अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन के भौतिक और रासायनिक आधार। अमोनियम नाइट्रेट उत्पादन प्रौद्योगिकियों का अवलोकन

पॉलिमर रीसाइक्लिंग

विभिन्न पॉलिमर के आधार पर प्राप्त नई सामग्रियों की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता चिपचिपा-प्रवाह अवस्था के चरण में तैयार उत्पादों में उनके परिवर्तन की तुलनात्मक सादगी है, जिसमें उनके प्लास्टिक गुण सबसे अधिक स्पष्ट होते हैं। यह आसानी से बनने की क्षमता (कुछ शर्तों के तहत, एक तरह से या किसी अन्य हीटिंग से जुड़ा हुआ है), और फिर सामान्य तापमान पर अधिग्रहीत आकार को बनाए रखने के लिए और प्लास्टिक के द्रव्यमान को अपना नाम दिया।

बहुलक प्रसंस्करण के दृष्टिकोण से, उन्हें (हालांकि, बहुत सशर्त रूप से) दो मुख्य समूहों में विभाजित किया जा सकता है: थर्मोप्लास्टिक्स, जिसमें ऐसी सामग्रियां शामिल हैं जो हीटिंग के प्रभाव में केवल उनकी प्लास्टिसिटी को बदलती हैं, लेकिन उनकी संरचना और थर्मोसेटिंग प्लास्टिक को बनाए रखती हैं। जो, हीटिंग के प्रभाव में, रैखिक अणुओं को एक साथ सिला जाता है, जिससे जटिल स्थानिक संरचनाएं बनती हैं।

थर्माप्लास्टिक में लगभग सभी प्लास्टिक द्रव्यमान शामिल होते हैं, जो मोनोमर्स को पोलीमराइजेशन द्वारा लंबी श्रृंखलाओं में विभाजित करके प्राप्त किए जाते हैं। आइए हम इस प्रकार के कुछ सामान्य प्लास्टिक द्रव्यमानों के नाम दें। उनमें से, पॉलीथीन बाहर खड़ा है, या पॉलीथीन, जिसे बिना कारण "प्लास्टिक का राजा" नहीं कहा जाता है। झरझरा और झागदार प्लास्टिक के अपवाद के साथ, पॉलीथीन सबसे हल्का प्लास्टिक द्रव्यमान है। इसका विशिष्ट गुरुत्व बर्फ से थोड़ा अलग है, जो इसे पानी की सतह पर तैरने की अनुमति देता है। यह क्षार और कास्टिक एसिड के लिए असाधारण रूप से प्रतिरोधी है और साथ ही मजबूत, आसानी से मुड़ा हुआ है, साठ डिग्री ठंढ पर भी लचीलापन नहीं खोता है। पॉलिथीन खुद को ड्रिलिंग, टर्निंग, स्टैम्पिंग - एक शब्द में, धातु प्रसंस्करण के लिए उपयोग की जाने वाली मशीनों पर किसी भी प्रकार के प्रसंस्करण के लिए उधार देता है। 115-120 ° तक गरम किया जाता है, पॉलिथीन नरम और प्लास्टिक बन जाता है, और फिर इसे दबाकर या इंजेक्शन मोल्डिंग से किसी भी प्रकार के व्यंजन बनाना संभव है - इत्र की बोतलों से लेकर एसिड और क्षार के लिए विशाल बोतलों तक। गर्म होने पर, पॉलीथीन को आसानी से पतली फिल्मों में रोल किया जा सकता है जो कि नमी से डरने वाले उत्पादों को लपेटने के लिए उपयोग की जाती हैं। ताकत और लोच का संयोजन पॉलिथीन को मूक गियर, वेंटिलेशन उपकरण और रासायनिक संयंत्रों, वाल्वों, गास्केट के लिए पाइप के निर्माण के लिए उपयुक्त सामग्री बनाता है।

पॉलीविनाइल क्लोराइड (जिसे अक्सर पॉलीविनाइल क्लोराइड नहीं कहा जाता है) भी सामान्य थर्मोप्लास्टिक्स से संबंधित है। इसके आधार पर, दो मुख्य प्रकार के प्लास्टिक का उत्पादन किया जाता है: कठोर सेल्युलाइड-जैसे प्रकार - तथाकथित विनाइल प्लास्टिक और नरम प्लास्टिक यौगिक।

पॉलीस्टाइनिन, उच्च आवृत्ति वाले उपकरणों और विशेष रेडियो उपकरणों के लिए एक मूल्यवान इन्सुलेटर, दिखने में रंगहीन कांच जैसा दिखता है, और पॉलीमेथाइल मेथैक्रिलेट (ऑर्गेनिक ग्लास) भी यहां से सटे हुए हैं।

थर्माप्लास्टिक में उचित रूप से संसाधित प्राकृतिक पॉलिमर से बने प्लास्टिक शामिल हैं (उदाहरण के लिए, नाइट्रिक और सल्फ्यूरिक एसिड और सेल्यूलोज एसीटेट के मिश्रण के साथ कपास सेलुलोज का इलाज करके प्राप्त नाइट्रोसेल्यूलोज), और, एक अपवाद के रूप में, पॉलीकोंडेशन प्रक्रिया द्वारा प्राप्त पॉलियामाइड रेजिन और इतने- जिसे "स्टेप्ड" या मल्टीपल, पोलीमराइज़ेशन कहा जाता है।

सामग्रियों के इन मुख्य समूहों के बीच का अंतर बहुत महत्वपूर्ण है। थर्माप्लास्टिक उत्पादों को कुचल और पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। उनसे कुछ उत्पादों के निर्माण के लिए इंजेक्शन मोल्डिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उत्पाद कुछ ही सेकंड में ठंडे सांचे में सख्त हो जाता है; नतीजतन, आधुनिक इंजेक्शन मोल्डिंग मशीनों की उत्पादकता बहुत अधिक है: एक दिन में वे 15 से 40 हजार मध्यम आकार के उत्पादों और कई लाख छोटे उत्पादों का उत्पादन कर सकते हैं।

थर्मोसेटिंग सामग्री के साथ, स्थिति अधिक जटिल है: कठोर होने के बाद, उन्हें एक चिपचिपा-प्रवाह वाली स्थिति में वापस करना लगभग असंभव है जिसमें वे फिर से प्लास्टिक बन सकते हैं। इसलिए, उनमें से कास्टिंग मुश्किल है; वे ज्यादातर गर्मी के तहत दबाए जाते हैं, और परिणामी उत्पादों को मोल्ड में तब तक रखा जाता है जब तक कि राल उत्पाद के पूरे क्रॉस सेक्शन में एक अघुलनशील अवस्था में जाने के लिए आवश्यक हो। लेकिन उत्पाद को अब ठंडा करने की आवश्यकता नहीं है।

यद्यपि इंजेक्शन मोल्डिंग की तुलना में गर्म दबाने की विधि कुछ कम उत्पादक है, फिर भी, यह धातु उत्पादों के निर्माण के लिए पारंपरिक तकनीकी प्रक्रियाओं की तुलना में कई गुना तेज है। धातुओं को प्लास्टिक से बदलने पर यह एक बड़ा अतिरिक्त लाभ प्रदान करता है। आखिरकार, कई जटिल धातु उत्पादों को उनके परिष्करण के लिए उत्पादन कार्यों की एक लंबी श्रृंखला की आवश्यकता होती है। एक विशिष्ट उदाहरण डाई का निर्माण है जिसके लिए सबसे कुशल टूलमेकर्स के दीर्घकालिक प्रयासों की आवश्यकता होती है। सोवियत ऑटोमोटिव उद्योग अब उपयुक्त फिलर के साथ तथाकथित एपॉक्सी रेजिन से बने टिकटों का उपयोग कर रहा है। वे एक मुख्य ऑपरेशन - कास्टिंग और एक सहायक - व्यक्तिगत सफाई, बेतरतीब ढंग से गठित अनियमितताओं की मदद से बनाए जाते हैं। उद्योग बड़े आकार के उत्पादों, जैसे कार के पतवार, मोटर बोट आदि बनाने की समस्या को हल करने के करीब आ गया है।

स्टेपवाइज पोलीमराइजेशन की विधि द्वारा प्राप्त प्लास्टिक द्रव्यमान के उदाहरण का उपयोग करते हुए - पॉलीकैप्रोलैक्टम (जैसा कि रसायनज्ञों की भाषा में नायलॉन राल कहा जाता है) - कोई स्पष्ट रूप से देख सकता है कि सीमाएं कितनी सशर्त हैं जो प्लास्टिक के द्रव्यमान को व्यवहार में सिंथेटिक फाइबर से अलग करती हैं।

कैप्रोन राल एमिनोकैप्रोइक एसिड लैक्टम - कैप्रोलैक्टम से प्राप्त होता है, जो बदले में फिनोल, बेंजीन, फरफुरल (एक बहुत ही आशाजनक कच्चा माल, विशेष रूप से कृषि अपशिष्ट के प्रसंस्करण के दौरान) और पानी की क्रिया द्वारा प्राप्त एसिटिलीन से प्राप्त होता है। कैल्शियम कार्बाइड। पोलीमराइजेशन पूरा होने के बाद, रिएक्टर से एक पतले स्लॉट के माध्यम से पॉलीकैप्रोलैक्टम को छोड़ा जाता है। उसी समय, यह एक रिबन के रूप में जम जाता है, जिसे बाद में टुकड़ों में पीस दिया जाता है। मोनोमर अवशेषों से अतिरिक्त शुद्धिकरण के बाद, हमें आवश्यक पॉलियामाइड राल प्राप्त होता है। इस राल से, जिसका गलनांक काफी अधिक (216-218 °) होता है, स्टीमशिप स्क्रू, बेयरिंग शेल, मशीन गियर आदि बनाए जाते हैं। लेकिन पॉलियामाइड रेजिन का उपयोग धागों के उत्पादन में सबसे अधिक व्यापक रूप से किया जाता है, जिसमें से गैर-सड़ांध मछली पकड़ने के जाल बनाए जाते हैं और नायलॉन स्टॉकिंग्स आदि बनाए जाते हैं।

फिलामेंट्स एक राल पिघल से बनते हैं जो छोटे छिद्रों से होकर गुजरता है, जिससे धाराएँ बनती हैं जो फिलामेंट्स में ठंडा होने पर जम जाती हैं। कई प्राथमिक फिलामेंट्स एक में जुड़ जाते हैं और मरोड़ और ड्राइंग के अधीन होते हैं।

स्वचालन के रूप में औद्योगिक प्रगति में इस तरह के निर्णायक कारक के लिए रसायन विज्ञान सबसे विश्वसनीय सहयोगी है। रासायनिक प्रौद्योगिकी, इसकी सबसे महत्वपूर्ण विशेषता के आधार पर, विशेष रूप से सीपीएसयू की 21 वीं कांग्रेस में एन.एस. ख्रुश्चेव की रिपोर्ट में जोर दिया गया, अर्थात् निरंतरता, स्वचालन के लिए सबसे प्रभावी और वांछनीय वस्तु है। यदि हम इस बात को भी ध्यान में रखते हैं कि रासायनिक उत्पादन इसकी मुख्य दिशाओं में एक बड़ा-टन भार और बड़े पैमाने पर उत्पादन है, तो कोई स्पष्ट रूप से कल्पना कर सकता है कि रसायन विज्ञान, विशेष रूप से रसायन विज्ञान और प्रौद्योगिकी में श्रम की बचत और उत्पादन के विस्तार के कौन से विशाल स्रोत निहित हैं। पॉलिमर की।

सबसे महत्वपूर्ण तकनीकी बहुलक सामग्री की संरचना और उनके गुणों के बीच गहरे संबंधों को पहचानते हुए और "रासायनिक चित्रों" के अनुसार बहुलक सामग्री को "डिज़ाइन" करना सीखा, रासायनिक वैज्ञानिक सुरक्षित रूप से कह सकते हैं: "असीमित पसंद की सामग्री की उम्र शुरू हो गया है।"

उर्वरकों का प्रयोग

समाजवादी कृषि को हमारे देश में प्रचुर मात्रा में खाद्य पदार्थ सृजित करने और उद्योगों को कच्चे माल की पूर्ण सीमा तक आपूर्ति करने के कार्य का सामना करना पड़ता है।

आने वाले वर्षों में अनाज उत्पादों, चुकंदर, आलू, औद्योगिक फसलों, फलों, सब्जियों और चारा संयंत्रों के उत्पादन में उल्लेखनीय वृद्धि होगी। बुनियादी पशुधन उत्पादों: मांस, दूध, ऊन, आदि के उत्पादन में उल्लेखनीय वृद्धि होगी।

खाद्य रसायन की प्रचुरता के लिए इस संघर्ष में एक बड़ी भूमिका निभाता है।

कृषि उत्पादों के उत्पादन को बढ़ाने के दो तरीके हैं: पहला, फसलों के तहत क्षेत्र का विस्तार करके; दूसरे, पहले से खेती की गई भूमि पर उपज में वृद्धि करके। यहीं पर रसायन विज्ञान कृषि की सहायता के लिए आता है।

उर्वरक न केवल मात्रा बढ़ाते हैं, बल्कि उनकी मदद से उगाई जाने वाली फसलों की गुणवत्ता में भी सुधार करते हैं। वे चुकंदर में चीनी की मात्रा और आलू में स्टार्च बढ़ाते हैं, सन और कपास के रेशों की ताकत बढ़ाते हैं, आदि। उर्वरक पौधों की रोग, सूखा और ठंड के प्रतिरोध को बढ़ाते हैं।

आने वाले वर्षों में हमारी कृषि को बहुत अधिक खनिज और जैविक उर्वरकों की आवश्यकता होगी। यह रासायनिक उद्योग से खनिज उर्वरक प्राप्त करता है। विभिन्न खनिज उर्वरकों के अलावा, रासायनिक उद्योग हानिकारक कीड़ों, पौधों की बीमारियों और खरपतवारों से निपटने के लिए कीटनाशकों के साथ कृषि प्रदान करता है - शाकनाशी, साथ ही विकास और फलने को नियंत्रित करने के साधन - विकास उत्तेजक, कपास के पत्तों की कटाई से पहले के साधन आदि। (उनके बारे में अधिक आवेदन और कार्रवाई v. 4 DE में वर्णित है)।

उर्वरक क्या हैं

कृषि में प्रयुक्त उर्वरकों को दो मुख्य समूहों में बांटा गया है: जैविक और खनिज। जैविक उर्वरकों में शामिल हैं: खाद, पीट, हरी खाद (पौधे जो वायुमंडलीय नाइट्रोजन को अवशोषित करते हैं) और विभिन्न खाद। खनिजों के अलावा, उनकी संरचना में कार्बनिक पदार्थ शामिल हैं।

हमारे देश में जटिल या बहुपक्षीय उर्वरकों का भी उत्पादन किया जाता है। इनमें एक नहीं, बल्कि दो या तीन बैटरी होती हैं। कृषि में सूक्ष्म उर्वरकों का उपयोग भी उल्लेखनीय रूप से विकसित हो रहा है। इनमें बोरॉन, तांबा, मैंगनीज, मोलिब्डेनम, जस्ता और अन्य तत्व शामिल हैं, जिनमें से छोटी मात्रा (कई किलोग्राम प्रति हेक्टेयर) पौधों के विकास और फलने के लिए आवश्यक है।

इसके अलावा, तथाकथित अप्रत्यक्ष उर्वरकों का उपयोग कृषि में भी किया जाता है: चूना, जिप्सम, आदि। वे मिट्टी के गुणों को बदलते हैं: वे पौधों के लिए हानिकारक अम्लता को समाप्त करते हैं, लाभकारी सूक्ष्मजीवों की गतिविधि को बढ़ाते हैं, और मिट्टी में निहित पोषक तत्वों को स्वयं परिवर्तित करते हैं। पौधों, मिट्टी आदि के लिए अधिक सुलभ रूप में।

नाइट्रोजन उर्वरक

अधिकांश नाइट्रोजन उर्वरकों के उत्पादन के लिए प्रारंभिक सामग्री अमोनिया है। यह नाइट्रोजन और हाइड्रोजन से संश्लेषण द्वारा या कोयले और पीट के कोकिंग के दौरान उप-उत्पाद (उप-उत्पाद) के रूप में प्राप्त किया जाता है।

सबसे आम नाइट्रोजन उर्वरक अमोनियम नाइट्रेट, अमोनियम सल्फेट, कैल्शियम नाइट्रेट, सोडियम नाइट्रेट, यूरिया, तरल नाइट्रोजन उर्वरक (तरल अमोनिया, अमोनिया, अमोनिया पानी) हैं।

ये उर्वरक नाइट्रोजन यौगिकों के रूप में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। कुछ में अमोनिया के रूप में नाइट्रोजन होता है। ये अमोनिया उर्वरक हैं। इनमें अमोनियम सल्फेट भी शामिल है। अन्य में नाइट्रोजन नाइट्रेट के रूप में अर्थात् नाइट्रिक अम्ल के लवण के रूप में होती है। ये नाइट्रेट उर्वरक हैं। इनमें सोडियम नाइट्रेट और कैल्शियम नाइट्रेट शामिल हैं। अमोनियम नाइट्रेट में, नाइट्रोजन नाइट्रेट और अमोनियम दोनों रूपों में एक साथ समाहित होता है। यूरिया में एमाइड यौगिक के रूप में नाइट्रोजन होता है।

नाइट्रोजन उर्वरकों के नाइट्रेट रूप पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं, मिट्टी द्वारा अवशोषित नहीं होते हैं और आसानी से धोए जाते हैं। वे नाइट्रोजन यौगिकों के अन्य रूपों की तुलना में पौधों द्वारा तेजी से अवशोषित होते हैं।

अमोनिया उर्वरक भी पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं और पौधों द्वारा अच्छी तरह से अवशोषित होते हैं, लेकिन वे नाइट्रेट उर्वरकों की तुलना में अधिक धीमी गति से कार्य करते हैं। अमोनिया मिट्टी द्वारा अच्छी तरह से अवशोषित होता है और इसे कमजोर रूप से धोया जाता है। इसलिए, अमोनिया उर्वरक पौधों को लंबे समय तक नाइट्रोजन पोषण प्रदान करते हैं। ये सस्ते भी होते हैं। नाइट्रेट उर्वरकों पर यह उनका लाभ है।

अमोनियम नाइट्रेट कैसे बनता है

अमोनियम नाइट्रेट सबसे आम उर्वरकों में से एक है।

अमोनियम नाइट्रेट (अन्यथा - अमोनियम नाइट्रेट) इन यौगिकों के रासायनिक संपर्क द्वारा नाइट्रिक एसिड और अमोनिया से कारखानों में प्राप्त किया जाता है।

उत्पादन प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण होते हैं:

गैसीय अमोनिया के साथ नाइट्रिक एसिड का तटस्थकरण।
अमोनियम नाइट्रेट विलयन का वाष्पीकरण।
अमोनियम नाइट्रेट का क्रिस्टलीकरण।
नमक सुखाना।

यह आंकड़ा सरलीकृत रूप में अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन के लिए तकनीकी योजना को दर्शाता है। यह प्रक्रिया कैसे आगे बढ़ती है?

फीडस्टॉक - गैसीय अमोनिया और नाइट्रिक एसिड (जलीय घोल) - न्यूट्रलाइज़र में प्रवेश करता है। यहां, दोनों पदार्थों की रासायनिक बातचीत के परिणामस्वरूप, बड़ी मात्रा में गर्मी की रिहाई के साथ एक हिंसक प्रतिक्रिया होती है। इस मामले में, पानी का हिस्सा वाष्पित हो जाता है, और परिणामस्वरूप जल वाष्प (तथाकथित रस वाष्प) को जाल के माध्यम से बाहर की ओर छुट्टी दे दी जाती है।

अमोनियम नाइट्रेट का एक अधूरा घोल न्यूट्रलाइज़र से अगले उपकरण - न्यूट्रलाइज़र में आता है। इसमें अमोनिया का जलीय विलयन मिलाने पर नाइट्रिक अम्ल के उदासीनीकरण की प्रक्रिया समाप्त हो जाती है।

न्यूट्रलाइज़र से, अमोनियम नाइट्रेट के घोल को बाष्पीकरण करने वाले में पंप किया जाता है - एक निरंतर काम करने वाला वैक्यूम उपकरण। ऐसे उपकरणों में समाधान कम दबाव में वाष्पित हो जाता है, इस मामले में - 160-200 मिमी एचजी के दबाव में। कला। वाष्पीकरण के लिए ऊष्मा को भाप द्वारा गर्म की गई नलियों की दीवारों के माध्यम से घोल में स्थानांतरित किया जाता है।

समाधान की एकाग्रता 98% तक पहुंचने तक वाष्पीकरण किया जाता है। उसके बाद, समाधान क्रिस्टलीकरण में चला जाता है।

एक विधि के अनुसार अमोनियम नाइट्रेट का क्रिस्टलीकरण ड्रम की सतह पर होता है, जिसे अंदर से ठंडा किया जाता है। ड्रम घूमता है, और इसकी सतह पर 2 मिमी मोटी तक अमोनियम नाइट्रेट को क्रिस्टलीकृत करने का एक क्रस्ट बनता है। क्रस्ट को चाकू से काटा जाता है और सूखने के लिए ढलान पर भेजा जाता है।

अमोनियम नाइट्रेट को 120 डिग्री के तापमान पर सुखाने वाले ड्रमों को घुमाकर गर्म हवा से सुखाया जाता है। सुखाने के बाद, तैयार उत्पाद को पैकेजिंग के लिए भेजा जाता है। अमोनियम नाइट्रेट में 34-35% नाइट्रोजन होता है। काकिंग को कम करने के लिए, उत्पादन के दौरान इसकी संरचना में विभिन्न योजक पेश किए जाते हैं।

अमोनियम नाइट्रेट का उत्पादन कारखानों द्वारा दानेदार रूप में और गुच्छे के रूप में किया जाता है। साल्टपीटर फ्लेक हवा से नमी को दृढ़ता से अवशोषित करता है, इसलिए भंडारण के दौरान यह फैलता है और इसकी स्थिरता खो देता है। दानेदार अमोनियम नाइट्रेट में अनाज (दानेदार) का रूप होता है।

अमोनियम नाइट्रेट का दाना ज्यादातर टावरों में किया जाता है (आकृति देखें)। अमोनियम नाइट्रेट के एक स्ट्रिप्ड ऑफ सॉल्यूशन - मेल्ट - को टॉवर की छत में लगे सेंट्रीफ्यूज के साथ छिड़का जाता है।

एक सतत धारा में अपकेंद्रित्र के घूर्णन छिद्रित ड्रम में पिघलाया जाता है। ड्रम के छिद्रों से गुजरते हुए, स्प्रे उपयुक्त व्यास की गेंदों में बदल जाता है और नीचे गिरने के दौरान सख्त हो जाता है।

दानेदार अमोनियम नाइट्रेट में अच्छे भौतिक गुण होते हैं, भंडारण के दौरान केक नहीं बनता है, खेत में अच्छी तरह से फैलता है, और धीरे-धीरे हवा से नमी को अवशोषित करता है।

अमोनियम सल्फेट - (अन्यथा - अमोनियम सल्फेट) में 21% नाइट्रोजन होता है। अमोनियम सल्फेट का अधिकांश उत्पादन कोक उद्योग द्वारा किया जाता है।

आने वाले वर्षों में, सबसे अधिक केंद्रित नाइट्रोजन उर्वरक, कार्बामाइड, या यूरिया, जिसमें 46% नाइट्रोजन होता है, का उत्पादन बहुत विकसित होगा।

यूरिया अमोनिया और कार्बन डाइऑक्साइड से उच्च दबाव संश्लेषण के तहत प्राप्त किया जाता है। इसका उपयोग न केवल उर्वरक के रूप में किया जाता है, बल्कि पशुओं को खिलाने (प्रोटीन पोषण के पूरक) और प्लास्टिक के उत्पादन के लिए एक मध्यवर्ती के रूप में भी किया जाता है।

तरल नाइट्रोजन उर्वरकों का बहुत महत्व है - तरल अमोनिया, अमोनिया और अमोनिया पानी।

तरल अमोनिया उच्च दबाव द्रवीकरण द्वारा गैसीय अमोनिया से उत्पन्न होता है। इसमें 82% नाइट्रोजन होता है। अमोनिया पानी के एक छोटे से अतिरिक्त के साथ तरल अमोनिया में अमोनियम नाइट्रेट, कैल्शियम नाइट्रेट या यूरिया के समाधान हैं। इनमें 37% तक नाइट्रोजन होता है। अमोनिया का पानी अमोनिया का एक जलीय घोल है। इसमें 20% नाइट्रोजन होता है। फसल पर उनके प्रभाव के संदर्भ में, तरल नाइट्रोजन उर्वरक ठोस से नीच नहीं हैं। और उनका उत्पादन ठोस की तुलना में बहुत सस्ता है, क्योंकि समाधान को वाष्पित करने, सुखाने और दानेदार बनाने के लिए कोई ऑपरेशन नहीं है। तीन प्रकार के तरल नाइट्रोजन उर्वरकों में से, अमोनिया का पानी सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। बेशक, मिट्टी में तरल उर्वरकों के साथ-साथ उनके भंडारण और परिवहन के लिए विशेष मशीनों और उपकरणों की आवश्यकता होती है।

अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन के लिए तकनीकी प्रक्रिया में निम्नलिखित मुख्य चरण होते हैं: गैसीय अमोनिया के साथ नाइट्रिक एसिड का तटस्थकरण, अमोनियम नाइट्रेट समाधान का वाष्पीकरण, क्रिस्टलीकरण और पिघल का दानेदार बनाना।

हीटर 1 से गैसीय अमोनिया और हीटर 2 से नाइट्रिक एसिड 80-90 0 सी के तापमान पर आईटीपी 3 तंत्र में प्रवेश करें। अमोनिया के नुकसान को कम करने के लिए, भाप के साथ, एसिड की अधिकता में प्रतिक्रिया की जाती है। डिवाइस 3 से अमोनियम नाइट्रेट समाधान अमोनिया के साथ आफ्टर-न्यूट्रलाइज़र 4 में बेअसर हो जाता है और वाष्पीकरण के लिए बाष्पीकरण 5 में प्रवेश करता है।एक आयताकार दानेदार टॉवर 16 में।

चित्र.5.1. अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन के लिए तकनीकी योजना।

1 - अमोनिया हीटर, 2 - नाइट्रिक एसिड हीटर, 3 - आईटीएन उपकरण (न्यूट्रलाइजेशन की गर्मी का उपयोग करके), 4 - अतिरिक्त न्यूट्रलाइज़र, 5 - बाष्पीकरण करने वाला, 6 - प्रेशर टैंक, 7.8 - दानेदार, 9.23 - पंखे, 10 - वाशिंग स्क्रबर, 11-ड्रम, 12,14- कन्वेयर, 13-लिफ्ट, 15-फ्लुइडाइज्ड बेड उपकरण, 16-ग्रेनुलेशन टॉवर, 17-कलेक्टर, 18,20-पंप, 19-फ्लोट टैंक, 21-फ्लोट फिल्टर, 22 - एयर हीटर।

मीनार के ऊपरी भाग में 7 और 8 दाने होते हैं, जिसके निचले भाग में वायु की आपूर्ति की जाती है, जो ऊपर से गिरने वाली साल्टपीटर की बूंदों को ठंडा करती है। साल्टपीटर के गिरने के दौरान 50-55 मीटर की ऊंचाई से गिरता है, जब उनके चारों ओर हवा बहती है, तो दाने बनते हैं, जिन्हें एक द्रवित बिस्तर उपकरण में ठंडा किया जाता है। 15. यह एक आयताकार उपकरण है जिसमें तीन खंड होते हैं और छिद्रों वाला एक ग्रिड होता है। पंखे जाली के नीचे हवा की आपूर्ति करते हैं। सॉल्टपीटर ग्रेन्यूल्स का एक द्रवयुक्त बिस्तर बनाया जाता है, जो ग्रेनुलेशन टॉवर से एक कन्वेयर के माध्यम से आता है। ठंडा होने के बाद हवा दानेदार टावर में प्रवेश करती है।

अमोनियम नाइट्रेट कन्वेयर 14 के कणिकाओं को घूर्णन ड्रम 11 में सर्फेक्टेंट के साथ इलाज के लिए परोसा जाता है। फिर तैयार उर्वरक कन्वेयर 12 को पैकेज में भेजा जाता है।

ग्रेनुलेशन टॉवर से निकलने वाली हवा अमोनियम नाइट्रेट से दूषित होती है, और न्यूट्रलाइज़र के रस वाष्प में अप्राप्य अमोनिया और नाइट्रिक एसिड के साथ-साथ अमोनियम नाइट्रेट के कण होते हैं। ग्रेनुलेशन टॉवर के ऊपरी हिस्से में इन धाराओं को साफ करने के लिए, छह समानांतर-ऑपरेटिंग वाशिंग प्लेट-प्रकार के स्क्रबर 10 हैं, जो साल्टपीटर के 20-30% घोल से सिंचित होते हैं, जो कि संग्रह 17 से पंप 18 द्वारा आपूर्ति की जाती है। साल्टपीटर का, और इसलिए, उत्पादों को बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। शुद्ध हवा को दानेदार टावर से पंखे 9 द्वारा चूसा जाता है और वातावरण में छोड़ा जाता है।

अमोनियम नाइट्रेट, या अमोनियम नाइट्रेट, NH 4 NO 3 एक सफेद क्रिस्टलीय पदार्थ है जिसमें अमोनियम और नाइट्रेट रूपों में 35% नाइट्रोजन होता है, नाइट्रोजन के दोनों रूप पौधों द्वारा आसानी से अवशोषित होते हैं। बुवाई से पहले और सभी प्रकार की शीर्ष ड्रेसिंग के लिए दानेदार अमोनियम नाइट्रेट का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। छोटे पैमाने पर इसका उपयोग विस्फोटकों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

अमोनियम नाइट्रेट पानी में अच्छी तरह से घुल जाता है और इसमें उच्च हाइग्रोस्कोपिसिटी (हवा से नमी को अवशोषित करने की क्षमता) होती है, जिससे उर्वरक के दाने फैल जाते हैं, अपना क्रिस्टलीय आकार खो देते हैं, उर्वरक काकिंग होता है - थोक सामग्री एक ठोस अखंड द्रव्यमान में बदल जाती है।

अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन का योजनाबद्ध आरेख

व्यावहारिक रूप से गैर-काकिंग अमोनियम नाइट्रेट प्राप्त करने के लिए, कई तकनीकी विधियों का उपयोग किया जाता है। हीड्रोस्कोपिक लवणों द्वारा नमी के अवशोषण की दर को कम करने का एक प्रभावी साधन उनका दाना है। सजातीय कणिकाओं की कुल सतह महीन क्रिस्टलीय नमक की समान मात्रा की सतह से कम होती है, इसलिए दानेदार उर्वरक नमी को अधिक धीरे-धीरे अवशोषित करते हैं

अमोनियम फॉस्फेट, पोटेशियम क्लोराइड, मैग्नीशियम नाइट्रेट भी समान रूप से अभिनय करने वाले योजक के रूप में उपयोग किया जाता है। अमोनियम नाइट्रेट की उत्पादन प्रक्रिया नाइट्रिक एसिड के घोल के साथ गैसीय अमोनिया की परस्पर क्रिया की विषम प्रतिक्रिया पर आधारित है:

एनएच 3 + एचएनओ 3 \u003d एनएच 4 नं 3; = -144.9kJ

रासायनिक प्रतिक्रिया उच्च दर से आगे बढ़ती है; एक औद्योगिक रिएक्टर में, यह तरल में गैस के विघटन से सीमित होता है। प्रसार मंदता को कम करने के लिए अभिकारकों के मिश्रण का बहुत महत्व है।

अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन के लिए तकनीकी प्रक्रिया में अमोनिया के साथ नाइट्रिक एसिड को बेअसर करने के चरण के अलावा, सॉल्टपीटर के घोल को वाष्पित करने, पिघल को दानेदार बनाने, दानों को ठंडा करने, दानों को सर्फेक्टेंट के साथ इलाज करने, पैकिंग, भंडारण और लोडिंग के चरण शामिल हैं। साल्टपीटर, गैस उत्सर्जन और अपशिष्ट जल की सफाई। अंजीर पर। 8.8 अमोनियम नाइट्रेट AS-72 के उत्पादन के लिए 1360 टन / दिन की क्षमता के साथ एक आधुनिक बड़ी क्षमता वाली इकाई का आरेख दिखाता है। मूल 58-60% नाइट्रिक एसिड को हीटर में 70 - 80 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है, जिसमें आईटीएन 3 उपकरण से रस वाष्प होता है और इसे निष्क्रिय करने के लिए खिलाया जाता है। उपकरण 3 से पहले, नाइट्रिक एसिड में फॉस्फोरिक और सल्फ्यूरिक एसिड इतनी मात्रा में मिलाया जाता है कि तैयार उत्पाद में 0.3-0.5% पी 2 ओ 5 और 0.05-0.2% अमोनियम सल्फेट होता है। इकाई समानांतर में काम कर रहे दो आईटीएन उपकरणों से लैस है। नाइट्रिक एसिड के अलावा, उन्हें गैसीय अमोनिया की आपूर्ति की जाती है, हीटर 2 में पहले से गरम किया जाता है, भाप घनीभूत होकर 120-130 डिग्री सेल्सियस तक। आपूर्ति किए गए नाइट्रिक एसिड और अमोनिया की मात्रा को इस तरह से नियंत्रित किया जाता है कि आईटीएन उपकरण के आउटलेट पर समाधान में एसिड (2-5 ग्राम / एल) की थोड़ी अधिक मात्रा होती है, जो अमोनिया के पूर्ण अवशोषण को सुनिश्चित करता है।

तंत्र के निचले हिस्से में, 155-170 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर एक तटस्थकरण प्रतिक्रिया होती है; यह 91-92% NH 4 NO 3 युक्त एक सांद्रित घोल बनाता है। तंत्र के ऊपरी भाग में, जल वाष्प (तथाकथित रस वाष्प) को अमोनियम नाइट्रेट और नाइट्रिक एसिड वाष्प के छींटों से धोया जाता है। रस वाष्प की गर्मी का एक हिस्सा नाइट्रिक एसिड को गर्म करने के लिए उपयोग किया जाता है। फिर रस की भाप को शुद्धिकरण के लिए भेजा जाता है और वातावरण में छोड़ा जाता है।

अंजीर। 8.8. AS-72 अमोनियम नाइट्रेट इकाई की योजना:

1 - एसिड हीटर; 2 - अमोनिया हीटर; 3 - आईटीएन डिवाइस; 4 - न्यूट्रलाइज़र के बाद; 5 - बाष्पीकरणकर्ता; 6 - दबाव टैंक; 7.8 - दानेदार; 9.23 - पंखे; 10 - स्क्रबर धोना; 11 - ड्रम; 12.14 - कन्वेयर; 13 - लिफ्ट; 15 - द्रवित बिस्तर उपकरण; 16 - दानेदार टॉवर; 17 - संग्रह; 18, 20 - पंप; 19 - तैराकी के लिए टैंक; 21 - तैराकी के लिए फ़िल्टर; 22 - एयर हीटर।

अमोनियम नाइट्रेट का एक एसिड समाधान न्यूट्रलाइज़र 4 को भेजा जाता है; जहां अमोनिया प्रवेश करती है, शेष नाइट्रिक एसिड के साथ बातचीत के लिए आवश्यक है। फिर समाधान बाष्पीकरण 5 में खिलाया जाता है। परिणामी पिघल, जिसमें 99.7-99.8% नाइट्रेट होता है, फिल्टर 21 से 175 डिग्री सेल्सियस पर गुजरता है और एक केन्द्रापसारक पनडुब्बी पंप 20 द्वारा दबाव टैंक 6 में खिलाया जाता है, और फिर आयताकार में मेटल ग्रेनुलेशन टॉवर 16.

मीनार के ऊपरी भाग में 7 और 8 दाने होते हैं, जिसके निचले भाग में वायु की आपूर्ति की जाती है, जो ऊपर से गिरने वाली साल्टपीटर की बूंदों को ठंडा करती है। 50-55 मीटर की ऊंचाई से साल्टपीटर की बूंदों के गिरने के दौरान, उनके चारों ओर हवा बहने पर उर्वरक के दाने बनते हैं। टावर के आउटलेट पर छर्रों का तापमान 90-110 डिग्री सेल्सियस है; गर्म दानों को एक द्रवित बिस्तर उपकरण में ठंडा किया जाता है 15. यह एक आयताकार उपकरण है जिसमें तीन खंड होते हैं और छिद्रों के साथ एक जाली से सुसज्जित होता है। पंखे जाली के नीचे हवा की आपूर्ति करते हैं; यह दानेदार टॉवर से कन्वेयर के माध्यम से आने वाले नाइट्रेट कणिकाओं का एक द्रवयुक्त बिस्तर बनाता है। ठंडा होने के बाद हवा दानेदार टावर में प्रवेश करती है। अमोनियम नाइट्रेट कन्वेयर 14 के कणिकाओं को घूर्णन ड्रम में सर्फेक्टेंट के साथ उपचार के लिए परोसा जाता है। फिर तैयार उर्वरक को कन्वेयर 12 द्वारा पैकेजिंग में भेजा जाता है।

ग्रेनुलेशन टॉवर से निकलने वाली हवा अमोनियम नाइट्रेट कणों से दूषित होती है, और न्यूट्रलाइज़र से रस भाप और बाष्पीकरणकर्ता से वाष्प-वायु मिश्रण में अप्राप्य अमोनिया और नाइट्रिक एसिड के साथ-साथ अमोनियम नाइट्रेट के कण होते हैं।

ग्रेनुलेशन टॉवर के ऊपरी हिस्से में इन धाराओं को साफ करने के लिए, छह समानांतर-ऑपरेटिंग वाशिंग प्लेट-प्रकार के स्क्रबर 10 हैं, जो अमोनियम नाइट्रेट के 20-30% घोल से सिंचित होते हैं, जो कि संग्रह 17 से पंप 18 द्वारा आपूर्ति की जाती है। का हिस्सा इस घोल को जूस की भाप धोने के लिए ITN न्यूट्रलाइज़र में बदल दिया जाता है, और फिर साल्टपीटर के घोल के साथ मिलाया जाता है, और इसलिए, उत्पादों को बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। शुद्ध हवा को दानेदार टावर से पंखे 9 द्वारा चूसा जाता है और वातावरण में छोड़ा जाता है।

यूरिया उत्पादन

नाइट्रोजन उर्वरकों में कार्बामाइड (यूरिया) अमोनियम नाइट्रेट के बाद उत्पादन के मामले में दूसरे स्थान पर है। कार्बामाइड उत्पादन की वृद्धि कृषि में इसके आवेदन के व्यापक दायरे के कारण है। यह अन्य नाइट्रोजन उर्वरकों की तुलना में लीचिंग के लिए अधिक प्रतिरोधी है, अर्थात यह मिट्टी से लीचिंग के लिए कम संवेदनशील है, कम हीड्रोस्कोपिक है, और इसका उपयोग न केवल उर्वरक के रूप में किया जा सकता है, बल्कि मवेशियों के चारे के लिए एक योजक के रूप में भी किया जा सकता है। यूरिया का व्यापक रूप से मिश्रित उर्वरकों, समय-नियंत्रित उर्वरकों और प्लास्टिक, चिपकने वाले, वार्निश और कोटिंग्स में भी उपयोग किया जाता है। कार्बामाइड सीओ (एनएच 2) 2 एक सफेद क्रिस्टलीय पदार्थ है जिसमें 46.6% नाइट्रोजन होता है। इसका उत्पादन कार्बन डाइऑक्साइड के साथ अमोनिया की बातचीत की प्रतिक्रिया पर आधारित है:

2एनएच 3 + सीओ 2 ↔ सीओ (एनएच 2) 2 + एच 2 ओ; ΔН = -110.1 केजे (1)

इस प्रकार, यूरिया के उत्पादन के लिए कच्चे माल अमोनिया और कार्बन डाइऑक्साइड हैं जो अमोनिया के संश्लेषण के लिए प्रक्रिया गैस के उत्पादन में उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त होते हैं। इसलिए, रासायनिक संयंत्रों में यूरिया के उत्पादन को आमतौर पर अमोनिया के उत्पादन के साथ जोड़ा जाता है। प्रतिक्रिया (आई) - कुल; यह दो चरणों में आगे बढ़ता है। पहले चरण में, कार्बामेट का संश्लेषण होता है:

2NH 3 (g) + CO2 (g) NH 2 COOHNH 4 (g); = -125.6 केजे (2)

दूसरे चरण में, कार्बामेट अणुओं से पानी के अलग होने की एक एंडोथर्मिक प्रक्रिया होती है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बामाइड बनता है:

NH 2 COOHNH 4 (l) CO (NH 2) 2 (l) + H2O (l); =15.5 kJ (3) अमोनियम कार्बामेट के बनने की प्रतिक्रिया एक उत्क्रमणीय ऊष्माक्षेपी अभिक्रिया है जो आयतन में कमी के साथ आगे बढ़ती है। उत्पाद की ओर संतुलन को स्थानांतरित करने के लिए, इसे ऊंचे दबाव पर किया जाना चाहिए। प्रक्रिया को पर्याप्त रूप से उच्च दर पर आगे बढ़ने के लिए, ऊंचा तापमान आवश्यक है। दबाव में वृद्धि विपरीत दिशा में प्रतिक्रिया संतुलन के बदलाव पर उच्च तापमान के नकारात्मक प्रभाव की भरपाई करती है। व्यवहार में, कार्बामाइड का संश्लेषण 150-190 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 15-20 एमपीए के दबाव पर किया जाता है। इन शर्तों के तहत, प्रतिक्रिया एक उच्च दर पर और लगभग पूरा होने के लिए आगे बढ़ती है। अमोनियम कार्बामेट का अपघटन एक प्रतिवर्ती एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया है जो तरल चरण में तीव्रता से आगे बढ़ती है। रिएक्टर में ठोस उत्पादों के क्रिस्टलीकरण को रोकने के लिए, प्रक्रिया को 98 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान पर नहीं किया जाना चाहिए [सीओ (एनएच 2) 2 - एनएच 2 सीओएनएच 4 सिस्टम के लिए गलनक्रांतिक बिंदु]। उच्च तापमान प्रतिक्रिया संतुलन को दाईं ओर स्थानांतरित करते हैं और इसकी दर बढ़ाते हैं। कार्बामेट के कार्बामाइड में रूपांतरण की अधिकतम डिग्री 220 डिग्री सेल्सियस पर पहुंच जाती है। इस प्रतिक्रिया के संतुलन को स्थानांतरित करने के लिए, अमोनिया की अधिकता भी पेश की जाती है, जो प्रतिक्रिया पानी को बांधकर प्रतिक्रिया क्षेत्र से हटा देती है। हालांकि, कार्बामेट का यूरिया में पूर्ण रूपांतरण अभी भी संभव नहीं है। प्रतिक्रिया मिश्रण, प्रतिक्रिया उत्पादों (यूरिया और पानी) के अलावा, अमोनियम कार्बामेट और इसके अपघटन उत्पादों - अमोनिया और सीओ 2 भी शामिल हैं।

फीडस्टॉक के पूर्ण उपयोग के लिए, यह आवश्यक है कि या तो बिना प्रतिक्रिया वाले अमोनिया और कार्बन डाइऑक्साइड की वापसी के साथ-साथ कार्बन अमोनियम लवण (मध्यवर्ती प्रतिक्रिया उत्पाद) को संश्लेषण कॉलम, यानी, एक रीसायकल का निर्माण, या प्रतिक्रिया मिश्रण से यूरिया को अलग करना और शेष अभिकर्मकों की दिशा अन्य उद्योगों के लिए, उदाहरण के लिए अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन के लिए, अर्थात। एक खुली प्रक्रिया का संचालन।

बाद के मामले में, संश्लेषण स्तंभ को छोड़ने वाला पिघल वायुमंडलीय दबाव के लिए गला घोंट दिया जाता है; प्रतिक्रिया का संतुलन (2) 140-150 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर लगभग पूरी तरह से बाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है और शेष शेष कार्बामेट विघटित हो जाता है। यूरिया का एक जलीय घोल तरल अवस्था में रहता है, जिसे वाष्पित करके दानेदार बनाने के लिए भेजा जाता है। परिणामी अमोनिया और कार्बन डाइऑक्साइड गैसों को संश्लेषण स्तंभ में पुनर्चक्रित करने के लिए उन्हें यूरिया संश्लेषण दबाव के लिए एक कंप्रेसर में संपीड़ित करने की आवश्यकता होगी। यह कम तापमान और पहले से ही कंप्रेसर में उच्च दबाव और ठोस कणों के साथ मशीनों और पाइपलाइनों के बंद होने पर कार्बामेट के गठन की संभावना से जुड़ी तकनीकी कठिनाइयों से जुड़ा है।

इसलिए, बंद सर्किट (रीसर्क्युलेशन वाले सर्किट) में, आमतौर पर केवल तरल रीसायकल का उपयोग किया जाता है। तरल रीसायकल के साथ कई तकनीकी योजनाएं हैं। सबसे प्रगतिशील में तथाकथित योजनाएं हैं जो एक पूर्ण तरल रीसायकल और एक स्ट्रिपिंग प्रक्रिया के उपयोग के साथ हैं। स्ट्रिपिंग (उड़ाने) में इस तथ्य में शामिल है कि संश्लेषण स्तंभ के बाद पिघल में अमोनियम कार्बामेट का अपघटन, संश्लेषण चरण में दबाव के करीब दबाव में, संपीड़ित सीओ 2 या संपीड़ित अमोनिया के साथ पिघल को उड़ाकर किया जाता है। इन शर्तों के तहत, अमोनियम कार्बामेट का पृथक्करण इस तथ्य के कारण होता है कि जब कार्बन डाइऑक्साइड के साथ पिघलाया जाता है, तो अमोनिया का आंशिक दबाव तेजी से कम हो जाता है और प्रतिक्रिया का संतुलन (2) बाईं ओर शिफ्ट हो जाता है। इस तरह की प्रक्रिया को कार्बामेट गठन की प्रतिक्रिया गर्मी और कम ऊर्जा खपत के उपयोग से अलग किया जाता है।

चित्र 8.9 में। एक तरल रीसायकल के साथ एक बड़ी क्षमता वाली यूरिया संश्लेषण इकाई का सरलीकृत आरेख और एक स्ट्रिपिंग प्रक्रिया का उपयोग दिया गया है। इसे एक उच्च दबाव इकाई, एक कम दबाव इकाई और एक दानेदार प्रणाली में विभाजित किया जा सकता है। अमोनियम कार्बामेट और कार्बन अमोनियम लवण, साथ ही अमोनिया और कार्बन डाइऑक्साइड का एक जलीय घोल, उच्च दबाव कंडेनसर से संश्लेषण कॉलम 1 के निचले हिस्से में प्रवेश करता है। संश्लेषण कॉलम में 170-190 डिग्री सेल्सियस और ए के तापमान पर 13-15 एमपीए का दबाव, कार्बामेट का निर्माण समाप्त हो जाता है और संश्लेषण प्रतिक्रिया कार्बामाइड आगे बढ़ती है। अभिकर्मकों की खपत का चयन किया जाता है ताकि रिएक्टर में NH 3: CO 2 का दाढ़ अनुपात 2.8-2.9 हो। यूरिया संश्लेषण कॉलम से तरल प्रतिक्रिया मिश्रण (पिघल) स्ट्रिपिंग कॉलम 5 में प्रवेश करता है, जहां यह ट्यूबों से नीचे बहता है। कंप्रेसर में 13-15 एमपीए के दबाव में संपीड़ित कार्बन डाइऑक्साइड को पिघलने के लिए काउंटरकुरेंट रूप से आपूर्ति की जाती है, जिसमें हवा को उस मात्रा में जोड़ा जाता है जो मिश्रण में 0.5-0.8% की ऑक्सीजन एकाग्रता प्रदान करता है ताकि एक निष्क्रिय फिल्म बनाई जा सके और उपकरण कम हो सके जंग। स्ट्रिपिंग कॉलम को भाप से गर्म किया जाता है। कॉलम 5 से गैस-वाष्प मिश्रण, जिसमें ताजा कार्बन डाइऑक्साइड होता है, उच्च दबाव कंडेनसर 4 में प्रवेश करता है। इसमें तरल अमोनिया भी डाला जाता है। यह एक साथ इंजेक्टर 3 में एक कार्यशील प्रवाह के रूप में कार्य करता है, जो कंडेनसर को स्क्रबर 2 से कार्बन-अमोनियम लवण के घोल की आपूर्ति करता है और, यदि आवश्यक हो, तो भाग

चित्र.8.9. एक पूर्ण तरल रीसायकल और एक स्ट्रिपिंग प्रक्रिया के उपयोग के साथ कार्बामाइड के उत्पादन के लिए एक सरलीकृत प्रक्रिया प्रवाह आरेख:

1 - कार्बामाइड संश्लेषण स्तंभ; 2 - उच्च दबाव स्क्रबर; 3 - इंजेक्टर; 4 - उच्च दबाव कार्बामेट कंडेनसर; 5 - स्ट्रिपिंग कॉलम; 6 - पंप; 7 - कम दबाव कंडेनसर; 8 - कम दबाव का आसवन स्तंभ; 9 - हीटर; 10 - संग्रह; 11 - बाष्पीकरण करनेवाला; 12 - दानेदार टावर।

संश्लेषण स्तंभ से पिघला। कार्बामेट संघनित्र में बनता है। प्रतिक्रिया के दौरान निकलने वाली गर्मी का उपयोग भाप बनाने के लिए किया जाता है।

संश्लेषण स्तंभ के ऊपरी भाग से, बिना प्रतिक्रिया वाली गैसें लगातार बाहर निकलती हैं, उच्च दबाव वाले स्क्रबर 2 में प्रवेश करती हैं, जिसमें उनमें से अधिकांश पानी के ठंडा होने के कारण संघनित हो जाती हैं, जिससे कार्बामेट और कार्बन अमोनियम लवण का एक जलीय घोल बनता है। स्ट्रिपिंग कॉलम 5 को छोड़कर कार्बामाइड के जलीय घोल में 4-5% कार्बामेट होता है। इसके अंतिम अपघटन के लिए, समाधान को 0.3-0.6 एमपीए के दबाव में थ्रॉटल किया जाता है और फिर आसवन स्तंभ के ऊपरी भाग में भेजा जाता है। 8. तरल चरण स्तंभ में नोजल से नीचे की ओर प्रवाहित होता है, जो वाष्प-गैस मिश्रण से ऊपर उठता है। नीचे से ऊपर; एनएच 3, सीओ 2 और जल वाष्प स्तंभ के शीर्ष से बाहर निकलते हैं। जलवाष्प निम्न दाब संघनित्र 7 में संघनित होता है, जबकि अमोनिया और कार्बन डाइऑक्साइड का मुख्य भाग घुल जाता है। परिणामी घोल को स्क्रबर 2 में भेजा जाता है। वायुमंडल में उत्सर्जित गैसों का अंतिम शुद्धिकरण अवशोषण विधियों द्वारा किया जाता है (आरेख में नहीं दिखाया गया है)।

आसवन स्तंभ 8 के निचले हिस्से को छोड़कर कार्बामाइड का 70% जलीय घोल वाष्प-गैस मिश्रण से अलग किया जाता है और निर्देशित किया जाता है, दबाव कम होने के बाद वायुमंडलीय, पहले वाष्पीकरण और फिर दानेदार बनाने के लिए। ग्रेनुलेशन टॉवर 12 में पिघले का छिड़काव करने से पहले, यूरिया-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन जैसे कंडीशनिंग एडिटिव्स को इसमें मिलाया जाता है ताकि गैर-काकिंग उर्वरक प्राप्त किया जा सके जो भंडारण के दौरान खराब न हो।

पूर्ण पुनर्चक्रण के साथ योजनाबद्ध आरेख

परिचय

सबसे महत्वपूर्ण प्रकार के खनिज उर्वरक नाइट्रोजन हैं: अमोनियम नाइट्रेट, यूरिया, अमोनियम सल्फेट, अमोनिया के जलीय घोल, आदि। नाइट्रोजन पौधों के जीवन में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है: यह क्लोरोफिल का हिस्सा है, जो सौर ऊर्जा का स्वीकर्ता है। और प्रोटीन, जो एक जीवित कोशिका के निर्माण के लिए आवश्यक है। पौधे केवल बाध्य नाइट्रोजन का उपभोग कर सकते हैं - नाइट्रेट्स, अमोनियम लवण या एमाइड के रूप में। मृदा सूक्ष्मजीवों की गतिविधि के कारण वायुमंडलीय नाइट्रोजन से अपेक्षाकृत कम मात्रा में बाध्य नाइट्रोजन बनता है। हालांकि, वायुमंडलीय नाइट्रोजन के औद्योगिक निर्धारण के परिणामस्वरूप प्राप्त मिट्टी में नाइट्रोजन उर्वरकों के अतिरिक्त आवेदन के बिना आधुनिक गहन खेती अब मौजूद नहीं रह सकती है।

नाइट्रोजन उर्वरक अपनी नाइट्रोजन सामग्री में एक दूसरे से भिन्न होते हैं, नाइट्रोजन यौगिकों (नाइट्रेट, अमोनियम, एमाइड), चरण अवस्था (ठोस और तरल) के रूप में, शारीरिक रूप से अम्लीय और शारीरिक रूप से क्षारीय उर्वरकों को भी प्रतिष्ठित किया जाता है।

अमोनियम नाइट्रेट का उत्पादन

अमोनियम नाइट्रेट, या अमोनियम नाइट्रेट, NH4NO3 एक सफेद क्रिस्टलीय पदार्थ है जिसमें अमोनियम और नाइट्रेट रूपों में 35% नाइट्रोजन होता है , नाइट्रोजन के दोनों रूप पौधों द्वारा आसानी से आत्मसात कर लिए जाते हैं। बुवाई से पहले और सभी प्रकार की शीर्ष ड्रेसिंग के लिए दानेदार अमोनियम नाइट्रेट का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है। छोटे पैमाने पर इसका उपयोग विस्फोटकों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

अमोनियम नाइट्रेट पानी में अत्यधिक घुलनशील है और इसमें उच्च हाइग्रोस्कोपिसिटी (हवा से नमी को अवशोषित करने की क्षमता) है। यही कारण है कि उर्वरक के दाने फैलते हैं, अपना क्रिस्टलीय रूप खो देते हैं, उर्वरकों का आवरण होता है - थोक सामग्री एक ठोस अखंड द्रव्यमान में बदल जाती है।

अमोनियम नाइट्रेट तीन प्रकारों में निर्मित होता है:

उद्योग में ए और बी का उपयोग किया जाता है; विस्फोटक मिश्रण में प्रयुक्त (अमोनाइट्स, अमोनियाल्स)

बी - लगभग 33-34% नाइट्रोजन युक्त प्रभावी और सबसे आम नाइट्रोजन उर्वरक; शारीरिक अम्लता है।

कच्चा माल

अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन में फीडस्टॉक अमोनिया और नाइट्रिक एसिड है।

नाइट्रिक एसिड . शुद्ध नाइट्रिक अम्ल एचएनओ

1.51 . के घनत्व के साथ रंगहीन तरल जी/सेमीपर - 42 सी यह एक पारदर्शी क्रिस्टलीय द्रव्यमान में जम जाता है। हवा में, यह केंद्रित हाइड्रोक्लोरिक एसिड की तरह, "धूम्रपान करता है", क्योंकि इसके वाष्प हवा की नमी के साथ कोहरे की छोटी बूंदों का निर्माण करते हैं। नाइट्रिक एसिड ताकत में भिन्न नहीं होता है पहले से ही प्रकाश के प्रभाव में, यह धीरे-धीरे विघटित हो जाता है:

तापमान जितना अधिक होता है और एसिड जितना अधिक केंद्रित होता है, उतनी ही तेजी से अपघटन होता है। उत्सर्जित नाइट्रोजन डाइऑक्साइड घुलअम्ल में और इसे भूरा रंग देता है।

नाइट्रिक एसिड सबसे मजबूत एसिड में से एक है; तनु विलयनों में, यह पूरी तरह से आयनों में विघटित हो जाता है

और - नाइट्रिक एसिड नाइट्रोजन के सबसे महत्वपूर्ण यौगिकों में से एक है: इसका उपयोग नाइट्रोजन उर्वरकों, विस्फोटकों और कार्बनिक रंगों के उत्पादन में बड़ी मात्रा में किया जाता है, कई रासायनिक प्रक्रियाओं में ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है, और सल्फ्यूरिक के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। एसिड के लिए नाइट्रोजनवालाविधि, सेल्यूलोज वार्निश, फिल्म के निर्माण के लिए प्रयोग किया जाता है .

नाइट्रिक एसिड का औद्योगिक उत्पादन . नाइट्रिक एसिड के उत्पादन के लिए आधुनिक औद्योगिक तरीके वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ अमोनिया के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण पर आधारित हैं। अमोनिया के गुणों का वर्णन करते समय, यह संकेत दिया गया था कि यह ऑक्सीजन में जलता है, और प्रतिक्रिया उत्पाद पानी और मुक्त नाइट्रोजन हैं। लेकिन उत्प्रेरक की उपस्थिति में, ऑक्सीजन के साथ अमोनिया का ऑक्सीकरण अलग तरह से आगे बढ़ सकता है। यदि हवा के साथ अमोनिया का मिश्रण उत्प्रेरक के ऊपर से गुजरता है, तो 750 डिग्री सेल्सियस और मिश्रण की एक निश्चित संरचना पर, लगभग पूर्ण रूपांतरण होता है

बनाया

आसानी से अंदर चला जाता है, जो वायुमंडलीय ऑक्सीजन की उपस्थिति में पानी के साथ नाइट्रिक एसिड देता है।

प्लैटिनम आधारित मिश्रधातुओं का उपयोग अमोनिया के ऑक्सीकरण में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।

अमोनिया के ऑक्सीकरण से प्राप्त नाइट्रिक एसिड की सांद्रता 60% से अधिक नहीं होती है। यदि आवश्यक हो, ध्यान केंद्रित करें

उद्योग 55, 47 और 45% की एकाग्रता के साथ पतला नाइट्रिक एसिड का उत्पादन करता है, और केंद्रित - 98 और 97%। केंद्रित एसिड एल्यूमीनियम टैंकों में ले जाया जाता है, पतला - एसिड प्रतिरोधी स्टील टैंक में।

अमोनिया संश्लेषण

अमोनिया उद्योग और कृषि में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न नाइट्रोजन युक्त पदार्थों का एक प्रमुख उत्पाद है। D. N. Pryanishnikov ने पौधों में नाइट्रोजनयुक्त पदार्थों के चयापचय में अमोनिया को "अल्फा और ओमेगा" कहा।

आरेख अमोनिया के मुख्य अनुप्रयोगों को दर्शाता है। अमोनिया की संरचना 1784 में सी। बर्थोलेट द्वारा स्थापित की गई थी। अमोनिया NH3 एक आधार है, एक मध्यम रूप से मजबूत कम करने वाला एजेंट और खाली बॉन्डिंग ऑर्बिटल्स वाले धनायनों के संबंध में एक प्रभावी कॉम्प्लेक्सिंग एजेंट है।

प्रक्रिया के भौतिक और रासायनिक आधार . तत्वों से अमोनिया का संश्लेषण प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार किया जाता है

N2 + ZN2 \u003d 2NHZ; ΔH<0

प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती, एक्ज़ोथिर्मिक है, जो एक बड़े नकारात्मक थैलेपी प्रभाव (∆H=-91.96 kJ/mol) की विशेषता है और उच्च तापमान (∆H=-112.86 kJ/mol) पर और भी अधिक एक्ज़ोथिर्मिक बन जाती है। ले चेटेलियर के सिद्धांत के अनुसार, गर्म होने पर, संतुलन बाईं ओर शिफ्ट हो जाता है, अमोनिया की उपज में कमी की ओर। इस मामले में एन्ट्रापी में परिवर्तन भी नकारात्मक है और प्रतिक्रिया के पक्ष में नहीं है। ∆S के ऋणात्मक मान के साथ, तापमान में वृद्धि से प्रतिक्रिया होने की संभावना कम हो जाती है,

अमोनिया संश्लेषण प्रतिक्रिया मात्रा में कमी के साथ आगे बढ़ती है। प्रतिक्रिया समीकरण के अनुसार, प्रारंभिक गैसीय अभिकारकों के 4 मोल गैसीय उत्पाद का 2 मोल बनाते हैं। ले चेटेलियर के सिद्धांत के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि, संतुलन की स्थिति में, मिश्रण में अमोनिया की मात्रा कम दबाव की तुलना में उच्च दबाव में अधिक होगी।

लक्ष्य उत्पाद के लक्षण

भौतिक रासायनिक विशेषताएं अमोनियम नाइट्रेट (अमोनियम नाइट्रेट) NH4NO3 का आणविक भार 80.043 है; शुद्ध उत्पाद - एक रंगहीन क्रिस्टलीय पदार्थ जिसमें 60% ऑक्सीजन, 5% हाइड्रोजन और 35% नाइट्रोजन (अमोनिया और नाइट्रेट रूपों में प्रत्येक में 17.5%) होता है। तकनीकी उत्पाद में कम से कम 34.0% नाइट्रोजन होता है।

अमोनियम नाइट्रेट के बुनियादी भौतिक और रासायनिक गुण :

तापमान के आधार पर अमोनियम नाइट्रेट, पांच क्रिस्टलीय संशोधनों में मौजूद होता है जो वायुमंडलीय दबाव (तालिका) पर थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर होते हैं। प्रत्येक संशोधन केवल एक निश्चित तापमान सीमा में मौजूद होता है, और एक संशोधन से दूसरे में संक्रमण (बहुरूपी) क्रिस्टल संरचना में परिवर्तन, गर्मी की रिहाई (या अवशोषण) के साथ-साथ विशिष्ट मात्रा, गर्मी क्षमता में अचानक परिवर्तन के साथ होता है। , एन्ट्रापी, आदि। पॉलीमॉर्फिक संक्रमण प्रतिवर्ती हैं - एनेंटियोट्रोपिक।

टेबल। अमोनियम नाइट्रेट के क्रिस्टल संशोधन

NH4NO3-H2O सिस्टम (चित्र 11-2) एक साधारण यूक्टेक्टिक वाले सिस्टम से संबंधित है। गलनक्रांतिक बिंदु 42.4% MH4MO3 की सांद्रता और -16.9 डिग्री सेल्सियस के तापमान से मेल खाता है। आरेख की बाईं शाखा, पानी की तरल रेखा, HH4MO3-H20 प्रणाली में बर्फ छोड़ने की शर्तों से मेल खाती है। तरल वक्र की दाहिनी शाखा पानी में MH4MO3 की घुलनशीलता वक्र है। इस वक्र में संशोधन संक्रमण NH4NO3 1=11(125.8°C), II=III (84.2°C) और 111=IV (32.2 "C) के तापमान के अनुरूप तीन ब्रेकिंग पॉइंट हैं। गलनांक (क्रिस्टलीकरण) निर्जल अमोनियम नाइट्रेट 169.6 डिग्री सेल्सियस है। नमक की नमी की मात्रा बढ़ने के साथ यह घट जाती है।

नमी की मात्रा पर NH4NO3 (Tcryst, "C) के क्रिस्टलीकरण तापमान की निर्भरता (एक्स,%) से 1.5% तक समीकरण द्वारा वर्णित है:

टीसीआर == 169.6-13, 2x (11.6)

नमी सामग्री पर अमोनियम सल्फेट के अतिरिक्त के साथ अमोनियम नाइट्रेट के क्रिस्टलीकरण तापमान की निर्भरता (एक्स,%) 1.5% तक और अमोनियम सल्फेट (U,%) 3.0% तक समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:

टीक्रिस्ट \u003d 169.6- 13.2X + 2, OU। (11.7)।

अमोनियम नाइट्रेट गर्मी अवशोषण के साथ पानी में घुल जाता है। 25 डिग्री सेल्सियस पर पानी में विभिन्न सांद्रता के अमोनियम नाइट्रेट के विघटन के ताप (क्यूसोल्व) के मान नीचे दिए गए हैं:

सी (NH4NO3) % द्रव्यमान 59,69 47.05 38,84 30,76 22,85 15,09 2,17

क्यूसोल्व केजे/किग्रा. -202.8 -225.82 -240.45 -256.13 -271.29 -287.49 -320.95

अमोनियम नाइट्रेट पानी, एथिल और मिथाइल अल्कोहल, पाइरीडीन, एसीटोन, तरल अमोनिया में अत्यधिक घुलनशील है।

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1. तकनीकी हिस्सा

1.4.1 सान्द्रता के साथ अमोनियम नाइट्रेट का जलीय विलयन प्राप्त करना

परिचय

प्रकृति और मानव जीवन में, नाइट्रोजन अत्यंत महत्वपूर्ण है, यह प्रोटीन यौगिकों का हिस्सा है जो पौधे और जानवरों की दुनिया का आधार हैं। एक व्यक्ति प्रतिदिन 80-100 ग्राम प्रोटीन का सेवन करता है, जो कि 12-17 ग्राम नाइट्रोजन से मेल खाता है।

पौधों के सामान्य विकास के लिए कई रासायनिक तत्वों की आवश्यकता होती है। मुख्य हैं: कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, फास्फोरस, मैग्नीशियम, कैल्शियम, लोहा। पौधे के पहले दो तत्व हवा और पानी से प्राप्त होते हैं, बाकी मिट्टी से निकाले जाते हैं।

नाइट्रोजन पौधों के खनिज पोषण में विशेष रूप से बड़ी भूमिका निभाता है, हालांकि पौधे के द्रव्यमान में इसकी औसत सामग्री 1.5% से अधिक नहीं होती है। कोई भी पौधा नाइट्रोजन के बिना सामान्य रूप से जीवित और विकसित नहीं हो सकता है।

नाइट्रोजन न केवल पादप प्रोटीन, बल्कि क्लोरोफिल का भी एक अभिन्न अंग है, जिसकी मदद से पौधे सौर ऊर्जा के प्रभाव में वातावरण में CO2 से कार्बन को अवशोषित करते हैं।

प्राकृतिक नाइट्रोजन यौगिकों का निर्माण बिजली के निर्वहन के दौरान कार्बनिक अवशेषों के अपघटन की रासायनिक प्रक्रियाओं के साथ-साथ जैव रासायनिक रूप से मिट्टी में विशेष बैक्टीरिया की गतिविधि के परिणामस्वरूप होता है - एज़ोटोबैक्टर, जो सीधे हवा से नाइट्रोजन को आत्मसात करता है। फलीदार पौधों (मटर, अल्फाल्फा, बीन्स, आदि) की जड़ों में रहने वाले नोड्यूल बैक्टीरिया में समान क्षमता होती है।

मिट्टी में निहित नाइट्रोजन की एक महत्वपूर्ण मात्रा सालाना पौधों की फसलों की कटाई के साथ हटा दी जाती है, और भूजल और वर्षा जल द्वारा नाइट्रोजन युक्त पदार्थों के लीचिंग के परिणामस्वरूप कुछ हिस्सा खो जाता है। इसलिए, फसल की पैदावार बढ़ाने के लिए, नाइट्रोजन उर्वरकों को लागू करके मिट्टी में नाइट्रोजन के भंडार को व्यवस्थित रूप से भरना आवश्यक है। विभिन्न फसलों के लिए, मिट्टी की प्रकृति, जलवायु और अन्य परिस्थितियों के आधार पर, नाइट्रोजन की अलग-अलग मात्रा की आवश्यकता होती है।

अमोनियम नाइट्रेट नाइट्रोजन उर्वरकों की श्रेणी में एक महत्वपूर्ण स्थान रखता है। हाल के दशकों में इसके उत्पादन में 30% से अधिक की वृद्धि हुई है।

20 वीं शताब्दी की शुरुआत में, एक उत्कृष्ट वैज्ञानिक - कृषि रसायनज्ञ डी.एन. प्रियनिशनिकोव। अमोनियम नाइट्रेट को भविष्य का उर्वरक कहा जाता है। यूक्रेन में, दुनिया में पहली बार, उन्होंने सभी औद्योगिक फसलों (कपास, चीनी और चारा बीट, सन, मक्का) और हाल के वर्षों में सब्जी फसलों के लिए उर्वरक के रूप में बड़ी मात्रा में अमोनियम नाइट्रेट का उपयोग करना शुरू किया। .

अन्य नाइट्रोजन उर्वरकों की तुलना में अमोनियम नाइट्रेट के कई फायदे हैं। इसमें 34 - 34.5% नाइट्रोजन होता है और इस संबंध में यूरिया [(NH2)2CO] के बाद दूसरे स्थान पर है, जिसमें 46% नाइट्रोजन है। अमोनियम नाइट्रेट NH4NO3 एक सार्वभौमिक नाइट्रोजन उर्वरक है, क्योंकि इसमें एक साथ अमोनियम समूह NH4 और नाइट्रोजन के रूप का नाइट्रेट समूह NO3 होता है।

यह बहुत महत्वपूर्ण है कि अमोनियम नाइट्रेट के नाइट्रोजन रूपों का पौधों द्वारा अलग-अलग समय पर उपयोग किया जाता है। अमोनियम नाइट्रोजन NH2, जो सीधे प्रोटीन संश्लेषण में शामिल होता है, विकास अवधि के दौरान पौधों द्वारा जल्दी से अवशोषित कर लिया जाता है; नाइट्रेट नाइट्रोजन NO3 अपेक्षाकृत धीरे-धीरे अवशोषित होता है, इसलिए यह अधिक समय तक कार्य करता है।

अमोनियम नाइट्रेट का उपयोग उद्योग में भी किया जाता है। यह अमोनियम नाइट्रेट विस्फोटकों के एक बड़े समूह का हिस्सा है जो ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में विभिन्न परिस्थितियों में स्थिर होते हैं, कुछ शर्तों के तहत केवल गैसीय उत्पादों में विघटित होते हैं। ऐसा विस्फोटक ट्रिनिट्रोटोल्यूइन और अन्य पदार्थों के साथ अमोनियम नाइट्रेट का मिश्रण होता है। Fe(RCOO)3 RCOOH प्रकार की बाइकार्बोनेट फिल्म के साथ उपचारित अमोनियम नाइट्रेट का उपयोग खनन उद्योग में, सड़कों के निर्माण, हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग और अन्य बड़ी संरचनाओं में ब्लास्टिंग के लिए बड़ी मात्रा में किया जाता है।

अमोनियम नाइट्रेट की एक छोटी मात्रा का उपयोग नाइट्रस ऑक्साइड के उत्पादन के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग चिकित्सा पद्धति में किया जाता है।

नए निर्माण और मौजूदा उद्यमों के आधुनिकीकरण के माध्यम से अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन में वृद्धि के साथ, इसकी गुणवत्ता में सुधार करने के लिए कार्य निर्धारित किया गया था, अर्थात। 100% भुरभुरापन के साथ तैयार उत्पाद प्राप्त करें। यह विभिन्न एडिटिव्स पर आगे के शोध द्वारा प्राप्त किया जा सकता है जो बहुलक परिवर्तनों की प्रक्रियाओं को प्रभावित करते हैं, साथ ही उपलब्ध और सस्ते सर्फेक्टेंट के उपयोग के माध्यम से जो कणिकाओं की सतह के हाइड्रोफोबाइजेशन प्रदान करते हैं और इसे वायुमंडलीय नमी से बचाते हैं - धीमी गति से निर्माण- अभिनय अमोनियम नाइट्रेट।

साल्टपीटर उत्पादन दाना

1. तकनीकी हिस्सा

1.1 व्यवहार्यता अध्ययन, स्थल चयन और निर्माण स्थल

निर्माण स्थल चुनते समय तर्कसंगत आर्थिक प्रबंधन के सिद्धांतों द्वारा निर्देशित, हम कच्चे माल के आधार, ईंधन और ऊर्जा संसाधनों की निकटता, निर्मित उत्पादों के उपभोक्ताओं की निकटता, श्रम संसाधनों की उपलब्धता, परिवहन और वर्दी को ध्यान में रखते हैं। पूरे देश में उद्यमों का वितरण। उद्यमों के स्थान के उपरोक्त सिद्धांतों के आधार पर, रिव्ने शहर में दानेदार अमोनियम नाइट्रेट के लिए अनुमानित दुकान का निर्माण किया जाता है। चूंकि अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन के लिए आवश्यक कच्चे माल से, केवल सिंथेटिक अमोनिया के उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली प्राकृतिक गैस की आपूर्ति रिव्ने शहर में की जाती है।

गोरिन नदी का बेसिन जल आपूर्ति के स्रोत के रूप में कार्य करता है। उत्पादन द्वारा खपत की गई ऊर्जा रिव्ने सीएचपीपी द्वारा उत्पन्न की जाती है। इसके अलावा, रिव्ने 270 हजार लोगों की आबादी वाला एक बड़ा शहर है, जो श्रम संसाधनों के साथ अनुमानित कार्यशाला प्रदान करने में सक्षम है। श्रम बल की भर्ती भी शहर से जुड़े जिलों से किए जाने की परिकल्पना की गई है। कार्यशाला इंजीनियरिंग कर्मियों के साथ लविवि पॉलिटेक्निक संस्थान, निप्रॉपेट्रोस पॉलिटेक्निक संस्थान, कीव पॉलिटेक्निक संस्थान के स्नातकों द्वारा प्रदान की जाती है, कार्यशाला स्थानीय व्यावसायिक स्कूलों के साथ प्रदान की जाएगी।

उपभोक्ताओं तक तैयार उत्पादों का परिवहन रेल और सड़क मार्ग से किया जाएगा।

रिव्ने शहर में नियोजित कार्यशाला के निर्माण की समीचीनता इस तथ्य से भी स्पष्ट होती है कि अच्छी तरह से विकसित कृषि वाले रिव्ने, वोलिन, ल्वीव क्षेत्रों के क्षेत्रों में, डिज़ाइन की गई कार्यशाला के उत्पादों का मुख्य उपभोक्ता दानेदार अमोनियम नाइट्रेट है, खनिज उर्वरक के रूप में।

नतीजतन, कच्चे माल के आधार की निकटता, ऊर्जा संसाधन, बिक्री बाजार, साथ ही साथ श्रम बल की उपलब्धता, रिव्ने शहर में नियोजित कार्यशाला के निर्माण की व्यवहार्यता को इंगित करती है।

रेलवे पटरियों की एक बड़ी शाखाओं के साथ एक बड़े रेलवे स्टेशन की निकटता सस्ते परिवहन को संभव बनाती है

1.2 उत्पादन पद्धति का चयन और औचित्य

उद्योग में, केवल सिंथेटिक अमोनिया और तनु नाइट्रिक एसिड से अमोनियम नाइट्रेट प्राप्त करने की विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

अमोनियम नाइट्रेट की कई प्रस्तुतियों में, पहले इस्तेमाल किए जाने के बजाय, खराब काम करने वाले उपकरणों, विशेष वाशर पेश किए गए थे। नतीजतन, रस वाष्प में अमोनिया या अमोनियम नाइट्रेट की सामग्री लगभग तीन गुना कम हो गई। कम उत्पादकता (300 - 350 टन / दिन) के साथ अप्रचलित डिजाइनों के न्यूट्रलाइज़र, बढ़े हुए नुकसान और प्रतिक्रिया गर्मी के अपर्याप्त उपयोग का पुनर्निर्माण किया गया। बड़ी संख्या में कम-शक्ति वाले क्षैतिज बाष्पीकरणों को ऊर्ध्वाधर वाले द्वारा गिरने या फिसलने वाली फिल्म के साथ बदल दिया गया था, और एक बड़ी गर्मी विनिमय सतह वाले उपकरणों द्वारा, जिससे बाष्पीकरण चरणों की उत्पादकता को लगभग दोगुना करना संभव हो गया, माध्यमिक की खपत को कम करना और ताजा हीटिंग स्टीम औसतन 20%।

यूक्रेन और विदेशों में, यह दृढ़ता से स्थापित है कि केवल उच्च क्षमता वाली इकाइयों का निर्माण, विज्ञान और प्रौद्योगिकी में आधुनिक उपलब्धियों का उपयोग करके, मौजूदा अमोनियम नाइट्रेट उत्पादन की तुलना में आर्थिक लाभ प्रदान कर सकता है।

अलग-अलग पौधों में अमोनियम नाइट्रेट की एक महत्वपूर्ण मात्रा यूरिया प्रणालियों से अमोनिया युक्त अपशिष्ट गैसों से आंशिक तरल पुनर्चक्रण के साथ उत्पन्न होती है, जहां 1 से 1.4 टन अमोनिया प्रति टन यूरिया का उत्पादन किया जाता है। अमोनिया की समान मात्रा से 4.5 - 6.4 टन अमोनियम नाइट्रेट का उत्पादन करना फैशनेबल है।

अमोनिया युक्त गैसों से अमोनियम नाइट्रेट प्राप्त करने की विधि केवल उदासीनीकरण के चरण में गैसीय अमोनिया से प्राप्त करने की विधि से भिन्न होती है।

कम मात्रा में, अमोनियम नाइट्रेट प्रतिक्रियाओं के अनुसार लवण (रूपांतरण विधियों) के विनिमय अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है:

Ca(NO3)2 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + vCaCO3 (1.1)

Mg (NO3) 2 + (NH4) 2CO3 \u003d 2NH4NO3 + vMgCO3 (1.2)

बा(NO3)2 + (NH4)2SO4 = 2NH4NO3 + vBaSO4 (1.3)

अमोनियम नाइट्रेट प्राप्त करने के ये तरीके परिणामी लवणों में से एक की वर्षा पर आधारित हैं। लवण के विनिमय अपघटन द्वारा अमोनियम नाइट्रेट प्राप्त करने के सभी तरीके जटिल हैं, जो उच्च भाप खपत और बाध्य नाइट्रोजन के नुकसान से जुड़े हैं। वे आमतौर पर उद्योग में केवल तभी उपयोग किए जाते हैं जब उप-उत्पादों के रूप में प्राप्त नाइट्रोजन यौगिकों का निपटान करना आवश्यक हो।

अमोनियम नाइट्रेट प्राप्त करने के लिए तकनीकी प्रक्रिया की सापेक्ष सादगी के बावजूद, विदेशों में इसके उत्पादन की योजनाओं में महत्वपूर्ण अंतर हैं, जो एक दूसरे से योजक के प्रकार और उनकी तैयारी की विधि और पिघल दानेदार बनाने की विधि में भिन्न हैं।

विधि "नुक्लो" (यूएसए)।

दानेदार अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन के लिए इस पद्धति की एक विशेषता अत्यधिक केंद्रित पिघल (टॉवर में इसके दानेदार होने से पहले अमोनियम नाइट्रेट का 99.8%, "नुक्लो" नामक एक विशेष योजक का लगभग 2% है। यह बारीक विभाजित है। कंक्रीट मिट्टी का सूखा पाउडर 0.04 मिमी से अधिक नहीं के कण आकार के साथ।

विधि "नाइट्रो - करंट"।

इस प्रक्रिया को ब्रिटिश फर्म फेज़ोन ने विकसित किया था। इस विधि का दूसरों से मुख्य अंतर यह है कि अमोनियम नाइट्रेट पिघल की बूंदों को एक साथ ठंडा, दानेदार और पाउडर किया जाता है, पहले पाउडरिंग एडिटिव के धूल के बादल में, और फिर उसी एडिटिव के द्रवित बिस्तर में।

कंपनी "ऐ - सी - ऐ" (इंग्लैंड) की विधि।

अमोनियम नाइट्रेट प्राप्त करने की यह विधि अलग है कि मैग्नीशियम नाइट्रेट समाधान का उपयोग एक योजक के रूप में किया जाता है जो तैयार उत्पाद के भौतिक और रासायनिक गुणों में सुधार करता है, जिससे अमोनियम नाइट्रेट पिघला हुआ 0.7% तक उच्च गुणवत्ता वाला उत्पाद प्राप्त करना संभव हो जाता है। पानी।

अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन के लिए निर्वात-मुक्त विधि 1951 में संयुक्त राज्य अमेरिका में "स्टेंगल पेटेंट" द्वारा ली गई थी और बाद में इसे उद्योग में लागू किया गया था। विधि का सार इस तथ्य में निहित है कि गर्म 59% नाइट्रिक एसिड 0.34 एमपीए के दबाव में एक छोटी मात्रा में गर्म गैस अमोनिया के साथ बेअसर होता है।

ऊपर वर्णित योजनाओं के अलावा, विदेशों में अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन के लिए कई अन्य योजनाएं हैं, लेकिन वे एक दूसरे से बहुत कम हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि, सभी विदेशी प्रतिष्ठानों में, यूक्रेन और पड़ोसी देशों में संचालित और निर्माणाधीन कार्यशालाओं के विपरीत, दानेदार टॉवर के बाद उत्पाद स्क्रीनिंग और डस्टिंग के चरण से गुजरता है, जो वाणिज्यिक उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करता है, लेकिन महत्वपूर्ण रूप से तकनीकी योजना को जटिल करता है। घरेलू संयंत्रों में, उत्पाद के स्थानांतरण के संचालन की अनुपस्थिति की भरपाई ग्रैनुलेटर्स के अधिक उन्नत डिजाइन द्वारा की जाती है, जो एक उत्पाद को 1 मिमी से कम की न्यूनतम अंश सामग्री के साथ देते हैं। विदेशों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले कणिकाओं को ठंडा करने के लिए भारी घूर्णन ड्रम, यूक्रेन में उपयोग नहीं किए जाते हैं और उन्हें द्रवित बिस्तर शीतलन उपकरणों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।

कार्यशाला में दानेदार अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन की विशेषता है: एक उच्च गुणवत्ता वाला उत्पाद प्राप्त करना, तटस्थता गर्मी की उच्च उपयोग दर, "स्लाइडिंग फिल्म" के साथ एकल-चरण वाष्पीकरण का उपयोग, इसे वापस करके कचरे का अधिकतम उपयोग प्रक्रिया के लिए, उत्पादों के मशीनीकरण, भंडारण और लोडिंग का एक उच्च स्तर। यह काफी उच्च स्तर का उत्पादन है।

1.3 कच्चे माल और तैयार उत्पाद के लक्षण

अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन के लिए, 100% अमोनिया और पतला नाइट्रिक एसिड HNO3 55 - 56% की एकाग्रता के साथ उपयोग किया जाता है।

अमोनिया NH3 एक तीखी, विशिष्ट गंध वाली रंगहीन गैस है।

एक प्रतिक्रियाशील पदार्थ जो जोड़, प्रतिस्थापन और ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है।

चलो पानी में अच्छी तरह घुल जाते हैं।

0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हवा में घनत्व और 0.1 एमपीए - 0.597 का दबाव।

औद्योगिक परिसर के कार्य क्षेत्र की हवा में अधिकतम अनुमेय एकाग्रता 20 mg / m3 है, आबादी वाले क्षेत्रों की हवा में 0.2 mg / m3 है।

हवा के साथ मिश्रित होने पर, अमोनिया विस्फोटक मिश्रण बनाता है। अमोनिया-वायु मिश्रण की निचली विस्फोटक सीमा 15% (वॉल्यूम अंश) है, ऊपरी सीमा 28% (वॉल्यूम अंश) है।

अमोनिया ऊपरी श्वसन पथ, नाक और आंखों के श्लेष्म झिल्ली को परेशान करता है, किसी व्यक्ति की त्वचा पर होने से जलन होती है।

खतरा वर्ग IV।

GOST 6621 - 70 के अनुसार उत्पादित।

नाइट्रिक एसिड HNO3 एक तीखी गंध वाला तरल है।

0 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर हवा में घनत्व और 0.1MPa-1.45g/dm3 का दबाव।

क्वथनांक 75 डिग्री सेल्सियस।

गर्मी की रिहाई के साथ सभी तरह से पानी के साथ मिश्रणीय।

नाइट्रिक एसिड त्वचा या श्लेष्मा झिल्ली पर मिलने से जलन होती है। नाइट्रिक एसिड के प्रभाव में पशु और पौधों के ऊतक नष्ट हो जाते हैं। नाइट्रिक एसिड के वाष्प, नाइट्रोजन ऑक्साइड के समान, आंतरिक श्वसन पथ में जलन, सांस की तकलीफ और फुफ्फुसीय एडिमा का कारण बनते हैं।

NO2 के संदर्भ में औद्योगिक परिसर की हवा में नाइट्रिक एसिड वाष्प की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 2 mg/m3 है।

आबादी वाले क्षेत्रों की हवा में नाइट्रिक एसिड वाष्प की द्रव्यमान एकाग्रता 0.4 मिलीग्राम / एम 3 से अधिक नहीं है।

खतरा वर्ग II।

OST 113 - 03 - 270 - 76 के अनुसार उत्पादित।

अमोनियम नाइट्रेट NH4NO3 एक सफेद क्रिस्टलीय पदार्थ है जो दानेदार रूप में 35% तक नाइट्रोजन सामग्री के साथ उत्पन्न होता है

GOST 2 - 85 के अनुसार उत्पादित और निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करता है (तालिका 1.1 देखें)

तालिका 1.1 - GOST 2 - 85 . के अनुसार उत्पादित अमोनियम नाइट्रेट के लक्षण

संकेतक का नाम	ब्रांड के लिए मानक



के संदर्भ में नाइट्रेट और अमोनियम नाइट्रोजन का कुल द्रव्यमान अंश:
NH4NO3 के लिए शुष्क पदार्थ में,%, से कम नहीं
शुष्क पदार्थ में नाइट्रोजन के लिए %, से कम नहीं
पानी का द्रव्यमान अंश,%, और नहीं
पीएच 10% जलीय घोल, कम से कम
10% नाइट्रिक एसिड समाधान में अघुलनशील पदार्थों का द्रव्यमान अंश,%, अधिकतम
ग्रेडिंग
दानों के आकार का द्रव्यमान अंश:
1 से 3 मिमी,%, कम नहीं
1 से 4 मिमी,%, कम नहीं
शामिल:
2 से 4 मिमी तक दाने,%, से कम नहीं
1 मिमी से कम आकार के दाने,%, अधिक नहीं
5 मिमी से बड़े दाने,%
कणिकाओं की स्थिर शक्ति
एन / ग्रेन्युल (किलो / ग्रेन्युल), से कम नहीं
स्थिरता,%, कम नहीं

अमोनियम नाइट्रेट एक विस्फोटक और ज्वलनशील पदार्थ है। अमोनियम नाइट्रेट के दाने घर्षण, झटके और झटके के प्रतिरोधी होते हैं, जब डेटोनेटर या एक सीमित स्थान के संपर्क में आने पर अमोनियम नाइट्रेट फट जाता है। कार्बनिक अम्ल, तेल, चूरा, चारकोल की उपस्थिति में अमोनियम नाइट्रेट की विस्फोटकता बढ़ जाती है। अमोनियम नाइट्रेट में सबसे खतरनाक धातु की अशुद्धियाँ कैडमियम और कॉपर हैं।

अमोनियम नाइट्रेट के विस्फोट के कारण हो सकते हैं:

ए) पर्याप्त शक्ति के डेटोनेटर के संपर्क में;

बी) अकार्बनिक और कार्बनिक अशुद्धियों का प्रभाव, विशेष रूप से बारीक बिखरे हुए तांबा, कैडमियम, जस्ता, पाउडर चारकोल, तेल;

सी) एक बंद जगह में थर्मल अपघटन।

कार्बनिक पदार्थों के मिश्रण के साथ अमोनियम नाइट्रेट की धूल नमक की विस्फोटकता को बढ़ाती है। साल्टपीटर में भिगोया हुआ कपड़ा और 100 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने से आग लग सकती है। पानी से धूप सेंकते समय साल्टपीटर को बुझा दें। इस तथ्य के कारण कि अमोनियम नाइट्रेट के प्रज्वलित होने पर नाइट्रोजन ऑक्साइड बनते हैं, बुझाने के लिए गैस मास्क का उपयोग करना आवश्यक है।

NH4NO3 = N2O = 2H2O = 3600 kJ (1.4)

NH4NO3 \u003d 0.5N2 + NO \u003d 2H2O \u003d 28.7 kJ (1.5)

घोल में मुक्त अम्लता की उपस्थिति से रासायनिक और तापीय अपघटन की क्षमता बढ़ जाती है।

अमोनियम नाइट्रेट की एक नकारात्मक संपत्ति इसकी केक की क्षमता है - भंडारण के दौरान इसकी प्रवाह क्षमता को खोने के लिए।

पकाने में योगदान करने वाले कारक:

बी) कणिकाओं की विविधता और कम यांत्रिक शक्ति। 2.5 मीटर ऊंचे ढेर में संग्रहित करने पर, ऊपरी थैलियों के दबाव में, धूल के कणों के निर्माण के साथ कम से कम टिकाऊ दाने नष्ट हो जाते हैं;

ग) क्रिस्टलीय संशोधनों में परिवर्तन;

d) हीड्रोस्कोपिसिटी सेकिंग को बढ़ावा देती है। कोकिंग को रोकने का सबसे प्रभावी तरीका इसे सीलबंद कंटेनरों (पॉलीइथाइलीन बैग) में पैक करना है।

औद्योगिक परिसरों में धूल के रूप में अमोनियम नाइट्रेट की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 10 mg/m3 से अधिक नहीं है।

श्वसन अंगों की सुरक्षा के साधन - समाधान।

अमोनियम नाइट्रेट का उपयोग कृषि में नाइट्रोजन उर्वरक के साथ-साथ उद्योग में विभिन्न तकनीकी उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

विस्फोटक और उनके अर्द्ध-तैयार उत्पादों का उत्पादन करने वाले सैन्य उद्योग उद्यमों में बड़ी मात्रा में कच्चे माल के रूप में दानेदार अमोनियम नाइट्रेट का उपयोग किया जाता है।

1.4 तकनीकी प्रक्रिया के भौतिक और रासायनिक आधार

दानेदार अमोनियम नाइट्रेट प्राप्त करने की प्रक्रिया में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

गैसीय अमोनिया के साथ नाइट्रिक एसिड को बेअसर करके कम से कम 80% की एकाग्रता के साथ अमोनियम नाइट्रेट का एक जलीय घोल प्राप्त करना;

पिघलने की स्थिति में अमोनियम नाइट्रेट के 80% घोल का वाष्पीकरण;

विघटन इकाइयों और कैप्चर सिस्टम से अमोनियम नाइट्रेट के कमजोर समाधानों का वाष्पीकरण;

पिघला हुआ नमक दानेदार बनाना;

हवा के साथ "द्रवयुक्त बिस्तर" में कणिकाओं को ठंडा करना;

फैटी एसिड के साथ कणिकाओं का उपचार;

परिवहन, पैकेजिंग और भंडारण।

1.4.1 नाइट्रिक एसिड को गैसीय अमोनिया के साथ बेअसर करके कम से कम 80% की एकाग्रता के साथ अमोनियम नाइट्रेट का जलीय घोल प्राप्त करना

अमोनियम नाइट्रेट का एक घोल न्यूट्रलाइज़र में प्राप्त किया जाता है जो प्रतिक्रिया की गर्मी को समाधान को आंशिक रूप से वाष्पित करने के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है। उन्हें उपकरण ITN (न्यूट्रलाइजेशन हीट का उपयोग) का नाम मिला।

न्यूट्रलाइजेशन प्रतिक्रिया तेज दर से आगे बढ़ती है और साथ में बड़ी मात्रा में गर्मी निकलती है।

NH3 \u003d HNO3 \u003d NH4NO3 \u003d 107.7 kJ / mol (1.6)

प्रतिक्रिया का ऊष्मीय प्रभाव नाइट्रिक एसिड और गैसीय अमोनिया की एकाग्रता और तापमान पर निर्भर करता है।

चित्र 1.1 - नाइट्रिक एसिड के गैसीय अमोनिया के साथ उदासीनीकरण की गर्मी (0.1 एमपीए और 20 डिग्री पर)

ITN तंत्र में न्यूट्रलाइजेशन प्रक्रिया 0.02 MPa के दबाव में की जाती है, तापमान 140 ° C से अधिक नहीं बना रहता है। ये स्थितियाँ सुनिश्चित करती हैं कि अमोनिया, नाइट्रिक एसिड और अमोनियम के न्यूनतम प्रवेश के साथ पर्याप्त रूप से केंद्रित समाधान प्राप्त किया जाए। रस भाप के साथ नाइट्रेट, जो घोल से पानी के वाष्पीकरण के परिणामस्वरूप बनता है। थोड़ा अम्लीय वातावरण में तटस्थकरण किया जाता है, क्योंकि रस भाप के साथ अमोनिया, नाइट्रिक एसिड और साल्टपीटर का नुकसान थोड़ा क्षारीय वातावरण की तुलना में कम होता है।

ITN तंत्र के वाष्पीकरण और उदासीनीकरण भागों में समाधानों के विशिष्ट गुरुत्व में अंतर के कारण, समाधान का निरंतर संचलन होता है। न्यूट्रलाइजेशन चैंबर के उद्घाटन से सघन घोल लगातार न्यूट्रलाइजेशन भाग में प्रवेश करता है। समाधान परिसंचरण की उपस्थिति न्यूट्रलाइज़ेशन भाग में अभिकर्मकों के बेहतर मिश्रण को बढ़ावा देती है, तंत्र की उत्पादकता को बढ़ाती है और न्यूट्रलाइज़ेशन क्षेत्र में समाधान की अधिकता को समाप्त करती है। जब प्रतिक्रिया भाग में तापमान 145 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है, तो अमोनिया और नाइट्रिक एसिड की आपूर्ति बंद हो जाती है और अम्लीय कंडेनसेट की आपूर्ति बंद हो जाती है।

1.4.2 80% अमोनियम नाइट्रेट विलयन का पिघलने की अवस्था में वाष्पन

1.2 एमपीए के दबाव और 190 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर संतृप्त भाप के संघनन की गर्मी के कारण बाष्पीकरणकर्ताओं में 80 - 86% अमोनियम नाइट्रेट समाधान का वाष्पीकरण किया जाता है। बाष्पीकरणकर्ता के कुंडलाकार स्थान के ऊपरी भाग में भाप की आपूर्ति की जाती है। बाष्पीकरण करनेवाला ऊर्ध्वाधर पाइप की दीवारों के साथ फिल्म "स्लाइडिंग" के समाधान के सिद्धांत के अनुसार 5.0 h 6.4 104 Pa के वैक्यूम के तहत संचालित होता है।

उपकरण के ऊपरी भाग में एक विभाजक स्थित होता है, जो अमोनियम नाइट्रेट को रस वाष्प से पिघलाने का कार्य करता है।

उच्च गुणवत्ता वाले अमोनियम नाइट्रेट प्राप्त करने के लिए, अमोनियम नाइट्रेट पिघल में कम से कम 99.4% की एकाग्रता और 175 - 785 डिग्री सेल्सियस का तापमान होना चाहिए।

1.4.3 विघटन इकाइयों और कैप्चर सिस्टम से अमोनियम नाइट्रेट के कमजोर समाधानों का वाष्पीकरण

कार्यशाला शुरू करने और बंद करने के परिणामस्वरूप प्राप्त कमजोर समाधानों और समाधानों का वाष्पीकरण एक अलग प्रणाली में होता है।

विघटन और फँसाने वाली इकाइयों में प्राप्त कमजोर समाधानों को एक नियंत्रण वाल्व के माध्यम से तंत्र के निचले हिस्से में खिलाया जाता है जो केवल कमजोर समाधानों को वाष्पित करता है। अमोनियम नाइट्रेट के कमजोर समाधानों का वाष्पीकरण एक "फिल्म प्रकार" बाष्पीकरणकर्ता में किया जाता है, जो ऊर्ध्वाधर पाइप के अंदर फिल्म के "स्लाइडिंग" के सिद्धांत पर काम करता है। वाष्प-तरल पायस, जो बाष्पीकरणकर्ता की ट्यूब में बनता है, विभाजक-वॉशर में प्रवेश करता है, जहां रस वाष्प और अमोनियम नाइट्रेट समाधान अलग हो जाते हैं। रस की भाप बाष्पीकरण करने वाले वॉशर की छलनी की प्लेटों से होकर गुजरती है, जहां अमोनियम नाइट्रेट के छींटों को पकड़ लिया जाता है और फिर सतह कंडेनसर में भेज दिया जाता है।

ऊष्मा वाहक वाष्प विस्तारक से (0.02 - 0.03) एमपीए के दबाव और 109 - 112 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ आने वाली फ्लैश स्टीम है, जो बाष्पीकरणकर्ता के ऊपरी खोल की ओर आपूर्ति की जाती है। बाष्पीकरणकर्ता में निर्वात 200-300 मिमी एचजी पर बनाए रखा जाता है। कला। निचली प्लेट से, लगभग 60% की एकाग्रता के साथ एक कमजोर समाधान और 105 - 112 डिग्री सेल्सियस के तापमान को एक संग्रह में छुट्टी दे दी जाती है - एक अतिरिक्त न्यूट्रलाइज़र।

1.4.4 गलन से नमक का दाना

दानेदार रूप में अमोनियम नाइट्रेट प्राप्त करने के लिए, कम से कम 99.4% की एकाग्रता के साथ पिघलने से इसका क्रिस्टलीकरण टावरों में किया जाता है, जो एक प्रबलित कंक्रीट संरचना होती है, जो आकार में 10.5 मीटर के व्यास के साथ बेलनाकार होती है। 175 - 180 डिग्री सेल्सियस के तापमान और कम से कम 99.4% अमोनियम नाइट्रेट की एकाग्रता के साथ पिघला हुआ एक गतिशील दानेदार में 200 - 220 आरपीएम की गति से घूमता है, जिसमें 1.2 - 1.3 मिमी के व्यास के साथ छेद होते हैं। 40 मीटर की ऊंचाई से गिरने के दौरान छिद्रों के माध्यम से छिड़का हुआ पिघल गोलाकार कणों में बनता है।

दानों को ठंडा करने के लिए हवा नीचे से ऊपर की ओर उलटी दिशा में चलती है। एयर ड्राफ्ट बनाने के लिए, 100,000 एनएम3/घंटा की क्षमता वाले चार अक्षीय पंखे लगाए गए हैं। दानेदार मीनार में दानों को थोड़ा सुखाया जाता है। इनकी आर्द्रता आवक गलन की नमी की मात्रा से 0.15 - 0.2% कम होती है।

ऐसा इसलिए है क्योंकि टॉवर में प्रवेश करने वाली हवा की 100% सापेक्ष आर्द्रता पर भी, गर्म छर्रों पर जल वाष्प का दबाव हवा में नमी के आंशिक दबाव से अधिक होता है।

1.4.5 हवा के साथ द्रवित बिस्तर में ठंडा छर्रों

दानेदार टावर के शंकु से अमोनियम नाइट्रेट के कणिकाओं को ठंडा करने के लिए "द्रवयुक्त बिस्तर" के साथ उपकरण को खिलाया जाता है। दानों को 100-110 डिग्री सेल्सियस के तापमान से 50 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक ठंडा करना उपकरण में होता है, जो सीधे दानेदार टॉवर के नीचे स्थित होता है। "द्रवयुक्त बिस्तर" की ऊंचाई और साल्टपीटर की समान उतराई को विनियमित करने के लिए छिद्रित जाली पर एक अतिप्रवाह पाइप स्थापित किया गया है। 150,000 Nm3/h तक हवा की आपूर्ति छिद्रित ग्रेट के तहत की जाती है, जो अमोनियम नाइट्रेट को ठंडा करती है और आंशिक रूप से सूख जाती है। शंकु से आने वाले दानों की तुलना में अमोनियम नाइट्रेट कणिकाओं की नमी 0.05 - 0.1% कम हो जाती है।

1.4.6 वसीय अम्लों के साथ कणिकाओं का उपचार

लंबे समय तक भंडारण या थोक में परिवहन के दौरान अमोनियम नाइट्रेट के कोकिंग को रोकने के लिए फैटी एसिड के साथ कणिकाओं का प्रसंस्करण किया जाता है।

उपचार प्रक्रिया में यह तथ्य शामिल है कि फैटी एसिड को नोजल के साथ बारीक स्प्रे किया जाता है, जो 0.01 - 0.03% की दर से कणिकाओं की सतह पर लगाया जाता है। नोजल का डिज़ाइन स्प्रे जेट के अण्डाकार खंड के निर्माण को सुनिश्चित करता है। नोजल का माउंटिंग डिज़ाइन उन्हें विभिन्न स्थितियों में स्थानांतरित करने और ठीक करने की क्षमता प्रदान करता है। फैटी एसिड के साथ कणिकाओं का प्रसंस्करण उन जगहों पर किया जाता है जहां कणिकाओं को कन्वेयर बेल्ट से कन्वेयर बेल्ट में स्थानांतरित किया जाता है।

1.4.7 परिवहन, पैकेजिंग और भंडारण

द्रवित बिस्तर से दानेदार अमोनियम नाइट्रेट को कन्वेयर के माध्यम से बल्कहेड नंबर 1 तक पहुंचाया जाता है, फैटी एसिड के साथ संसाधित किया जाता है और दूसरे और तीसरे लिफ्ट कन्वेयर के माध्यम से घुड़सवार डिब्बे में खिलाया जाता है, जहां से यह स्वचालित स्केल में प्रवेश करता है जो 50 किलो के हिस्से का वजन करता है और फिर पैकेजिंग इकाई। एक पैकेजिंग मशीन की मदद से, अमोनियम नाइट्रेट को पॉलीइथाइलीन वाल्व बैग में पैक किया जाता है और कन्वेयर पर डंप किया जाता है जो पैक किए गए उत्पादों को वैगनों और वाहनों में लोड करने के लिए लोडिंग मशीनों पर भेजते हैं। गोदामों में तैयार उत्पादों का भंडारण वैगनों या वाहनों की अनुपस्थिति में प्रदान किया जाता है।

बवासीर में संग्रहीत अमोनियम नाइट्रेट को नमी और विभिन्न तापमान चरम सीमाओं से बचाया जाना चाहिए। ढेर की ऊंचाई 2.5 मीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए, क्योंकि ऊपरी बैग के दबाव में, निचले बैग में सबसे कमजोर दाने धूल के कणों के निर्माण से नष्ट हो सकते हैं। बढ़ते तापमान के साथ अमोनियम नाइट्रेट द्वारा हवा से नमी के अवशोषण की दर तेजी से बढ़ जाती है। तो 40 डिग्री सेल्सियस पर, नमी अवशोषण की दर 23 डिग्री सेल्सियस की तुलना में 2.6 गुना अधिक है।

गोदामों में अमोनियम नाइट्रेट के साथ एक साथ स्टोर करना मना है: तेल, चूरा, लकड़ी का कोयला, कैडमियम और तांबा, जस्ता, क्रोमियम यौगिकों, एल्यूमीनियम, सीसा, निकल, सुरमा, बिस्मथ के पाउडर की धातु की अशुद्धियाँ।

अग्नि सुरक्षा और सुरक्षा आवश्यकताओं के अनुसार खाली बैग के भंडारण को कंटेनरों में संग्रहीत अमोनियम नाइट्रेट से अलग किया जाता है।

1.5 जल और वायु घाटियों का संरक्षण। उत्पादन अपशिष्ट और उनका निपटान

खनिज उर्वरकों के उत्पादन के तेजी से विकास के संदर्भ में, राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था का व्यापक रासायनिककरण, पर्यावरण को प्रदूषण से बचाने और श्रमिकों के स्वास्थ्य की रक्षा करने की समस्याएं तेजी से महत्वपूर्ण होती जा रही हैं।

रिव्ने केमिकल प्लांट ने अन्य बड़े रासायनिक उद्योगों के उदाहरणों का अनुसरण करते हुए, यह सुनिश्चित किया है कि रासायनिक रूप से गंदे अपशिष्टों को पहले की तरह नदी में नहीं छोड़ा जाता है, लेकिन जैव रासायनिक उपचार संयंत्र की विशेष सुविधाओं में साफ किया जाता है और परिसंचारी जल आपूर्ति प्रणाली में वापस आ जाता है। आगे उपयोग।

कई लक्षित और स्थानीय सुविधाओं को परिचालन में लाया गया है, जिन्हें अपशिष्ट जल उपचार, नीचे के अवशेषों को जलाने और ठोस कचरे के निपटान के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन उद्देश्यों के लिए पूंजी निवेश की कुल राशि 25 अरब UAH से अधिक है।

जैव-सफाई कार्यशाला को सफलता के लिए प्रकृति संरक्षण के लिए यूक्रेन के मंत्रिपरिषद की राज्य समिति की महिमा की पुस्तक में सूचीबद्ध किया गया है। उद्यम की उपचार सुविधाएं 40 हेक्टेयर के क्षेत्र में स्थित हैं। शुद्ध पानी से भरे तालाबों में, कार्प, सिल्वर कार्प, नाजुक एक्वैरियम मछली खिलखिलाती है। वे उपचार की गुणवत्ता के संकेतक हैं और अपशिष्ट जल की सुरक्षा का सबसे अच्छा प्रमाण हैं।

प्रयोगशाला विश्लेषण से पता चलता है कि बफर तालाबों में पानी नदी से लिए गए पानी से भी बदतर नहीं है। पंपों की मदद से इसे फिर से उत्पादन की जरूरतों के लिए आपूर्ति की जाती है। जैव रासायनिक सफाई की दुकान को प्रति दिन 90,000 क्यूबिक मीटर तक की रासायनिक सफाई क्षमता तक लाया गया है।

संयंत्र में, अपशिष्ट जल, मिट्टी, औद्योगिक परिसर की हवा में, उद्यम के क्षेत्र में और बस्तियों और शहर के आसपास हानिकारक पदार्थों की सामग्री के लिए नियंत्रण सेवा में लगातार सुधार किया जा रहा है। 10 से अधिक वर्षों से, सैनिटरी नियंत्रण सक्रिय रूप से संचालित हो रहा है, एक औद्योगिक सैनिटरी प्रयोगशाला का काम कर रहा है। दिन और रात, वे बाहरी और उत्पादन वातावरण, और काम करने की स्थिति की स्वच्छता और स्वच्छ स्थिति की बारीकी से निगरानी करते हैं।

दानेदार अमोनियम नाइट्रेट के उत्पादन से अपशिष्ट हैं: उत्पाद के 0.5 एम 3 प्रति टन की मात्रा में भाप घनीभूत होती है, जिसे सामान्य संयंत्र नेटवर्क में छुट्टी दे दी जाती है; रस भाप 0.7 एम 3 प्रति टन उत्पाद की मात्रा में घनीभूत होता है। रस भाप घनीभूत में शामिल हैं:

अमोनिया NH3 - 0.29 g/dm3 से अधिक नहीं;

नाइट्रिक एसिड NO3 - 1.1 g/dm3 से अधिक नहीं;

अमोनियम नाइट्रेट NH4NO3 - 2.17 g/dm3 से अधिक नहीं।

शुद्धिकरण विभाग में कॉलम की सिंचाई के लिए जूस स्टीम कंडेनसेट को नाइट्रिक एसिड की दुकान पर भेजा जाता है।

अक्षीय प्रशंसकों के ढेर से वातावरण में उत्सर्जन:

अमोनियम नाइट्रेट NH4NO3 की द्रव्यमान सांद्रता - 110 m2/m3 . से अधिक नहीं

निकास गैसों की कुल मात्रा - 800 m3 / घंटा से अधिक नहीं।

सामान्य दुकान पाइप से उत्सर्जन:

अमोनिया NH3 की द्रव्यमान सांद्रता - 150 m2/m3 . से अधिक नहीं

अमोनियम नाइट्रेट NH4NO3 की द्रव्यमान सांद्रता - 120 m2/m3 . से अधिक नहीं

जल संसाधनों और वायु बेसिन की सुरक्षा की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के उपाय। आपात स्थिति और मरम्मत के लिए बंद होने की स्थिति में, अमोनिया, नाइट्रिक एसिड और अमोनियम नाइट्रेट के साथ जल चक्र के संदूषण को बाहर करने के लिए, साथ ही मिट्टी में हानिकारक पदार्थों के प्रवेश को रोकने के लिए, समाधान अवशोषण से निकाला जाता है। और वाष्पीकरण खंड तीन जल निकासी टैंकों में वी = 3 एम 3 प्रत्येक की मात्रा के साथ, इसके अलावा, अवशोषण और वाष्पीकरण अनुभागों के परिसंचरण पंपों की मुहरों से रिसाव एक ही टैंक में एकत्र किए जाते हैं। इन कंटेनरों से, समाधान को कमजोर समाधानों के संग्रह में पंप किया जाता है। 13 जहां से यह कमजोर विलयनों के वाष्पीकरण के लिए विभाग में प्रवेश करती है।

मिट्टी में हानिकारक पदार्थों के प्रवेश को रोकने के लिए जब उपकरण और संचार पर अंतराल दिखाई देते हैं, तो एसिड प्रतिरोधी सामग्री से बना एक फूस सुसज्जित होता है।

ग्रेनुलेशन टॉवर पर, प्रदूषित हवा को अमोनियम नाइट्रेट के कमजोर घोल से धोकर और भाप-वायु प्रवाह को फ़िल्टर करके सफाई की जाती है। अमोनियम नाइट्रेट पैकेजिंग विभाग में अर्ध-स्वचालित मशीनों और कन्वेयर पैकेजिंग के बाद अमोनियम नाइट्रेट धूल से वायु शोधन इकाई है। सफाई एक चक्रवात प्रकार TsN - 15 में की जाती है।

1.6 नए उपकरण, प्रौद्योगिकी और उपकरण के तत्वों के साथ उत्पादन की तकनीकी योजना का विवरण

नाइट्रिक एसिड और अमोनिया को काउंटरकरंट द्वारा ITN तंत्र के न्यूट्रलाइजेशन चैंबर में फीड किया जाता है। नाइट्रिक एसिड की दुकान से कम से कम 55% की एकाग्रता के साथ नाइट्रिक एसिड को दो पाइपलाइनों के माध्यम से 150 और 200 मिमी के व्यास के साथ एक दबाव टैंक (पॉज़ 1) के साथ एक अतिप्रवाह के साथ आपूर्ति की जाती है जिसके माध्यम से दबाव टैंक से अतिरिक्त एसिड वापस किया जाता है। नाइट्रिक एसिड भंडारण के लिए। टैंक (पॉज़ 1) से, नाइट्रिक एसिड कलेक्टर के माध्यम से आईटीएन उपकरण (पॉज़ 5) में भेजा जाता है। आईटीएन उपकरण एक ऊर्ध्वाधर बेलनाकार उपकरण है जिसमें 2612 मिमी व्यास और 6785 मिमी की ऊंचाई होती है जिसमें 1100 मिमी व्यास और 5400 मिमी की ऊंचाई वाला गिलास रखा जाता है (बेअसरीकरण कक्ष)। न्यूट्रलाइज़ेशन चैंबर के निचले हिस्से में आठ आयताकार छेद (खिड़कियाँ) 360x170 मिमी आकार के होते हैं, जो न्यूट्रलाइज़ेशन चैंबर को ITN तंत्र के वाष्पीकरण वाले हिस्से से जोड़ते हैं (तंत्र की दीवारों और न्यूट्रलाइज़ेशन चैंबर की दीवार के बीच कुंडलाकार स्थान) ) ITN तंत्र में प्रवेश करने वाले नाइट्रिक एसिड की मात्रा (स्थिति 5) स्वचालित रूप से पीएच मीटर प्रणाली द्वारा समायोजित की जाती है, जो कि अम्लता के लिए सुधार के साथ ITN तंत्र (स्थिति 5) में प्रवेश करने वाले गैसीय अमोनिया की मात्रा पर निर्भर करती है।

गैसीय अमोनिया NH3 थ्रॉटलिंग के बाद नियंत्रण वाल्व के माध्यम से कारखाने के नेटवर्क से 0.5 एमपीए से अधिक नहीं के दबाव के साथ 0.15 - 0.25 एमपीए तरल अमोनिया ड्रॉपलेट विभाजक स्थिति में प्रवेश करता है। 2, जहां आईटीएन तंत्र में प्रवेश करने से रोकने के लिए इसे तेल से अलग किया जाता है (स्थिति 5)। फिर गैसीय अमोनिया को अमोनिया हीटर (पॉज़ 4) में 70°C से कम तापमान पर गर्म नहीं किया जाता है, जहां स्टीम एक्सपैंडर (पॉज़ 33) से भाप कंडेनसेट का उपयोग गर्मी वाहक के रूप में किया जाता है। पाइपलाइनों के माध्यम से नियंत्रण वाल्व के माध्यम से (पॉज़ 3) से गर्म गैसीय अमोनिया आईटीएन तंत्र (पॉज़ 5) में प्रवेश करता है। गैसीय अमोनिया NH3 को तीन पाइपलाइनों के माध्यम से ITN तंत्र (पॉज़ 5) में पेश किया जाता है, दो पाइपलाइन नियंत्रण वाल्व के बाद समानांतर प्रवाह में ITN तंत्र के न्यूट्रलाइज़ेशन कक्ष में प्रवेश करती हैं, जहाँ उन्हें एक में जोड़ा जाता है और एक नाई के साथ समाप्त होता है। तीसरी पाइपलाइन के माध्यम से, आईटीएन तंत्र के आउटलेट पर एक तटस्थ वातावरण बनाए रखने के लिए अमोनिया को 100 एनएम 3 / एच तक की मात्रा में हाइड्रोलिक सील के नीचे बारबेटर के माध्यम से आपूर्ति की जाती है। उदासीनीकरण प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, अमोनियम नाइट्रेट और रस वाष्प का एक समाधान बनता है।

NH3 + HNO3 = NH4NO3 + 107.7 kJ/mol (1.6)

समाधान को तंत्र के वाष्पीकरण भाग में न्यूट्रलाइज़ेशन कक्ष के ऊपरी भाग के माध्यम से डाला जाता है, जहाँ यह 80 - 86% की सांद्रता में वाष्पित हो जाता है, न्यूट्रलाइज़ेशन प्रतिक्रिया की गर्मी के कारण, और भाप, रस के साथ मिलाकर वाष्पीकरण भाग में प्राप्त वाष्प, अमोनियम नाइट्रेट और अमोनिया समाधान के छिड़काव से रस भाप धोने के उद्देश्य से 140 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर वॉशर (पॉज़। 12) के तापमान पर तंत्र से हटा दिया जाता है। वॉशर (पॉज़। 12) एक बेलनाकार ऊर्ध्वाधर उपकरण है, जिसके अंदर तीन छलनी प्लेट होती हैं, जिसके ऊपर स्प्लैश गार्ड लगाए जाते हैं। कॉइल दो ऊर्ध्वाधर प्लेटों पर स्थापित होते हैं, जिसके माध्यम से ठंडा धोने का पानी गुजरता है। जूस की भाप चलनी ट्रे से गुजरती है, जो ठंडा होने के परिणामस्वरूप ट्रे पर बनी घोल की परत से बुदबुदाती है। अमोनियम नाइट्रेट का एक कमजोर समाधान प्लेटों से निचले हिस्से में बहता है, जहां से इसे कमजोर समाधान (पॉज़ 13) के टैंक में छोड़ा जाता है।

बिना संघनित धुला रस वाष्प वलय में सतह संघनित्र (स्थिति 15) में प्रवेश करता है। कंडेनसर (पॉज़ 15) के पाइप स्पेस में औद्योगिक पानी की आपूर्ति की जाती है, जो संक्षेपण की गर्मी को दूर करता है।

कंडेनसेट (पॉज़ 15) गुरुत्वाकर्षण द्वारा एसिड कंडेनसेट कलेक्टर (पॉज़ 16) में जाता है, और निष्क्रिय गैसों को मोमबत्ती के माध्यम से वायुमंडल में छोड़ा जाता है।

पानी की सील के माध्यम से बाष्पीकरणकर्ता भाग से अमोनियम नाइट्रेट का घोल रस वाष्प निकालने के लिए विभाजक - विस्तारक (स्थिति 6) में प्रवेश करता है और अतिरिक्त अम्लता को बेअसर करने के लिए कलेक्टर - न्यूट्रलाइज़र (पॉज़ 7) में छुट्टी दे दी जाती है। एल)। संग्रह - आफ्टर-न्यूट्रलाइज़र (पॉज़ 7) गैसीय अमोनिया की आपूर्ति के लिए प्रदान करता है। संग्रह से - न्यूट्रलाइज़र (स्थिति 7) और स्थिति। 8) 80 - 88% (क्षारीय माध्यम 0.2 ग्राम / लीटर से अधिक नहीं) की एकाग्रता के साथ अमोनियम नाइट्रेट का एक समाधान और पंप पॉज़ के साथ 140 डिग्री सेल्सियस से अधिक का तापमान नहीं। 9 को दानेदार डिब्बे में दबाव टैंक (स्थिति 11) में खिलाया जाता है।

एक बफर टैंक के रूप में, दो अतिरिक्त संग्राहक स्थापित किए जाते हैं - कार्यशाला और पंपों के लयबद्ध संचालन को सुनिश्चित करने के लिए एक आफ्टर-न्यूट्रलाइज़र (पॉज़ 8) और एक पंप (पॉज़ 10) भी स्थापित किया जाता है। पंप (पॉज़ 10) इस तरह से जुड़ा हुआ है कि यह कलेक्टर - न्यूट्रलाइज़र (पॉज़ 7) से कलेक्टर - न्यूट्रलाइज़र (पॉज़ 8) और इसके विपरीत समाधान की आपूर्ति कर सकता है।

एसिड कंडेनसेट कलेक्टर्स (पॉज़ 16) से जूस स्टीम कंडेनसेट को कलेक्टर (पॉज़। 18) में पंप किया जाता है, जहाँ से इसे पंप (पॉज़ 19) द्वारा सिंचाई के लिए नाइट्रिक एसिड शॉप में पंप किया जाता है।

भाप 2 एमपीए के दबाव और 300 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कार्यशाला में प्रवेश करती है, एक डायाफ्राम और एक नियंत्रण वाल्व से गुजरती है, 1.2 एमपीए तक कम हो जाती है, और एक स्टीम ह्यूमिडिफायर (पॉज़ 32) तंत्र के निचले हिस्से में प्रवेश करता है, जिसके अंदर दो चलनी प्लेट हैं, और ऊपरी भाग में एक फेंडर स्थापित है - एक लहराती नोक। यहां, भाप को आर्द्र किया जाता है और 190 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 1.2 एमपीए के दबाव के साथ बाष्पीकरणकर्ता (स्थिति 20) में प्रवेश करता है। वाष्प-तरल पायस के रूप में वाष्प-तरल पायस के रूप में भाप घनीभूत होती है, जिसमें 1.2 एमपीए का दबाव होता है और नियंत्रण वाल्व के माध्यम से 1 9 0 डिग्री सेल्सियस का तापमान भाप विस्तारक (स्थिति 3) में प्रवेश करता है, जहां, दबाव में कमी के कारण 0.12 - 0.13 एमपीए माध्यमिक फ्लैश स्टीम 109 - 113 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ बनता है, जिसका उपयोग नाइट्रेट के कमजोर समाधान (पॉज़ 22) के लिए बाष्पीकरणकर्ता को गर्म करने के लिए किया जाता है। भाप विस्तारक (आइटम 33) के निचले हिस्से से भाप घनीभूत होकर अमोनिया हीटर (आइटम 4) के कुंडलाकार स्थान में गर्म होने के लिए प्रवाहित होती है, जहां से 50 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गर्मी जारी होने के बाद, यह प्रवेश करती है स्टीम कंडेनसेट कलेक्टर (आइटम 34), जहां से इसे पंप किया जाता है (पॉज़ 35) को कंट्रोल वाल्व के माध्यम से फैक्ट्री नेटवर्क में डिस्चार्ज किया जाता है।

दबाव टैंक (स्थिति 11) में एक अतिप्रवाह पाइप (स्थिति 7) है। दबाव और अतिप्रवाह पाइप स्टीम ट्रैसर के साथ रखे जाते हैं और इन्सुलेट करते हैं। प्रेशर टैंक (पॉज़ 11) से, अमोनियम नाइट्रेट घोल बाष्पीकरणकर्ता (पॉज़। 20) के निचले पाइप वाले हिस्से में प्रवेश करता है, जहाँ 1.2 एमपीए और ए के दबाव में संतृप्त भाप के संघनन की गर्मी के कारण घोल वाष्पित हो जाता है। 190 डिग्री सेल्सियस का तापमान, एनलस स्पेस के ऊपरी हिस्से में आपूर्ति की जाती है। बाष्पीकरणकर्ता (स्थिति 20) 450 - 500 मिमी एचजी के निर्वात के तहत संचालित होता है। कला। ऊर्ध्वाधर पाइप की दीवारों के साथ समाधान फिल्म के "स्लाइडिंग" के सिद्धांत के अनुसार। बाष्पीकरणकर्ता के ऊपरी भाग में एक विभाजक स्थित होता है, जो अमोनियम नाइट्रेट को रस वाष्प से पिघलाने का कार्य करता है। (पॉज़ 20) से पिघला हुआ पानी की सील में छोड़ा जाता है - एक अतिरिक्त न्यूट्रलाइज़र (पॉज़ 24), जहां अतिरिक्त अम्लता को बेअसर करने के लिए गैसीय अमोनिया की आपूर्ति की जाती है। चयन की समाप्ति के मामले में, अतिप्रवाह (स्थिति 7) को भेजा जाता है। बाष्पीकरण से रस वाष्प (स्थिति 20) अमोनियम नाइट्रेट के छींटों से परिणामी रस वाष्प घनीभूत होकर वॉशर में प्रवेश करता है। वॉशर के अंदर चलनी प्लेट हैं। ऊपर की दो प्लेटों पर ठंडे पानी वाले कॉइल रखे जाते हैं, जिन पर भाप संघनित होती है। धोने के परिणामस्वरूप, अमोनियम नाइट्रेट का एक कमजोर घोल बनता है, जिसे पानी की सील (पॉज़ 27) के माध्यम से न्यूट्रलाइज़ेशन कंपार्टमेंट के प्रेशर टैंक (पॉज़ 28) में भेजा जाता है। वॉशर (पॉज़ 26) के बाद रस भाप को एनलस में सतह कंडेनसर (पॉज़ 29) में संक्षेपण के लिए भेजा जाता है, और ठंडा पानी पाइप स्पेस में भेजा जाता है। परिणामी घनीभूत गुरुत्वाकर्षण द्वारा एसिड समाधान कलेक्टर (स्थिति 30) को निर्देशित किया जाता है। अक्रिय गैसों को वैक्यूम पंपों द्वारा चूसा जाता है (स्थिति 37)।

पानी की सील से अमोनियम नाइट्रेट का पिघलना - न्यूट्रलाइज़र (पॉज़ 24) 99.5% NH4NO3 की सांद्रता के साथ और 170 - 180 ° C के तापमान के साथ अमोनिया की अधिकता के साथ 0.2 g / l से अधिक नहीं पंप किया जाता है (pos। 25) एक प्रेशर टैंक (पॉज़ 38) में जहां से यह गुरुत्वाकर्षण द्वारा डायनेमिक ग्रैनुलेटर्स (पॉज़ 39) में प्रवाहित होता है, जिसके माध्यम से ग्रेनुलेशन टॉवर (पॉज़ 40) पर छिड़काव करते हुए, इसे गोल कणों में तैयार किया जाता है। ग्रेनुलेशन टॉवर (पॉज़ 40) एक बेलनाकार प्रबलित कंक्रीट संरचना है जिसका व्यास 10.5 मीटर और खोखले भाग की ऊंचाई 40.5 मीटर है। दानेदार टॉवर के नीचे से, हवा की आपूर्ति प्रशंसकों (पॉज़ 45) द्वारा की जाती है, जो अक्षीय प्रशंसकों (पॉज़ 44) द्वारा खींची जाती है। अधिकांश हवा को खिड़कियों और ग्रांटर कोन में अंतराल के माध्यम से चूसा जाता है। शाफ्ट से नीचे गिरते हुए, अमोनियम नाइट्रेट कणिकाओं को 100 - 110°C तक ठंडा किया जाता है और ग्रेनुलेशन टॉवर के शंकु से वे "द्रवीकृत बिस्तर" (पॉज़ 41) के साथ उपकरण को ठंडा करने के लिए जाते हैं जो सीधे दानेदार टॉवर के नीचे स्थित होता है। . उन जगहों पर जहां एस्ट्रस को छिद्रित जाली में प्रवाहित किया जाता है, जंगम विभाजन स्थापित किए जाते हैं जो आपको सर्क पर "द्रवयुक्त बिस्तर" की ऊंचाई को समायोजित करने की अनुमति देते हैं।

अमोनियम नाइट्रेट और धूल जमा से टावर और उपकरण "केएस" की सफाई करते समय, एकत्रित द्रव्यमान को विलायक (पॉज़ 46) में फेंक दिया जाता है, जहां 1.2 एमपीए के दबाव और विघटन के लिए 190 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर भाप की आपूर्ति की जाती है। अमोनियम नाइट्रेट का परिणामी घोल (पॉज़ 46) के साथ कलेक्शन (पॉज़ 47) में विलीन हो जाता है और पंप्स (पॉज़ 48) को कमजोर सॉल्यूशन (पॉज़ 13) के कलेक्शन में पंप किया जाता है। वॉशर (पॉज़ 12) के बाद अमोनियम नाइट्रेट का एक कमजोर घोल भी उसी संग्रह में प्रवेश करता है।

NH4NO3 के कमजोर घोल (पॉज़ 13) में पंपों (पॉज़ 14) द्वारा एकत्र किए जाते हैं, प्रेशर टैंक (पॉज़ 28) में भेजे जाते हैं, जहाँ से उन्हें गुरुत्वाकर्षण द्वारा कंट्रोल वाल्व के माध्यम से कमजोर सॉल्यूशन के बाष्पीकरण के निचले हिस्से में खिलाया जाता है। (स्थिति 22)।

बाष्पीकरणकर्ता ऊर्ध्वाधर पाइपों के अंदर फिल्म "स्लाइडिंग" के सिद्धांत पर काम करता है। रस वाष्प बाष्पीकरण करने वाले वॉशर की छलनी प्लेटों से होकर गुजरता है, जहां अमोनियम नाइट्रेट के छींटे वाष्पित हो जाते हैं और सतह कंडेनसर (पॉज़ 23) में भेजे जाते हैं, जहाँ यह संघनित होता है और गुरुत्वाकर्षण द्वारा (पॉज़ 30) में प्रवेश करता है। और अक्रिय गैसें, ट्रैप (पॉज़ 36) को पार कर एक वैक्यूम पंप (पॉज़ 37) द्वारा चूसा जाता है। वैक्यूम को 200 - 300 मिमी पर बनाए रखा जाता है। आर टी. स्तंभ। बाष्पीकरणकर्ता की निचली प्लेट (पॉज़ 22) से, लगभग 60% की एकाग्रता के साथ एक अमोनियम नाइट्रेट समाधान और 105 - 112 डिग्री सेल्सियस के तापमान को एक कलेक्टर (स्थिति 8) में छुट्टी दे दी जाती है। ऊष्मा वाहक द्वितीयक वाष्पीकरण भाप है जो विस्तारक (स्थिति 33) से 109 - 113 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 0.12 - 0.13 एमपीए के दबाव के साथ आती है। बाष्पीकरणकर्ता के ऊपरी खोल की ओर भाप की आपूर्ति की जाती है, कंडेनसेट को भाप घनीभूत कलेक्टर (स्थिति 42) में छुट्टी दे दी जाती है।

दानेदार अमोनियम नाइट्रेट ग्रेनुलेशन टॉवर (पॉज़ 40) से ट्रांसफर यूनिट को कन्वेयर (पॉज़ 49) द्वारा खिलाया जाता है, जहाँ ग्रेन्युल को फैटी एसिड के साथ इलाज किया जाता है। फैटी एसिड को रेलवे टैंकों से पंप (पॉज़ 58) द्वारा एक संग्रह टैंक (पॉज़ 59) में पंप किया जाता है। जो 6.4 m2 की हीटिंग सतह वाले कॉइल से लैस है। मिश्रण पंपों (स्थिति 60) द्वारा किया जाता है और वही पंप खुराक इकाई के नलिका को फैटी एसिड की आपूर्ति करते हैं, जिसके माध्यम से उन्हें 0.5 एमपीए तक के दबाव और कम से कम 200 डिग्री के तापमान पर संपीड़ित हवा के साथ छिड़का जाता है। सी। नोजल का डिज़ाइन स्प्रे जेट के अण्डाकार खंड के निर्माण को सुनिश्चित करता है। संसाधित दानेदार अमोनियम नाइट्रेट को दूसरी लिफ्ट के कन्वेयर (पॉज़ 50) पर डाला जाता है, जहां से अमोनियम नाइट्रेट को थोक लोडिंग के मामलों में बंकरों (पॉज़ 54) में छोड़ा जाता है। कन्वेयर (पॉज़। 50) से, अमोनियम नाइट्रेट कन्वेयर (पॉज़। 51) में प्रवेश करता है, जहाँ से इसे माउंटेड बंकरों (पॉज़। 52) में डंप किया जाता है। माउंटेड हॉपर के बाद, एमनिट्रेट 50 किलोग्राम वजन वाले स्वचालित तराजू (पॉज़ 53) में प्रवेश करता है और फिर पैकेजिंग इकाई में प्रवेश करता है। एक पैकेजिंग मशीन की मदद से, अमोनियम नाइट्रेट को वाल्व प्लास्टिक बैग में पैक किया जाता है और रिवर्सिबल कन्वेयर (पॉज़। 55) द्वारा डंप किया जाता है, जहां से यह वेयरहाउस कन्वेयर (पॉज़ 56) में जाता है, और उनसे लोडिंग मशीन (पॉज़। 57) में जाता है। ) लोडिंग मशीनों (पॉज़ 57) से, अमोनियम नाइट्रेट को वैगनों या वाहनों में लोड किया जाता है। रेल परिवहन और वाहनों के अभाव में गोदामों में तैयार उत्पादों का भंडारण प्रदान किया जाता है।

तैयार उत्पाद - दानेदार अमोनियम नाइट्रेट को राज्य मानक GOST 2 - 85 की आवश्यकताओं का पालन करना चाहिए।

इस परियोजना में पैकेजिंग मशीनों के बाद अमोनियम नाइट्रेट के छलकाव के संग्रह का प्रावधान है। एक अतिरिक्त कन्वेयर (स्थिति 62) और एक लिफ्ट (स्थिति 63) स्थापित हैं। कीचड़ के माध्यम से बैग में भरने के दौरान गिराए गए अमोनियम नाइट्रेट को कन्वेयर (स्थिति 62) पर प्रवाहित किया जाता है, जहां से यह लिफ्ट (स्थिति 63) में प्रवेश करता है। लिफ्ट से, अमोनियम नाइट्रेट घुड़सवार डिब्बे (स्थिति 52) में प्रवेश करता है जहां यह खर्च किए गए अमोनियम नाइट्रेट के मुख्य प्रवाह के साथ मिश्रित होता है।

1.7 उत्पादन की सामग्री गणना

हम 1 टन तैयार उत्पादों - दानेदार अमोनियम नाइट्रेट के लिए उत्पादन की भौतिक गणना की उम्मीद करते हैं।

सामग्री बेअसर हो जाती है

आरंभिक डेटा:

प्रति टन अमोनियम नाइट्रेट में अमोनिया और नाइट्रिक एसिड का नुकसान बेअसर प्रतिक्रिया समीकरण के आधार पर निर्धारित किया जाता है।

प्रक्रिया अमोनियम नाइट्रेट समाधान के प्राकृतिक संचलन के साथ एक आईटीएन तंत्र में की जाती है।

अभिक्रिया द्वारा एक टन नमक प्राप्त करने के लिए

NH3 + HNO3 = NH4NO3 + 107.7 kJ/mol

100% HNO3 . का सेवन किया

खपत 100% NH3

जहां: अमोनिया, नाइट्रिक एसिड और अमोनियम नाइट्रेट के 17, 63, 80 आणविक भार।

NH3 और HNO3 की व्यावहारिक खपत सैद्धांतिक एक की तुलना में कुछ अधिक होगी, क्योंकि तटस्थता की प्रक्रिया में रस वाष्प के साथ अभिकर्मकों का नुकसान, रिसाव संचार के माध्यम से, प्रतिक्रियाशील घटकों के अधिक अपघटन के कारण अपरिहार्य है। उत्पादन में होने वाले नुकसान को ध्यान में रखते हुए अभिकर्मकों की व्यावहारिक खपत होगी:

787.5 1.01 = 795.4 किग्रा

55% HNO3 की खपत होगी:

अम्ल की हानि होगी:

795.4 - 787.5 = 7.9 किग्रा

खपत 100% NH3

212.4 1.01 = 214.6 किग्रा

अमोनिया का नुकसान होगा:

214.6 - 212.5 = 2.1 किग्रा

1446.2 किलो 55% HNO3 में पानी होता है:

1446.2 - 795.4 = 650.8 किग्रा

न्यूट्रलाइजर में प्रवेश करने वाले अमोनिया और एसिड अभिकर्मकों की कुल मात्रा होगी:

1446.2 + 214.6 \u003d 1660.8 × 1661 किग्रा

ITN तंत्र में, न्यूट्रलाइजेशन की गर्मी के कारण पानी वाष्पित हो जाता है, और परिणामी अमोनियम नाइट्रेट घोल की सांद्रता 80% तक पहुँच जाती है, इसलिए न्यूट्रलाइज़र से एक अमोनियम नाइट्रेट घोल निकलेगा:

इस घोल में पानी होता है:

1250 - 1000 = 250 किग्रा

यह न्यूट्रलाइजेशन प्रक्रिया के दौरान पानी का वाष्पीकरण करता है।

650.8 - 250 = 400.8? 401 किग्रा

तालिका 1.2 - तटस्थता का भौतिक संतुलन

वाष्पीकरण विभाग की सामग्री गणना

आरंभिक डेटा:

भाप का दबाव - 1.2 एमपीए

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