關(guān)鍵詞 |
尿素,尿素,阿克蘇尿素,供應(yīng)尿素 |
面向地區(qū) |
全國(guó) |
實(shí)驗(yàn)室與其它用途:
蛋白質(zhì)變性劑: 高濃度尿素(6-8 M)能破壞蛋白質(zhì)的氫鍵,使其變性失活,常用于生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)(如SDS-PAGE電泳樣品處理)。
脫蠟劑/防凍劑: 用于石油精煉中脫除石蠟,也曾用作柴油防凍劑(降低濁點(diǎn))。
化學(xué)本質(zhì)與結(jié)構(gòu):
尿素是碳酸的二酰胺。其分子結(jié)構(gòu)可以看作是一個(gè)羰基(C=O)連接著兩個(gè)氨基(-NH?)。
分子式:CO(NH?)? 或 CH?N?O。
分子量:60.06 g/mol。
氮含量高達(dá)約 46.7%,這是其作為氮肥的物理基礎(chǔ)。
關(guān)鍵物理性質(zhì):
外觀: 常溫常壓下為無色、無嗅的針狀或棱柱狀晶體。工業(yè)產(chǎn)品通常為白色顆?;蛐A珠(粒狀尿素)。
熔點(diǎn): 132.7°C(常壓下)。加熱超過熔點(diǎn)時(shí),尿素會(huì)分解。
溶解度: 極易溶于水,這是其作為肥料和工業(yè)原料的重要特性。溶解度隨溫度升高而顯著增加(20°C時(shí)約119g/100ml水,100°C時(shí)約733g/100ml水)。也溶于液氨、乙醇、苯,微溶于乙醚。
吸濕性: 固體尿素具有一定的吸濕性,相對(duì)濕度超過80%時(shí)吸濕性顯著增強(qiáng),這對(duì)其儲(chǔ)存有重要影響。造粒和添加防結(jié)塊劑是改善儲(chǔ)存性的常用方法。
在哺乳動(dòng)物(包括人類)體內(nèi),尿素是蛋白質(zhì)和氨基酸代謝的主要含氮終產(chǎn)物。這一過程主要在肝臟中通過尿素循環(huán)(鳥氨酸循環(huán))完成:
有毒的氨(NH?)與二氧化碳(CO?)在肝細(xì)胞內(nèi)結(jié)合生成氨基甲酰磷酸。
氨基甲酰磷酸與鳥氨酸結(jié)合生成瓜氨酸。
瓜氨酸與天冬氨酸結(jié)合生成精氨琥珀酸。
精氨琥珀酸裂解生成精氨酸和延胡索酸。
精氨酸在精氨酸酶作用下水解,生成尿素和鳥氨酸(重新進(jìn)入循環(huán))。
生成的尿素溶解于血液中,經(jīng)腎臟過濾,終隨尿液排出體外。這是維持生物體氮平衡和解除氨毒的關(guān)鍵機(jī)制。
哈伯-博世法合成氨 (1913年):
由弗里茨·哈伯發(fā)明、卡爾·博什工業(yè)化的這一工藝,實(shí)現(xiàn)了在高溫(400-500°C)、高壓(15-25 MPa)和鐵基催化劑作用下,從氮?dú)猓∟?,來自空氣)和氫氣(H?,通常來自天然氣或煤炭)直接合成氨(NH?):
N? + 3H? ? 2NH?
這是整個(gè)現(xiàn)代氮肥工業(yè)(包括尿素)的基石,解決了固定大氣氮的核心難題。
尿素的工業(yè)生產(chǎn):
基礎(chǔ)反應(yīng)分兩步:
氨與二氧化碳反應(yīng)生成氨基甲酸銨 (中間體):
2NH? + CO? ? NH?COONH? (放熱反應(yīng))
斯納姆普羅蓋蒂 NH?汽提法: 使用過量液氨作為汽提劑。
東芝ACES法: 全循環(huán)工藝。
尿素溶液濃縮與造粒: 從合成塔出來的尿素溶液(約70-80%尿素)需要濃縮到>99%,并通過蒸發(fā)結(jié)晶或熔融造粒(塔式造粒或流化床造粒)形成固體顆粒產(chǎn)品。造粒過程可添加甲醛(改善物理性質(zhì)、抑制縮二脲生成)或包膜(緩釋)。
核心優(yōu)勢(shì):
含氮量高 (46%): 在所有常見的固體氮肥中高(硝酸銨34-35%,硫酸銨21%,氯化銨25%)。這意味著單位重量的尿素提供的氮素多,顯著降低了運(yùn)輸、儲(chǔ)存和施用的成本。
物理性質(zhì)優(yōu)良: 顆粒均勻、強(qiáng)度好(產(chǎn)品)、易于儲(chǔ)存(防潮條件下)和機(jī)械化施用。
無副成分: 不含硫酸根、氯離子等可能對(duì)土壤或特定作物產(chǎn)生不良影響的離子,適用性廣泛。
原料來源廣泛: 基于合成氨,原料(天然氣、煤、空氣)相對(duì)充足。
硝化與淋溶/反硝化損失: NH??轉(zhuǎn)化為NO??后,易隨水向下淋溶流失或在水淹條件下經(jīng)反硝化作用生成N?O或N?損失。使用硝化抑制劑(如DCD, DMPP)可以延緩這一過程。
縮二脲毒害: 如前所述,尿素中過量的縮二脲可能對(duì)敏感作物(如柑橘、菠蘿、咖啡、蔬菜幼苗)產(chǎn)生毒害。選擇低縮二脲含量產(chǎn)品或避免在苗期作種肥/根際施用是關(guān)鍵。
車用尿素 (柴油機(jī)尾氣處理液 - DEF/AUS 32/AdBlue?):
這是尿素增長(zhǎng)快的工業(yè)用途。濃度為32.5%的高純度尿素水溶液。
應(yīng)用于配備選擇性催化還原 (SCR) 系統(tǒng)的柴油車輛(卡車、客車、工程機(jī)械、船舶甚至火車)。
工作原理: DEF被噴入發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管,在高溫下分解為氨氣(NH?)。NH?在SCR催化劑作用下,將尾氣中的主要污染物氮氧化物 (NOx) 還原為無害的氮?dú)猓∟?)和水(H?O),是滿足嚴(yán)格排放法規(guī)(如國(guó)六、歐六)的核心技術(shù)。
對(duì)尿素純度(雜質(zhì)、縮二脲含量)、金屬離子含量等要求極其嚴(yán)格。
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