ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство нитрата аммония из "Технология минеральных удобрений Издание 6" При нейтрализации азотной кислоты, содержащей 47—60 % HNOз, образуется раствор нитрата аммония, который для получения твердого продукта необходимо выпаривать. В процессе выпарки используется теплота нейтрализации. Количество теплоты, выделяющейся при реакции, зависит от концентрации исходной азотной кислоты чем меньше концентрация кислоты, тем меньше выделяется теплоты (рис. 5.3). Как видно из рис. 5.4, при соответствующей организации производственного процесса за счет теплоты реакции можно выпарить основную массу воды, вводимой с азотной кислотой, и получить высококонцентрированный раствор и даже плав нитрата аммония. [c.224] Нейтрализацию азотной кислоты аммиаком, разбавленным другими газами (например, при утилизации продувочных и танковых газов из цеха синтеза аммиака), осуществляют при 90— 100 °С в аппаратах колонного типа скруббер ных или тарельчатых, орошаемых циркулирующим раствором нитрата аммония, в который вводится азотная кислота. Вытекающий горячий раствор поступает в вакуум-испаритель, где при остаточном давлении 13—20 кПа охлаждается до температуры кипения (70—75 °С), затем часть его возвращают на орошение колонного нейтрализатора, а другую часть направляют на выпаривание. [c.225] Раньше вырабатывали 47—55 %-ю азотную кислоту, при нейтрализации которой в аппарате ИТН получали растворы, содержащие 62—83 % ЫН4МОз. Для получения плава эти растворы концентрировали в три ступени в вакуум-выпарных аппаратах, используя в качестве теплоносителя соковый пар из аппаратов ИТН и свежий пар. Гранулирование плава, содержащего до 98,7 % ЫН4ЫОз, осуществляли в потоке воздуха в футерованных кислотоупорным кирпичом железобетонных башнях с диаметром 12 и 16 м и высотой 30—35 м. Такие устаревшие агрегаты, имеющие производительность 450—600 т селитры в сутки, еще продолжают работать на некоторых заводах. [c.225] Агрегаты АС-67, АС-72 и АС-72М различаются компоновкой оборудования, конструктивными особенностями аппаратов и деталями технологических режимов. Для агрегата АС-67 предусмотрено использование сульфатной добавки (в виде вводимой в раствор серной кислоты), для АС-72 — сульфатно-фосфатной добавки, для АС-72М — магнезиальной (нитрата магния ее использование не требует обработки гранул селитры диспергато-ром НФ, которая предусматривалась для продукта, получаемого в агрегатах АС-67 и АС-72). [c.226] На рис. 5.5 показан схематичный разрез аппарата ИТН-72. Он изготовлен из сталей 03Х18Н11, 12ХН10Т и состоит из двух цилиндрических частей — нижней реакционной (0 1,6 м) и верхней сепарационной (0 3,8 м). Общая высота аппарата 10 м. Внутри корпуса / реакционной части находится реакционный стакан 2 (0 1,2 м, Я = 4,3 м), внизу которого имеются отверстия. [c.226] Агрегаты аммонийной селитры, разработанные в 1967 и 1972 гг. [c.226] Верхняя часть аппарата служит сепаратором 6, в котором соковый пар, поднимаясь со скоростью 0,6 м/с, промывается на четырех барботажных колпачковых тарелках 7. На двух нижних тарелках пар отмывается от аммиака 20—25 %-м раствором NH4NOз, подкисленным азотной кислотой, а на двух верхних — конденсатом сокового пара улавливаются пары НЫОд и брызги раствора МН4К0д. Для окончательного освобождения от брызг служит отбойник 8. Промывные растворы возвращаются в аппарат ИТН. [c.227] Общая высота аппарата 16 м. [c.227] В верхней, очистной части 7 аппарата (0 3,8 м) расположены две ситчатые переточные тарелки 4. Верхняя орошается конденсатом, а нижняя — раствором нитрата аммония. Они служат для отмывки уходящей из аппарата паровоздушной смеси и для частичного упаривания поступающего раствора NH4NO3. [c.228] Раствор нитрата аммония, вытекающий из аппаратов ИТН, нейтрализуется аммиаком в двух донейтрализаторах — основном 4 и контрольном 5. Сюда же вводят кондиционирующую добавку — 30—40 %-й раствор Mg(N03)2, приготовленный растворением каустического магнезита(MgO) в азотной кислоте. С концентрацией 0,1—0,5 г/л избыточного аммиака раствор NH4NO3 поступает на доупаривание в комбинированный выпарной аппарат 6. Отсюда плав через гидрозатвор-донейтрализатор 9 и фильтр 10 направляется в приемный бак И, а из него с помощью погружного насоса 12 по трубопроводу с антидетонационной насадкой перекачивается в напорный бак 15, находящийся над грануляционной башней 17. [c.229] Из напорного бака плав подается в башню через три вибро-акустических гранулятора 16. Установлены еще три резервные гранулятора. Струя плава, поступающего через внутреннее сопло 2 гранулятора на пластину 3, генерирует ее колебания, передающиеся перфорированному днищу 5 (рис. 5.8). [c.229] Из нижней конусной части башни гранулы поступают на ленточный транспортер 20, подающий их в трехсекционный аппарат 21 для доохлаждения в кипящем слое с автономной подачей воздуха в каждую секцию. Это позволяет регулировать охлаждение в зависимости от температуры поступающих гранул и воздуха. Температура гранул после холодильника летом 40—50 °С, зимой 20—30 °С. При гранулировании и последующем охлаждении в потоках воздуха гранулы подсушиваются — их влажность на 0,1—0,15 % меньше влажности поступающего в башню плава. Готовый продукт содержит более 99,8 % ЫН4К0д. Если относительная влажность атмосферного воздуха больше 60 %, его пропускают через подогреватели 23 (так же, как и воздух, подаваемый в доупарочный аппарат 6). [c.230] Аппараты КС можно применять не только для охлаждения гранул, но и для гранулирования раствора. При подаче в кипящий слой 80—85 %-го раствора NH4NOз вода выпаривается в потоке горячего воздуха. [c.230] Из верхней части башни воздух поступает в шесть скрубберов /5, где отмывается от пыли NH4NOз и аммиака циркулирующим 20 %-м раствором нитрата аммония, и вентиляторами 19 выбрасывается в атмосферу. Через эти же скрубберы проходят и газы из выпарного аппарата после промывателя 7 и из донейтра-лизатора после скруббера 8. [c.230] Прочность гранул селитры существенно зависит от режима получения плава и его гранулирования. После отверждения гранул при их падении в башне происходит модификационный переход 1 11 (см. рис. 5.1). В процессе дальнейшего охлаждения гранул, при последовательных превращениях модификаций II III IV, изменяются удельные объемы (удельный объем у модификации III больше, чем у // и IV), что предопределяет образование малопрочных гранул. Возможно осуществлять метастабильное превращение II IV, при котором удельные объемы изменяются незначительно, так как параметры кристаллических решеток модификаций II и IV близки друг к другу. В этом случае гранулы получаются прочными. Переход II - IV обеспечивается режимом работы, при котором в плаве, поступающем на гранулирование, содержатся добавки, а его влажность не превышает некоторого предела. Наиболее эффективной является добавка нитрата магния (0,3—0,6 %), при этом содержание влаги в плаве не должно быть больше 0,25 %. Эти условия обеспечивают переход II IV при 50,8 °С, т. е. в процессе охлаждения гранул в низу башни и в кипящем слое в холодильнике. [c.230] Аммонийную селитру, предназначенную для технических целей, выпускают не только в гранулированном виде, но и в форме чешуек. Их получают при кристаллизации плава (97,5—98,5 % NH4NOg) на поверхности охлаждаемого изнутри водой барабана (рис. 5.9). Кристаллизатор (охлаждающий валец) представляет собой полый барабан, вращающийся с частотой 0,05—0,1 с (3—6 об/мин). Внутри находится неподвижный барабан меньщего диаметра. Охлаждающая вода поступает в кольцевое пространство между барабанами и выходит через камеры, расположенные во внутреннем барабане, и через полый вал. Плав селитры подают в обогреваемое паровыми змеевиками корыто, в которое частично (на 100 мм) погружен наружный барабан. При вращении на его наружной поверхности застывает слой плава толщиной 1 —1,2 мм. Закристаллизовавшийся плав срезается с поверхности барабана ножом, при этом образуются чешуйки. [c.231] Обычно при кристаллизации нитрата аммония на охлаждающих барабанах плав подсушивается на 0,5—0,7 %, и снимаемый чешуйчатый продукт имеет влажность около 2 %. Его досушивают в прямоточной барабанной сушилке воздухом, нагретым в калорифере до 110—120 X. При этом продукт не нагревается выше 75 °С. Содержание влаги в нем снижается приблизительно в 2 раза. Кристаллическую селитру получают также в шнековых кристаллизаторах. [c.231] Пористую гранулированную селитру (ее применяют в производстве простейших взрывчатых веществ) получают сушкой гранул с повышенным содержанием влаги при добавке в плав порообразующих легколетучих веществ. [c.231] Вернуться к основной статье