யூரியா: திருத்தங்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு
உள்ளடக்கம் நீக்கப்பட்டது உள்ளடக்கம் சேர்க்கப்பட்டது
No edit summary |
No edit summary |
||
வரிசை 238:
தொழில்துறை பயன்பாட்டுக்கான யூரியா செயற்கை அமோனியா மற்றும் [[கார்பன் டை ஆக்சைடு]] ஆகியவற்றிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது. பெரும்பாலும் இயற்கை எரிவாயு மற்றும் பெட்ரோலிய வழித்தோன்றல்கள் போன்ற [[நீரகக்கரிமம்|ஐதரோகார்பன்களிலிருந்து]] அமோனியா உற்பத்தி செய்யப்படும்போது ஒரு துணை விளைபொருளாக அதிக அளவு கார்பன் டை ஆக்சைடும் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. சில சமயங்களில் [[நிலக்கரி]]யிலிருந்து நீராவி மாற்ற வினையின் மூலம் கார்பன் டை ஆக்சைடு தயாரிக்கப்படுவதுண்டு. யூரியா உற்பத்தி ஆலைகள் எப்போதும் அமோனியா உற்பத்தி செய்யப்படும் இடத்திற்கு அருகில் அமைக்கப்படுகின்றன. இயற்கை வாயு மிகவும் சிக்கனமான மற்றும் மிகவும் பரவலாக கிடைக்கக்கூடிய அம்மோனியா தாவர மூலப்பொருளாக இருந்தாலும், அதைப் பயன்படுத்தும் தாவரங்கள் அவற்றின் முழு அம்மோனியா உற்பத்தியையும் யூரியாவாக மாற்றுவதற்குத் தேவையான அளவுக்கு கார்பன் டை ஆக்சைடை இந்த செயல்முறையிலிருந்து உற்பத்தி செய்யாது. சமீபத்தில் கன்சாய் மிட்சுபிச்சி கார்பன் டையாக்சைடு மீட்பு செயல்முறை போன்ற நவீன செயல்முறை உருவாக்கப்பட்டுள்ளது <ref>{{cite conference | vauthors = Kishimoto S, Shimura R, Kamijo T | year = 2008 | title = MHI Proprietary Process for Reducing CO<sub>2</sub> Emission and Increasing Urea Production | conference = Nitrogen + Syngas 2008 International Conference and Exhibition | location = Moscow }}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Al-Ansari | first1 = F | year = 2008 | title = Carbon Dioxide Recovery at GPIC | journal = Nitrogen+Syngas | volume = 293 | issue = | pages = 36–38 |url=http://www.bcinsight.com/sitemap_issue_articles.asp?issueID=219}}</ref>. இதன்மூலம் அமோனியா தயாரிக்கும் உலைகளிலிருந்து வெளியேற்றப்படும் கார்பன் டை ஆக்சைடு உடன் விளைபொருளாக மீட்கப்படுகிறது. உற்பத்தியாளர்கள் அமோனியாவை மட்டும் தனியாக சந்தைப்படுத்தாமல் கார்பன் டை ஆக்சைடையும் சேர்த்தே சந்தைப்படுத்தவும் கையாளவும் செய்கிறார்கள். இதனால் பைங்குடில் வாயுக்கள் சுற்றுச்சூழலுக்கு செல்லும் அபாயமும் குறைகிறது.
=== தொகுப்பு முறை ===
[[File:THC 2003.902.071 Urea Plant.tif|thumb|right | அமோனியம் கார்பமேட்டு கட்டிகளை யூரியாவாக மாற்றும் தொழிற்சாலை]]
கண்டுபிடிப்பாளர்களுக்குப் பிறகு 1922 ஆம் ஆண்டு யூரியா தயாரிப்பதற்கு உருவாக்கப்பட்ட அடிப்படை செயல்முறை போசு-மீசர் யூரியா செயல்முறை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. யூரியா உருவாக்கப்படும் முறைகள் மற்றும் மாற்றப்படாத வினைபடு பொருள்கள் எவ்வாறு மேலும் பயன்படுத்தப்பட்டு யூரியா உருவாகிறது என்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டு பல்வேறு வணிக யூரியா செயல்முறைகள் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. மாற்றப்படாத வினைபடுபொருள்களை பயன்படுத்தும் செயல்முறையில் இரண்டு முக்கியமான [[வேதியியற் சமநிலை|சமநிலை]] வினைகள் உள்ளன. முதலாவது கார்பமேட்டு உருவாக்கும் வெப்ப உமிழ் வினையாகும். திரவ அமோனியாவுடன் உயர் வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் கார்பன் டை ஆக்சைடை வினைபுரியச் செய்து அமோனியம் கார்பமேட்டு (H2N-COONH4) உருவாக்கப்படுகிறது:<ref>{{cite web |url=http://www.hillakomem.com/tag/ammonium-carbamate |title=Inorganic Chemicals » Ammonium Carbamate |publisher=Hillakomem.com |date=2008-10-02 |access-date=2010-12-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110405135532/http://www.hillakomem.com/tag/ammonium-carbamate |archive-date=2011-04-05 |url-status=dead }}</ref>
:2 NH<sub>3</sub> + CO<sub>2</sub> {{eqm}} H<sub>2</sub>N-COONH<sub>4</sub> (ΔH= -117கிலோயூல்/மோல் 110 வளிமண்டல அழுத்தம் மற்றும் 160°செல்சியசு வெப்பநிலை) <ref name="auto">{{cite journal|url=https://www.academia.edu/8373516|title=Thermodynamics of the Urea Process|first=dadas|last=dadas|access-date=5 August 2018}}</ref>.
அமோனியம் கார்பமேட்டை யூரியா மற்றும் நீராக மாற்றும் வெப்பங்கொள் சிதைவு வினை இரண்டாவது வினையாகும்: இதை யூரியா மாற்ற வினை என்கிறார்கள்:
H<sub>2</sub>N-COONH<sub>4</sub> {{சமநிலை}} (NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>CO + H<sub>2</sub>O (ΔH= +15.5 கிலோயூல்/மோல் 160-180°செல்சியசு வெப்பநிலையில்) <ref name="auto"/>
NH<sub>3</sub> மற்றும் CO<sub>2</sub> சேர்மங்களை யூரியாவாக மாற்றும் ஒட்டுமொத்த வினை ஒரு வெப்ப உமிழ் வினையாகும்,<ref name=Ullmann/>. முதல் வினையிலிருந்து கிடைக்கும் வினை வெப்பம் இரண்டாவது வினையை இயக்குகிறது. அனைத்து வேதியியல் சமநிலை வினைகளைப் போலவே இந்த வினைகளும் லீ சாட்டெலியரின் கொள்கையின்படி செயல்படுகின்றன. மேலும் கார்பமேட் உருவாவதற்கு மிகவும் சாதகமாகவுள்ள நிலைமைகள் யூரியா மாற்று சமநிலை வினையில் சாதகமற்ற விளைவைக் கொண்டுள்ளன. எனவே செயல்முறை நிபந்தனைகள் ஒன்றுடன் ஒன்று சமரசம் அடைகின்றன. இரண்டாவது வினைக்குத் தேவைப்படும் அதிக வெப்பநிலை முதல் வினையின் விளைவாக வெளிப்படும் வெப்பம் மற்றும் உயர் அழுத்தத்தின் கீழ் செயல்படுவதன் மூலம் ஈடுசெய்யப்படுகிறது. இது முதல் வினைக்கு சாதகமானது. இந்த அழுத்தத்திற்கு வாயு கார்பன் டை ஆக்சைடை சுருக்க வேண்டியது அவசியம் என்றாலும் அமோனியா ஆலையில் இருந்து திரவ வடிவில் அம்மோனியா கிடைக்கிறது, இது மிகவும் பொருளாதார ரீதியாக வினைத்திட்டத்திற்குள் செலுத்தப்படுகிறது. மெதுவாக யூரியா உருவாக்கும் வினை நேரத்தை சமநிலை அடைய அனுமதிக்க ஒரு பெரிய வினை இடம் தேவைப்படுகிறது, எனவே ஒரு பெரிய யூரியா தொழிற்சாலையில் உள்ள தொகுப்பு உலை ஒரு பெரிய அழுத்தக் கலனாக இருக்கும்.
ஆரம்பகாலத்தில் நேரடியான யூரியா தயாரிக்கும் தொழிற்சாலைகளில் யூரியா தயாரிப்பானது தயாரிப்புத் திட்டத்தின் அழுத்தத்தை வளிமண்டல அழுத்தத்திற்கு கீழே விடாமல் பராமரித்து கார்பமேட்டை அமோனியா மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடாக மீண்டும் சிதைவடையச் செய்வதன் மூலம் மேற்கொள்ளப்பட்டது. மறுசுழற்சிக்கான அமோனியா மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடை மீண்டும் உருவாக்குவது பொருளாதார ரீதியாக விரும்பத்தக்கதாக இல்லாததால், அம்மோனியாவை குறைந்தபட்சம் பிற வேதிப்பொருட்களின் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்த முடியும். எடுத்துக்காட்டாக அமோனியம் நைட்ரேட்டு அல்லது சல்பேட்டு தயாரிப்புக்கு பயன்படுத்தலாம். கார்பன் டை ஆக்சைடு முறிறிலுமாக கழிவுப்பொருளாகவே இழக்கப்பட்டது. பின்னாளில் அமோனியாவும் கார்பன் டை ஆக்சைடும் மறு சுழற்சிக்காகப் பயன்படுத்தப்பட்டன.
வினைக் கரைசலை படி நிலைகளில் (முதலில் 18-25 மில்லிமீட்டர் பாதரச அழுத்தத்திலிருந்து பின்னர் 2–5 மில்லிமீட்டர் பாதரச அழுத்தம் வரை) குறைத்து ஒவ்வொரு கட்டத்திலும் நீராவி-சூடான கார்பமேட்டு சிதைமாற்றி வழியாக செலுத்துவதவதன் மூலம் இது நிறைவேற்றப்பட்டது. இதன் விளைவாக கிடைக்கும் கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் அம்மோனியாவை வீழ்ச்சி-பட கார்பமேட்டு மின்தேக்கியில் மீண்டும் மீளிணைப்பு செய்து கார்பமேட் கரைசலில் முந்தைய நிலைக்குள் செலுத்துகிறது.
==மேற்கோள்கள்==
| |||