提高尿液浓度

尿液的提浓有这样的特点：如在较低的压力下蒸发，则随蒸发的进行尿液浓度达到一定时，就会析出结晶，而形成固液混合物。 如在0.1绝对大气压下蒸发，当尿液浓度达到70％，沸点温度为59℃时，尿液就成饱和溶液，继续蒸发，则尿液中将析出结晶，我们称达到饱和溶液的这点温度为尿液的第一沸点。对析出结晶的尿液如果继续加热蒸发，到某一较高温度浓度时，尿液中结晶就消失，这点称为尿液的第二沸点。下表列出了不同压力下尿液的第一沸点及第二沸点及其相应浓度。 为防止尿液中析出结晶，一段蒸发应在略高于0.273绝压（200mmHg）的压力下进行，先蒸发掉大量的水，使尿液浓度达到95％，95％的尿液饱和温度为120℃，实际控制在128-132℃。如果一段蒸发压力过高，则一段蒸发掉的水过少，会使二段蒸发超负荷。 第二段蒸发出高尿液浓度，要求达到99.7％，为达到这浓度，蒸发压力应尽可能低，温度应超过尿素的熔点（132.7℃），正常操作范围为138-142℃，以免大量生成缩二脲。当尿液浓度为99.7％，温度在140℃时，溶液的饱和蒸汽压为25mmHg绝压。因而二段蒸发操作压力应不高于25mmHg（绝）。

如采用日本东洋大颗粒造粒技术时，由于尿液浓度仅要求达到95%左右，故只要一段蒸发即可。

原帖由 lxq700918 于 2009-2-14 15:19 发表 　　根据尿素---水二元系相图的基本理论，以及低压下尿液蒸发有两个沸点的特性，采用很低的压力将浓度为70%左右、温度为90℃左右的尿液一次蒸发到99.7%是不可能的。这是因为在到达第二沸点131℃前，尿液已进入结晶区 ... 这个回答，真的让我知道了很多东西，包括楼上的各位的回答，我原来仅仅只是认为在采用一段蒸发的时候，如果需要将尿液浓度提升到99.7%时所需要的蒸汽量以及蒸发加热器的面积是巨大的，还不知道尿液蒸发在低压下有两个沸点，看来学习的东西还有很多啊！ 再次感谢楼上各位的回答！！！！

为了得到含水量低的产品，造料前尿液应浓缩到99.7%，要达到这个要求，尿液中水蒸汽分压不超过25mmhg，如果直接减压到止，则尿液在低于结晶温度下蒸发而析出结晶，造成堵塞而使蒸发不能正常进行。因此采用二段蒸发，分二步提浓而避免了析出结晶，使蒸发能够正常进行。 [ ]

请问6楼：当然，除非采用某种大颗粒造粒技术，其尿液浓度仅要求达到95%，是可以不要第二段蒸发的。此时，可采用一段蒸发 除非采用某种大颗粒造粒技术，这种技术是什么技术？工艺成熟吗？

在一定压力下，尿素溶液的沸点将随着尿液的浓度增加而升高。在一定的温度下，尿液蒸发操作压力越低，相应的饱和尿液浓度就越高。因此，如果降低操作压力，尿素溶液的蒸发就可在较低温度下进行，可以减少尿素的水解和缩合反应，从这一点考虑，采用真空蒸发是有利的。 但是在较低压力下，例如低于26.66kpa，尿素溶液有双沸点的特性，尿液温度达到点后，将自动分离为固体尿素和水蒸气，使蒸发过程难以继续进行。 于是工业上往往采用先在某一不产生结晶的真空范围内进行第一段蒸发，将尿液浓缩到较高的浓度，然后再在更低的压力下进行第二段蒸发。因为在第一段蒸发中已经蒸出尿液中86%的水分，所以在进行第二段蒸发时，就可以对k1～k2温度范围构成的系统维持温度高于k2，也就有条件采取措施，迅速将固—气混合物中的水蒸气排出系统，得到高浓度的尿液，使尿液浓度达到99.7%（质量）。尿素溶液的蒸发浓缩过程，都采用两段真空蒸发。

采用两段蒸发是从工艺和质量两方面出发： 采用一段蒸发能不能实现99.5%的浓度？肯定能。只要控制压力高于26.6kpaabs（如4楼所说的一样。以免在蒸发过程尿素浓度不断变化后进入两相区形成结晶堵塞管道）尿素浓度就会达到你需要达到的浓度。前提条件是尿液的温度必须进一步提高。因为温度和压力是个平衡关系，压力越高则饱和温度越高。这样就会造成大量的缩二脲。采用低于26.6kpaabs的一段蒸发是不行的

　　根据尿素---水二元系相图的基本理论，以及低压下尿液蒸发有两个沸点的特性，采用很低的压力将浓度为70%左右、温度为90℃左右的尿液一次蒸发到99.7%是不可能的。这是因为在到达第二沸点131℃前，尿液已进入结晶区，产生的结晶将会堵塞管道，使生产不能继续下去。 　　因此，实际生产中，是必须进行二段蒸发。当然，除非采用某种大颗粒造粒技术，其尿液浓度仅要求达到95%，是可以不要第二段蒸发的。此时，可采用一段蒸发。

闪蒸后的尿液浓度在71 ％（ 重量）左右，沸点温度为95℃，若用一段蒸发将尿液蒸至 99.7%（重量），则需要蒸发加热提温至140℃（高于熔点132.7℃），气相中水蒸气分压不高 于0.0034mpa，在这种情况下尿液在蒸发至某一浓度时会因低于该浓度下的结晶温度而析出结 晶，不能正常生产。同时在此条件下蒸发大量水分也是不经济的，因如此低的压力下，二次蒸汽的冷凝很困难，惰气的排出需花很大动力，因此宜分两段进行蒸发。

避开尿液的结晶区，减少设备投资。降低成本