ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство аммиачной селитры из "Технология минеральных удобрений и кислот" На 1 кг 100%-ной ННОз теоретически расходуется 17 63 = = 0,27 кг ННз. [c.190] Химическое взаимодействие газообразного аммиака и растворов азотной кислоты протекает с большой скоростью, но лимитируется массообменом и гидродинамическими условиями. Поэтому большое значение имеет интенсивность смешения реагентов, которая в основном зависит от соотношения между скоростями движения азотной кислоты и аммиака в реакторе. Наиболее тесное соприкосновение реагентов достигается при условии, что линейная скорость газообразного аммиака превышает линейную скорость раствора азотной кислоты не более чем в 15 раз. [c.190] Процесс нейтрализации протекает с выделением тепла [уравнение (УНЫ)]. Выше указан тепловой эффект нейтрализации 100%-ной азотной кислоты безводным газообразным аммиаком при получении твердого нитрата аммония. В производственных условиях применяется азотная- кислота концентрацией 45—60% ИМОз. [c.190] Известно, что разбавленче азотной кислоты протекает с выделением тепла. В производстве аммиачной селитры используются уже готовые растворы азотной кислоты, поэтому количество тепла, выделяющегося при нейтрализации таких растворов, уменьшается на величину теплоты разбавления кислоты. Чем выше концентрация применяемой азотной кислоты, тем меньше значение теплоты ее разбавления и тем больше тепловой эффект нейтрализации растворов азотной кислотц аммиаком. [c.190] За счет теплового эффекта в процессе нейтрализации часть воды испаряется, и раствор концентрируется. С целью более полного выделения воды целесообразно предварительно подогревать азотную кислоту и аммиак. При одинаковой концентрации азотной кислоты с повышением температуры реагентов на каждые 10° С концентрация полученного раствора нитрата аммония увеличивается примерно на 1%. [c.191] При подогревании аммиака уве личивается скорость его поступле ния в реакционную массу и улуч шается перемешивание реагентов Это ускоряет процесс нейтрализа ции и тем самым снижает возмож ные потери аммиака с отходящим соковым паром. [c.191] Соковый пар повышенного давления может быть с успехом использован для последующего упаривания растворов нитрата аммония. При увеличении давления уменьшается объем реакционного аппарата и соответственно снижаются тепловые потери в окружающую среду. Экономическая целесообразность применения повышенного давления зависит от дополнительного расхода энергии на сжатие аммиака и азотной кислоты и от затрат на специальное оборудование. [c.191] Технологический режим и схемы проведения основных операций могут быть различны в зависимости от концентрации исходных реагентов и типа применяемой аппаратуры. [c.192] Нейтрализация в барботажном аппарате. Для нейтрализации азотной кислоты применяют газообразный аммиак, что позволяет исключить затраты тепла реакции нейтрализации на испарение жидкого аммиака. Если на заводе имеется жидкий аммиак, его превращают в газообразный в специальных змеевиковых испарителях, обогреваемых горячим конденсатом или паром при давлении до 9 ат. [c.192] Нейтрализацию ведут в барботажных цилиндрических сосудах, называемых аппаратами ИТН (использование тепла нейтрализации). Нейтрализационные аппараты изготовляют из кислотостойкой стали марки Х18Н9Т (здесь и далее обозначения марок стали даны по ГОСТ 4543—61). [c.192] Азотную кислоту при температуре до 50° С и аммиак, нагретый до 60—80° С, непрерывно вводят в аппарат через распределительные устройства 3 и 4. Газообразный аммиак лодают при абсолютном давлении до 2,5—3,8 ат (2,5-10 —3,7-10 н/м ). Повышенное давление аммиака требуется для преодоления сопротивления в газопроводе и гидростатического давления столба жидкости в аппарате ИТН. [c.193] Раствор аммиачной селитры непрерывно отводится из аппарата ИТН через гидравлический затвор 7. В случае использования 47—49%-ной азотной кислоты получают раствор, содержащий 64—65% НН4МОз, а при концентрации кислоты 56—58% НЫОз содержание ЫН4ЫОз в растворе достигает 84%. Суточная производительность описанных аппаратов ИТН составляет 450—700 т готового продукта. Разработан агрегат производительностью 1400—1500 т/сутки. [c.193] Нейтрализация в скрубберном аппарате. На некоторых предприятиях аммиачную селитру получают, используя продувочные и танковые газы, выделяющиеся в процессе производства синтетического аммиака и содержащие МНз, Нг, СН4, Аг и другие примеси иногда применяют и отходящие газы дистилляции производства карбамида по незамкнутым схемам. В этих случаях нейтрализационный аппарат ИТН заменяют скрубберами с ситчатыми тарелками, орошаемыми сверху азотной кислотой. Аммиачные газы поступают в скруббер снизу и движутся противотоком орошающей кислоте. [c.194] Соковый пар, образующийся в вакуум-испарителе, обычно не используется он конденсируется в барометрическом конденсаторе 6. Газы из скруббера-нейтрализатора промываются водой в про-мывателе 2. Промывные воды, содержащие 20—30% NH4NO3, отбираются через гидравлический затвор 1. [c.195] Для уменьшения слеживаемости аммиачной селитры к азотной кислоте, поступающей на нейтрализацию в аппарат ИТН или непосредственно в донейтрализатор, вводят растворы добавок, получаемые путем разложения азотной кислотой фосфоритной муки или апатитового концентрата. [c.195] Раствор упаривают до образования плава, содержащего 98,4—58,6% NH4NO3. Выпаривание 64—65%-ного раствора ведут в две ступени при разрежении, так как при атмосферном давлении температура кипения высококонцентрированных растворов аммиачной селитры близка к температуре начала ее разложения (185°С). Выпаривание в вакууме позволяет значительно снизить температуру кипения раствора, а при организации многоступенчатого процесса можно уменьшить расход свежего пара. С этой целью на некоторых заводах выпаривание ведут в три ступени. [c.195] В 1-й ступени двухступенчатого процесса чаще всего применяют выпарные аппараты АС-3 пленочного типа, изготовленные из стали Х18Н9Т, с поверхностью нагрева до 500 В аппарате поддерживают разрежение около 600 мм рт.. ст. (давление 0,2 10 н1м ). При непрерывной работе выпарных аппаратов концентрация раствора в них постоянная и соответствует концентрации упаренного раствора (84%). Температура кипения такого раствора при разрежении 600 лш рт. ст. находится в пределах 82—86° С. [c.196] Для нагревания раствора в 1-й ступени выпаривания используют соковый пар из аппарата ИТН, а также пар. давлением 1,3 ат (1,3-10 н1м ), получаемый в расширителе 9 (см. рис. У1П-6) при снижении давления парового конденсата 2-й ступени упаривания с 9 до 1,3 ат (с 8,8-10 до 1,3-10 н/ж ). [c.196] Вернуться к основной статье