Urea (NH2)2CO là loại phân đạm tốt nhất, được điều chế bằng cách cho ammonia tác dụng với CO2 ở nhiệt độ 180 – 200°C, dưới áp suất khoảng 200 atm:
CO2 + 2NH3 (t°, p) → (NH2)2CO + H2O
Từ nguồn nguyên liệu ban đầu gồm: 991,6 m³ hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 (tỉ lệ mol tương ứng 1 : 3) đo ở điều kiện chuẩn; 400 kg đá vôi (chứa 80% CaCO3) có thể sản xuất được bao nhiêu kg phân urea có độ dinh dưỡng 46%? Biết hiệu suất của các phản ứng tổng hợp NH3, nung vôi và sản xuất phân urea lần lượt là 18%, 80% và 75% (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ nhất)
N2 + 3H2 (t°, p, xt) —> 2NH3
nX = 40 kmol —> nN2 = 10 kmol; nH2 = 30 kmol
H = 18% —> nNH3 = 10.2.18% = 3,6 kmol
CaCO3 (t°) —> CaO + CO2
nCaCO3 = 400.80%/100 = 3,2 kmol
H = 80% —> nCO2 = 3,2.80% = 2,56 kmol
CO2 + 2NH3 —> (NH2)2CO + H2O
H = 75% —> n(NH2)2CO = 75%.3,6/2 = 1,35 kmol
—> m phân urea có độ dinh dưỡng 46% = 1,35.28/46% = 82,2 kg