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醫(yī)藥: 尿素軟膏(高濃度)用于治療魚(yú)鱗病、手足皸裂等皮膚?。ù龠M(jìn)角質(zhì)層水合與脫落)。某些劑(如尿素本身在特定情況下有滲透性作用)和鎮(zhèn)靜催眠藥(如烏拉坦/氨甲酸乙酯,可由尿素與乙醇反應(yīng)制得)的原料或中間體。
化妝品: 較低濃度(<10%)作為保濕劑,存在于潤(rùn)膚霜、護(hù)手霜、洗發(fā)水等中(具有吸濕性和角質(zhì)軟化作用)。
炸藥: 硝酸尿素(Urea Nitrate)是一種威力較大的炸藥(但安定性較差)。
煙氣脫硝 (SNCR): 在較高溫度下(850-1100°C)將尿素溶液直接噴入燃煤/燃油鍋爐的煙氣中,尿素?zé)峤馍蒒H?,與NOx反應(yīng)脫除。是SCR的補(bǔ)充或替代技術(shù)(效率低于SCR)。
尿素,這個(gè)看似簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物(化學(xué)式 CO(NH?)?),卻在自然界、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代工業(yè)中扮演著極其關(guān)鍵且多元化的角色。它不僅是哺乳動(dòng)物蛋白質(zhì)代謝的主要終產(chǎn)物,更是全球農(nóng)業(yè)賴以生存的氮肥支柱,并在工業(yè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
主要化學(xué)性質(zhì):
弱堿性: 其水溶液呈弱堿性(pH值約7-9),因?yàn)榘被芪⑷醯亟邮苜|(zhì)子。它能與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽(如硝酸尿素 CO(NH?)?·HNO?)。
水解: 在酸、堿或脲酶(一種廣泛存在于土壤和微生物中的酶)的催化下,尿素可水解生成氨和二氧化碳:
CO(NH?)? + H?O → 2NH? + CO?
這是尿素在土壤中轉(zhuǎn)化為植物可吸收氮形態(tài)的關(guān)鍵步驟,也是其潛在氨揮發(fā)損失的基礎(chǔ)。
氨基甲酸銨脫水生成尿素:
NH?COONH? ? CO(NH?)? + H?O (吸熱反應(yīng))
這是一個(gè)可逆、體積縮小的反應(yīng),需要在高壓(13-25 MPa)和高溫(180-200°C)下進(jìn)行以推動(dòng)反應(yīng)向右(生成尿素)進(jìn)行。
現(xiàn)代工藝:核心技術(shù)圍繞如何移走反應(yīng)熱、回收未反應(yīng)的氨和二氧化碳、以及處理副產(chǎn)物(主要是水)。主流工藝包括:
斯塔米卡邦 CO?汽提法: 使用CO?作為汽提劑,在高壓合成圈內(nèi)回收未反應(yīng)物,能耗較低。
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(wú)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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