Für den Herstellungsprozess von technischem Harnstoff kommen Ammoniak und Kohlenstoffdioxid im sogenannten Haber-Bosch-Verfahren zum Einsatz. In einem Hochdruckreaktor reagiert das Ammoniak in einer exothermen Reaktion mit dem Kohlenstoffdioxid zu Ammoniumkarbamat. Karbamat stellt eine Zwischenstufe im Herstellungsprozess dar und reagiert in einem weiteren Prozessschritt endotherm zu Harnstoff und Wasser.
Um Ammoniak und das Zwischenprodukt Karbamat in den Reaktor zu pressen, ist hoher Druck notwendig. Die Hochdruckpumpen müssen Betriebsdrücke von 140 bis 240 bar liefern. Gleichzeitig erfordern große Anlagen Ammoniak-Fördermengen von 2.000 Liter pro Minute und mehr.
Die Pumpen arbeiten im harten 24-Stunden-Dauereinsatz und dürfen über lange Zeiträume nicht ausfallen. Das Karbamat ist sehr aggressiv und korrosiv. Zum flüssigen Verpumpen ist eine hohe Temperatur von bis zu 130 °C erforderlich. Ein Auskristallisieren des Fördermediums in den Dichtungsbereichen ist unbedingt zu verhindern.
Die Konstruktion der Ammoniak-Pumpe muss den besonderen Eigenschaften des Flüssiggases Rechnung tragen. Flüssiges Ammoniak besitzt schlechte Schmiereigenschaften und hat im Vergleich zu Wasser eine höhere Kompressibilität. Extrem wichtig ist die Betriebssicherheit. Bei einem Austritt von Ammoniak entsteht ein riesiges Gasvolumen, das Sauerstoff verdrängt und die Umgebung vereist. Dies stellt ein extremes Risiko für alle Personen in der näheren Umgebung dar.
Als eine der wichtigsten Chemikalien überhaupt findet Harnstoff in sehr vielen Bereichen des täglichen Lebens Verwendung:
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Hochdruckpumpen sind in der Harnstoffproduktion mit extremen Anforderungen konfrontiert. Sie müssen hohe Betriebsdrücke liefern, mit den Fördermedien Ammoniak und Karbamat zurechtkommen und für sichere, umweltschonende Produktionsprozesse sorgen.
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