1 / 17

URBAN UREA CYCLE (URURCI)

URBAN UREA CYCLE (URURCI). A probléma maga. A probléma számokban. Budapesten éves szinten 22,000 tonna karbamid kerül a csatornahálózatba a vizelettel (30 g/fő/d) Ennek piaci értéke: 2,2*10 9 HUF (2,2 milliárd Ft) N eltávolításra az FCsM Rt. évi 5,5*10 9 HUF-t költ

anevay
Download Presentation

URBAN UREA CYCLE (URURCI)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. URBAN UREA CYCLE(URURCI) A probléma maga

  2. A probléma számokban • Budapesten éves szinten 22,000 tonna karbamid kerül a csatornahálózatba a vizelettel (30 g/fő/d) • Ennek piaci értéke:2,2*109 HUF(2,2 milliárd Ft) • N eltávolításra az FCsM Rt. évi5,5*109 HUF-tkölt (0,5 Mio szennyvíz m3/d, és 30 Ft/m3 N kezelési költség) Ez így együtt:7,7 milliárd HUF/év MI VÁLASZT EL MINKET ETTŐL A PÉNZTŐL???

  3. Ne hagyjuk ammóniummá alakulni az értékes molekulát ! (2 probléma) • A lebomlás megakadályozása • Az urea eltávolítása a nyers szennyvízből, még a biológiai tisztítóegységek előtt

  4. Húgysav • A húgysav (ureát) a madarak és hüllők N katabolizmusának végterméke. (Bár szintézise energiaigényes, a vízveszteség minimalizált. Általában a nagyon száraz körülmények között élő állatok kényszerülnek így megszabadulni a N feleslegtől. (kengurupatkány).

  5. Az urea (karbamid) ciklus

  6. Mi történik az ureával acsatornában? 1. Lépés: Urea hidrolízis (NH4)2CO3 Ammónium karbonát (NH2)2CO + 2H20 Urea víz Ureáz 2. lépés + (NH4)2CO3 + 2H+ 2NH4 + CO2 + H20 Ammónium karbonát 3. Lépés: pH függő egyensúly beállása NH4 + OH- NH3 + H2O +

  7. 1. probléma: A karbamid lebomlásának megakadályozása • Ureáz enzim időleges gátlása (N-(n-butyl) tiofoszfor triamide (NBPT),4-amino-o-krezol és-m-krezol • Csapadékképzés a csatornahálózatban (karbamid-aldehid kondenzátumok: metil-karbamid láncok ) • Biuret képzés → • Műgyanta képzés (aminoplasztok) • Nehezebben biodegradálható vegyület képzése a csatornahálózatban (a képen: nyugtató)

  8. A lassított vagy gátolt urea bomlás problémái • Hidraulika (napszakosan változó ritmusok) • Időkorlátok (tartózkodási idők) • Biokémiai/mikrobiológiai problémák (a keletkező anyag nem lehet tartósan inhibitor vagy biocid hatású) • A képződő vegyület egyszerű művelettel eltávolítható legyen a nyers (előülepített) szennyvízből • Ne okozzon korróziót, dugulást, stb.

  9. 2. probléma: az urea (vagy származékai) eltávolítása a nyers szennyvízből • Mikroszűrés (amennyiben csapadék) • Ioncsere (amennyiben töltött molekula) • Egyszerűbb adszorberek (amennyiben polimer) • Szintézis módszerek megfordítása (de akkor ammónium kezelés szükséges, pl. katalitikus utóégetés) • Ülepítés (ha elegendően nagy és súlyos a csapadékrészecske)

  10. Karbamid acilezése • NH2CONH2 + Me2CH-CHBr-COBr → NH2-CO-NH-CO-CHBr bromurál + CH2Me2 + HBr • NH2CONH2 + EtOOC-CH2-COOEt + NaOEt → barbitursav alloxán (B12 vitamin szintéziséhez használják) • dialkil-malonészterekkel ugyanígy készülnek a barbiturát nyugtatók:

  11. Ha nem csak megszabadulni akarunk a telepre érkezett ureától... • Biodegradálható termoplasztikok gyártása (műveleti leírás: Uppsala, 2007) • Urea-zsírsav komplexek képzése (by Bengen, (German Patent Appl. OZ 12438, 1940) kristályos zárványok

  12. Karbamid-formaldehid (FORMURIN) • Legelterjedtebb kondenzátum, mely különböző márkanéven: Ureaform, Nitroform, Formurin, stb. ismert. A lassan ható N-műtrágyák oldhatósága az aktivitási indexszel (Ai) jellemezhető:   Ai=[(Nh%-Nf%)/Nh%]*100, ahol: Nh%= hideg vízben oldhatatlan N%, Nf%= forró vízben oldhatatlan N%. Izobutilidén-dikarbamid (IBDU) a karbamid és az izobutiraldehid kondenzációjával előállítható műtrágya. Krotonilidén-dikarbamid (CDU) • A karbamid-aldehid alapú műtrágyák előállítása költséges, ezért csapadékosabb országokban használják

  13. Faipari ragasztók • A karbamidgyanták ragasztóképessége és tapadása igen jó, vízzel és nedvességgel szembeni ellenálló képessége kielégítő. • Hátrányos tulajdonsága a viszonylagos ridegség, melynek csökkentésére töltő- és nyújtóanyagokat (őrölt cellulóz, ipari rozsliszt stb.) alkalmaznak. • A víz- és főzésállósági tulajdonság javítása melamingyanta bekeverésével lehetséges. • Az amingyanták, ezen belül is a karbamid-formaldehid műgyanták felhasználása széles körű: faforgácslap és pozdorjalap gyártásához, rétegelt lemezek készítéséhez, farostlemezek ragasztásához alkalmazhatók.

  14. Karbamid műtrágya • Wöhler,1828 • Hatóanyag-tartalom: 46,6 % (m/m) • Előnyös tulajdonságok (ár, nagy hatóanyag-tartalom, kis higroszkóposság) • Vízben jól oldódik, hidrolizál • NH2-CO-NH2 + H2O  2 NH3 + CO2 • Széles körű felhasználás (paraffinmentesítés, hidrazin előállítás, műanyagipar, hyperol)

  15. Karbamid előállítása • Néhány módszer: • - kalcium cián-amid hidrolízise: • CaCN2 + 3 H2O  (NH2)2CO + Ca(OH)2 • - ammónia és karbonil-szulfid reakciója: • 2 NH3 + COS  (NH2)2CO + H2S • - ammónia és szén-dioxid reakciója: • 2 NH3 + CO2  (NH2)2CO + H2O

  16. Karbamidszintézis • 1. Ammónium-karbamát képződés: • CO2 + 2 NH3 NH2-CO-O-NH4 • Hr= - 157,8 kJ/mol • 2. Ammónium-karbamát dehidratációja: • NH2-CO-O-NH4  NH2-CO-NH2 + H2O • Hr= + 32,2 kJ/mol

More Related