中浓度几乎为零,因此甲铵也可以在任何实际操作压力下完全分解,这是氨气提法分解甲铵的理论基础。在改用其它惰性气体气提时,气相中的氨和的浓度与同时趋近于零,同样会取得分解甲铵的效果。
在 气提法流程中,气提过程是在高压热交换器(即气提塔)中进行的。由合成塔出来的
尿素熔融物与原料气体在气提塔管内逆流接触。为了供给甲铵分解与气化时所需热量,在壳侧用蒸汽加热。由于气提塔底部进入的气体不含 ,即 比为零,远远低于与合成塔尿液呈平衡的气相中的 气体在管内上升,气相中的比不断增加,但仍低于入气提塔尿液呈平衡的气相。
在气提过程中,随着液相中NH3浓度的减少,
溶解度也就要随之减少,换句话说,用气体气提,不仅能逐出溶液中的,而且还能逐出溶液中的。