Hình 2.8 Quá trình cô đặc lần 2 và tạo hạt.
Dung dịch urê ra khỏi giai đoạn phân hủy thấp áp có nồng độ 69÷72% khối lượng, cần được cô đặc tới 99,75% khối lượng để thu được dung dịch thích hợp cho tạo hạt. Phương pháp đơn giản nhất và được sử dụng rộng rãi nhất là cô đặc trực tiếp, thực chất là gia nhiệt dung dịch dưới áp suất chân không để tách nước.
Cô đặc trực tiếp được vận hành trên cơ sở áp suất hơi cân bằng của dung dịch urê. Theo lý thuyết, để cô đặc dung dịch từ 71% đến gần 100% khối lượng mà không đóng rắn, áp suất vận hành phải duy trì khoảng 0,3 bar. Trong thực tế, có thể vận hành ở áp suất thấp hơn trong các bình tách chân không do độ giảm áp thực tế trong các thiết bị bay hơi.
Trong phân xưởng urê, dung dịch urê được cô đặc bằng thiết bị cô đặc chân không sơ bộ và thiết bị cô đặc chân không thứ nhất tới 95% khối lượng ở 0,28 bar, 128oC trong bình tách chân không thứ nhất và tới 99,75% khối lượng ở 0,027 bar, 136oC trong bình tách chân không thứ hai bằng thiết bị cô đặc chân không thứ hai. Cả dung dịch urê 82-85% khối lượng từ bình chứa thiết bị cô đặc sơ bộ và urê nóng chảy từ bình chứa thiết bị cô đặc thứ hai có thể được đưa về bồn thu hồi dung dịch urê, để đối phó trường hợp ngừng cả thiết bị bay hơi chân không và tháp tạo hạt. Urê nóng chảy được phun trong tháp tạo hạt bằng gàu tạo hạt (kiểu tuttle).
Hình thành biuret:
Như đã giải thích trước đó, hai mole chuyển hóa thành một mole biuret và một mole amoniac bằng gia nhiệt. Vì biuret có hại tới sự đâm chồi của hạt, và làm héo
cây dứa và cam, quýt khi đạm được phun lên lá, hàm lượng biuret trong phân đạm trên thị trường thế giới được yêu cầu dưới 1.5%. Biuret tạo thành gần như trong tất cả các giai đoạn sản xuất urê và chủ yếu được tạo thành ở hệ thống phân hủy thấp áp và nhiệt độ cao. Nhìn chung, sự tạo thành biuret tăng lên nhanh chóng khi nhiệt độ vượt quá 110oC do đó cần phải giữ nhiệt độ/áp suất và thời gian lưu của mức urê lỏng ở giá trị bình thường trong các bình chứa ở mỗi giai đoạn phân hủy đặc biệt là trong bình chứa của thiết bị tách chân không. Hàm lượng nước thấp ít gây ảnh hưởng lên tốc độ ban đầu tạo thành biuret.