Amonija nitrāta ražošanas fizikālās un ķīmiskās bāzes. Pārskats par amonija nitrāta ražošanas tehnoloģijām

Polimēru pārstrāde

Uz dažādu polimēru bāzes iegūto jauno materiālu svarīgākā īpašība ir salīdzinošā vienkāršība to pārveidošanā gatavajos produktos viskozas plūsmas stāvoklī, kurā to plastiskās īpašības ir visizteiktākās. Šo spēju viegli veidot (noteiktos apstākļos tā vai citādi saistīta ar apkuri), un pēc tam parastā temperatūrā nelokāmi saglabāt iegūto formu un plastmasas masām piešķīra savu nosaukumu.

No polimēru apstrādes viedokļa tos (tomēr ļoti nosacīti) var iedalīt divās galvenajās grupās: termoplasti, kas ietver materiālus, kas karsēšanas ietekmē maina tikai plastiskumu, bet saglabā savu struktūru, un termoreaktīvās plastmasas, kuras karsēšanas ietekmē lineāras molekulas kā sašūtu kopā, veidojot sarežģītas telpiskas struktūras.

Termoplasti ietver gandrīz visas plastmasas masas, kuras iegūst, polimerizācijas ceļā savienojot monomērus garās ķēdēs. Nosauksim dažas izplatītas šāda veida plastmasas masas. Starp tiem izceļas polietilēns jeb polietilēns, ko ne velti dēvē par “plastmasas karali”. Izņemot porainu un putuplastu, polietilēns ir vieglākā plastmasas masa. Tā īpatnējais svars maz atšķiras no ledus, kas ļauj tam peldēt pa ūdens virsmu. Tas ir ārkārtīgi izturīgs pret sārmiem un kodīgām skābēm un tajā pašā laikā ir izturīgs, viegli locīts, nezaudē elastību pat pie sešdesmit grādu sala. Polietilēns ir piemērots urbšanai, virpošanai, štancēšanai, vārdu sakot, jebkura veida apstrādei tajās iekārtās, kuras izmanto metāla apstrādei. Uzkarsēts līdz 115-120°, polietilēns kļūst mīksts un plastisks, un tad no tā presējot vai iesmidzinot var izgatavot jebkāda veida traukus - no smaržu pudelēm līdz milzīgām skābju un sārmu pudelēm. Sildot, polietilēnu var viegli sarullēt plānās plēvēs, ko izmanto tādu izstrādājumu iesaiņošanai, kuri baidās no mitruma. Stiprības un elastības kombinācija padara polietilēnu par piemērotu materiālu kluso zobratu, ventilācijas iekārtu un ķīmisko rūpnīcu cauruļu, vārstu, blīvju ražošanai.

Polivinilhlorīds (bieži ne visai pareizi saukts par polivinilhlorīdu) arī pieder pie parastajiem termoplastiskajiem materiāliem. Pamatojoties uz to, tiek ražoti divi galvenie plastmasas veidi: cietā celuloīda veida plastmasa - tā sauktā vinila plastmasa un mīkstie plastmasas savienojumi.

Šeit piekļaujas arī polistirols, vērtīgs izolators augstfrekvences ierīcēm un speciālām radioiekārtām, kas pēc izskata atgādina bezkrāsainu stiklu, un polimetilmetakrilāts (organiskais stikls).

Termoplasti ietver plastmasu, kas izgatavota no atbilstoši apstrādātiem dabīgiem polimēriem (piemēram, nitrocelulozes, ko iegūst, apstrādājot kokvilnas celulozi ar slāpekļskābes un sērskābes un celulozes acetāta maisījumu), un izņēmuma kārtā poliamīda sveķus, kas iegūti polikondensācijas procesā un t. sauc par "pakāpju" vai daudzkārtēju polimerizāciju.

Atšķirība starp šīm galvenajām materiālu grupām ir ļoti būtiska. Termoplastiskos izstrādājumus var sasmalcināt un pārstrādāt. Dažu izstrādājumu ražošanai no tiem plaši izmanto iesmidzināšanu. Produkts sacietē atdzesētā veidnē dažu sekunžu laikā; Rezultātā mūsdienu iesmidzināšanas formēšanas iekārtu produktivitāte ir ļoti augsta: dienā tās var saražot no 15 līdz 40 tūkstošiem vidēja izmēra izstrādājumu un vairākus simtus tūkstošus mazu.

Ar termoreaktīvajiem materiāliem situācija ir sarežģītāka: pēc sacietēšanas tos gandrīz neiespējami atgriezt viskozi plūstošā stāvoklī, kurā tie atkal varētu kļūt plastmasas. Tāpēc liešana no tiem ir sarežģīta; tie galvenokārt tiek presēti zem karstuma, un iegūtie produkti tiek turēti veidnē tik ilgi, cik nepieciešams, lai sveķi nonāktu nekausētā stāvoklī visā izstrādājuma šķērsgriezumā. Bet produktam vairs nav nepieciešama dzesēšana.

Lai gan karstās presēšanas metode ir nedaudz mazāk produktīva nekā iesmidzināšana, tomēr pat tā ir daudzkārt ātrāka nekā parastie tehnoloģiskie procesi metālizstrādājumu ražošanā. Tas sniedz milzīgu papildu ieguvumu, aizstājot metālus ar plastmasu. Galu galā daudziem sarežģītiem metāla izstrādājumiem to apdarei ir nepieciešamas ilgas ražošanas darbības. Tipisks piemērs ir presformu izgatavošana, kas prasa ilgstošus viskvalificētāko instrumentu ražotāju pūles. Padomju automobiļu rūpniecība tagad izmanto zīmogus, kas izgatavoti no tā sauktajiem epoksīda sveķiem ar atbilstošu pildvielu. Tie tiek veidoti ar vienas pamatoperācijas - liešanas un vienas palīgdarbības - atsevišķu, nejauši izveidojušos nelīdzenumu tīrīšanas palīdzību. Nozare ir nonākusi tuvu liela izmēra izstrādājumu, piemēram, automašīnu korpusu, motorlaivu u.c., veidošanas problēmas risināšanai.

Izmantojot ar pakāpeniskās polimerizācijas metodi iegūtās plastmasas masas piemēru - polikaprolaktāmu (tā ķīmiķu valodā dēvē neilona sveķus) - var skaidri redzēt, cik nosacītas ir robežas, kas praksē atdala plastmasas masas no sintētiskajām šķiedrām.

Kaprona sveķus iegūst no aminokaproīnskābes laktāma – kaprolaktāma, ko savukārt iegūst no fenola, benzola, furfurola (ļoti perspektīva izejviela, kas veidojas īpaši lauksaimniecības atkritumu pārstrādē) un acetilēna, ko iegūst, ūdenim iedarbojoties uz kalcija karbīds. Pēc polimerizācijas pabeigšanas polikaprolaktāms tiek atbrīvots no reaktora caur plānu spraugu. Tajā pašā laikā tas sacietē lentes veidā, kas pēc tam tiek samalts drupās. Pēc papildu attīrīšanas no monomēra atlikumiem tiek iegūti mums nepieciešamie poliamīda sveķi. No šiem sveķiem, kuru kušanas temperatūra ir diezgan augsta (216-218 °), tiek izgatavotas tvaika kuģu skrūves, gultņu čaulas, mašīnu zobrati u.c.. Bet poliamīda sveķus visplašāk izmanto diegu ražošanā, no kuriem pūst zvejas tīkli. tiek izgatavotas, un neilona zeķes utt.

Kvēldiegi tiek veidoti no sveķu kausējuma, kas iziet cauri maziem caurumiem, veidojot plūsmas, kas, atdzesējot, sacietē pavedienos. Vairāki elementāri pavedieni tiek savienoti vienā un pakļauti vērpei un vilkšanai.

Ķīmija ir visuzticamākais sabiedrotais tādam rūpnieciskā progresa izšķirošajam faktoram kā automatizācija. Ķīmiskā tehnoloģija, pateicoties savai vissvarīgākajai iezīmei, kas īpaši uzsvērta N. S. Hruščova ziņojumā PSKP 21. kongresā, proti, nepārtrauktība, ir visefektīvākais un vēlamākais automatizācijas objekts. Ja ņemam vērā arī to, ka ķīmiskā ražošana tās galvenajos virzienos ir liela tonnāža un masveida ražošana, tad var skaidri iedomāties, kādus milzīgus darbaspēka taupīšanas un ražošanas paplašināšanas avotus slēpj ķīmija, īpaši ķīmija un tehnoloģijas. no polimēriem.

Apzinoties dziļās sakarības starp svarīgāko tehnisko polimērmateriālu uzbūvi un to īpašībām un iemācījušies polimērmateriālus "projektēt" pēc sava veida "ķīmiskiem rasējumiem", ķīmiķi var droši teikt: "Neierobežotas izvēles materiālu laikmets sākās."

Mēslošanas līdzekļu lietošana

Sociālistiskā lauksaimniecība saskaras ar uzdevumu radīt mūsu valstī pārtikas produktu pārpilnību un pilnā apjomā nodrošināt rūpniecību ar izejvielām.

Nākamajos gados būtiski pieaugs graudu produktu, cukurbiešu, kartupeļu, rūpniecisko kultūru, augļu, dārzeņu un lopbarības augu ražošana. Būtiski pieaugs lopkopības pamatproduktu: gaļas, piena, vilnas u.c. ražošana.

Šajā cīņā par pārtikas pārpilnību ķīmijai ir milzīga loma.

Ir divi veidi, kā palielināt lauksaimniecības produktu ražošanu: pirmkārt, paplašinot sējumu platības; otrkārt, palielinot ražu uz jau apstrādātām zemes masām. Šeit ķīmija nāk palīgā lauksaimniecībai.

Mēslošanas līdzekļi ne tikai palielina daudzumu, bet arī uzlabo ar to palīdzību izaudzēto kultūru kvalitāti. Tie palielina cukura saturu bietēs un cieti kartupeļos, palielina linu un kokvilnas šķiedru izturību utt. Mēslošanas līdzekļi palielina augu izturību pret slimībām, sausumu un aukstumu.

Nākamajos gados mūsu lauksaimniecībai būs nepieciešams daudz minerālmēslu un organisko mēslojumu. Tas saņem minerālmēslus no ķīmiskās rūpniecības. Papildus dažādiem minerālmēsliem, ķīmiskā rūpniecība nodrošina lauksaimniecību ar pesticīdiem kaitīgo kukaiņu, augu slimību un nezāļu apkarošanai - herbicīdiem, kā arī augšanas un augļu regulēšanas līdzekļiem - augšanas stimulatoriem, līdzekļiem kokvilnas lapu krišanai pirms ražas novākšanas utt. (vairāk par to pielietojumu un darbību ir aprakstīts DE 4. versijā).

Kas ir mēslojums

Lauksaimniecībā izmantojamie mēslošanas līdzekļi ir sadalīti divās galvenajās grupās: organiskais un minerālmēsls. Pie organiskajiem mēslošanas līdzekļiem pieder: kūtsmēsli, kūdra, zaļmēsli (augi, kas absorbē atmosfēras slāpekli) un dažādi komposti. To sastāvā papildus minerālvielām ir arī organiskas vielas.

Mūsu valstī tiek ražoti arī kompleksie jeb daudzpusējie mēslošanas līdzekļi. Tajos ir nevis viena, bet divas vai trīs baterijas. Būtiski attīstās arī mikromēslu izmantošana lauksaimniecībā. Tajos ietilpst bors, varš, mangāns, molibdēns, cinks un citi elementi, kuru nelieli daudzumi (vairāki kilogrami uz hektāru) ir nepieciešami augu attīstībai un augļu augšanai.

Turklāt lauksaimniecībā tiek izmantoti arī tā sauktie netiešie mēslošanas līdzekļi: kaļķi, ģipsis uc Tie maina augsnes īpašības: novērš augiem kaitīgo skābumu, pastiprina labvēlīgo mikroorganismu darbību un pārvērš pašā augsnē esošās barības vielas. augiem pieejamākā formā.augsne u.c.

SLĀPEKĻA MĒSLOŠANAS LĪDZEKĻI

Lielākās daļas slāpekļa mēslošanas līdzekļu ražošanas izejmateriāls ir amonjaks. To iegūst sintēzes ceļā no slāpekļa un ūdeņraža vai kā blakusproduktu (blakusproduktu) ogļu un kūdras koksēšanas laikā.

Visizplatītākie slāpekļa mēslošanas līdzekļi ir amonija nitrāts, amonija sulfāts, kalcija nitrāts, nātrija nitrāts, urīnviela, šķidrais slāpekļa mēslojums (šķidrais amonjaks, amonjaks, amonjaka ūdens).

Šie mēslošanas līdzekļi atšķiras viens no otra slāpekļa savienojumu veidā. Daži satur slāpekli amonjaka veidā. Tie ir amonjaka mēslošanas līdzekļi. Tie ietver amonija sulfātu. Citos gadījumos slāpeklis ir nitrātu formā, tas ir, slāpekļskābes sāļu veidā. Tie ir nitrātu mēslošanas līdzekļi. Tie ietver nātrija nitrātu un kalcija nitrātu. Amonija nitrātā slāpeklis vienlaikus ir gan nitrāta, gan amonija formā. Urīnviela satur slāpekli amīda savienojuma veidā.

Slāpekļa mēslošanas līdzekļu nitrātu formas viegli šķīst ūdenī, to neuzsūc augsne un viegli no tās izskalojas. Augi tos absorbē ātrāk nekā citus slāpekļa savienojumu veidus.

Amonjaka mēslošanas līdzekļi arī viegli šķīst ūdenī un labi uzsūcas augos, taču tie darbojas lēnāk nekā nitrātu mēslošanas līdzekļi. Amonjaks labi uzsūcas augsnē un vāji izskalots no tās. Tāpēc amonjaka mēslojums nodrošina augus ar slāpekļa barošanu ilgāku laiku. Tie ir arī lētāki. Tā ir viņu priekšrocība salīdzinājumā ar nitrātu mēslojumu.

Kā tiek ražots amonija nitrāts

Amonija nitrāts ir viens no visizplatītākajiem mēslošanas līdzekļiem.

Amonija nitrātu (citādi - amonija nitrātu) iegūst rūpnīcās no slāpekļskābes un amonjaka, šiem savienojumiem ķīmiski mijiedarbojoties.

Ražošanas process sastāv no šādiem posmiem:

1. Slāpekļskābes neitralizācija ar gāzveida amonjaku.
2. Amonija nitrāta šķīduma iztvaicēšana.
3. Amonija nitrāta kristalizācija.
4. Žāvēšanas sāls.

Attēlā vienkāršotā veidā parādīta amonija nitrāta ražošanas tehnoloģiskā shēma. Kā šis process norisinās?

Izejviela - gāzveida amonjaks un slāpekļskābe (ūdens šķīdums) - nonāk neitralizatorā. Šeit abu vielu ķīmiskās mijiedarbības rezultātā notiek vardarbīga reakcija ar liela siltuma daudzuma izdalīšanos. Šajā gadījumā daļa ūdens iztvaiko, un iegūtie ūdens tvaiki (tā sauktie sulas tvaiki) tiek izvadīti caur slazdu uz āru.

Nepilnīgi notīrīts amonija nitrāta šķīdums no neitralizatora nonāk nākamajā aparātā - neitralizatorā. Tajā pēc amonjaka ūdens šķīduma pievienošanas slāpekļskābes neitralizācijas process beidzas.

No neitralizatora amonija nitrāta šķīdums tiek iesūknēts iztvaicētājā - nepārtraukti strādājošā vakuuma aparātā. Šķīdums šādās ierīcēs tiek iztvaicēts zem pazemināta spiediena, šajā gadījumā - ar spiedienu 160-200 mm Hg. Art. Iztvaikošanas siltums tiek pārnests uz šķīdumu caur tvaiku karsētu cauruļu sienām.

Iztvaicēšanu veic, līdz šķīduma koncentrācija sasniedz 98%. Pēc tam šķīdums pāriet uz kristalizāciju.

Saskaņā ar vienu metodi amonija nitrāta kristalizācija notiek uz cilindra virsmas, kas tiek atdzesēta no iekšpuses. Bungas griežas, un uz tās virsmas veidojas līdz 2 mm bieza kristalizējoša amonija nitrāta garoza. Garozu nogriež ar nazi un nosūta uz tekni žāvēšanai.

Amonija nitrātu žāvē ar karstu gaisu rotējošās žāvēšanas mucās 120° temperatūrā. Pēc žāvēšanas gatavais produkts tiek nosūtīts iesaiņošanai. Amonija nitrāts satur 34-35% slāpekļa. Lai samazinātu salipšanu, ražošanas laikā tā sastāvā tiek ievadītas dažādas piedevas.

Amonija nitrātu rūpnīcas ražo granulu un pārslu veidā. Salpetra pārslas spēcīgi uzsūc mitrumu no gaisa, tāpēc uzglabāšanas laikā tās izplatās un zaudē savu irdenumu. Granulētajam amonija nitrātam ir graudu (granulu) forma.

Amonija nitrāta granulēšana pārsvarā tiek veikta torņos (sk. attēlu). Vienu attīrītu amonija nitrāta šķīdumu - kausējumu - apsmidzina ar centrifūgu, kas uzstādīta torņa griestos.

Kausējumu nepārtrauktā plūsmā lej rotējošā perforētajā centrifūgas mucā. Izejot cauri cilindra caurumiem, aerosols pārvēršas atbilstoša diametra bumbiņās un sacietē krišanas laikā.

Granulētajam amonija nitrātam ir labas fizikālās īpašības, tas glabāšanas laikā nesablīvē, labi izkliedējas uz lauka, lēni uzsūc mitrumu no gaisa.

Amonija sulfāts - (citādi - amonija sulfāts) satur 21% slāpekļa. Lielāko daļu amonija sulfāta ražo koksa rūpniecība.

Tuvākajos gados tiks ievērojami attīstīta visvairāk koncentrētā slāpekļa mēslojuma, karbamīda jeb urīnvielas, kas satur 46% slāpekļa, ražošana.

Karbamīdu iegūst augsta spiediena sintēzē no amonjaka un oglekļa dioksīda. To izmanto ne tikai kā mēslojumu, bet arī mājlopu barošanai (papildinot olbaltumvielu uzturu) un kā starpproduktu plastmasas ražošanā.

Liela nozīme ir šķidrajiem slāpekļa mēslošanas līdzekļiem - šķidrajam amonjaks, amonjaks un amonjaka ūdens.

Šķidru amonjaku ražo no gāzveida amonjaka ar augstspiediena sašķidrināšanu. Tas satur 82% slāpekļa. Amonjaks ir amonija nitrāta, kalcija nitrāta vai urīnvielas šķīdumi šķidrā amonjakā ar nelielu ūdens piedevu. Tie satur līdz 37% slāpekļa. Amonjaka ūdens ir amonjaka ūdens šķīdums. Tas satur 20% slāpekļa. Pēc ietekmes uz ražu šķidrie slāpekļa mēslošanas līdzekļi nav zemāki par cietajiem. Un to ražošana ir daudz lētāka nekā cietās, jo nav šķīduma iztvaicēšanas, žāvēšanas un granulēšanas darbību. No trim šķidrā slāpekļa mēslojuma veidiem visplašāk tiek izmantots amonjaka ūdens. Protams, šķidrā mēslojuma iestrādei augsnē, kā arī to uzglabāšanai un transportēšanai ir nepieciešamas īpašas mašīnas un aprīkojums.

Amonija nitrāta ražošanas tehnoloģiskais process sastāv no šādiem galvenajiem posmiem: slāpekļskābes neitralizācija ar gāzveida amonjaku, amonija nitrāta šķīduma iztvaicēšana, kausējuma kristalizācija un granulēšana.

Gāzveida amonjaks no sildītāja 1 un slāpekļskābe no sildītāja 2 80-90 0 C temperatūrā nonāk aparātā ITP 3. Lai samazinātu amonjaka zudumus, kopā ar tvaiku reakciju veic skābes pārpalikumā. Amonija nitrāta šķīdums no ierīces 3 tiek neitralizēts pēcneitralizatorā 4 ar amonjaku un nonāk iztvaicētājā 5 iztvaicēšanai. taisnstūrveida granulēšanas tornī 16.

5.1.att. Amonija nitrāta ražošanas tehnoloģiskā shēma.

1 - amonjaka sildītājs, 2 - slāpekļskābes sildītājs, 3 - ITN aparāts (izmantojot neitralizācijas siltumu), 4 - papildu neitralizators, 5 - iztvaicētājs, 6 - spiediena tvertne, 7,8 - granulatori, 9,23 - ventilatori, 10 - mazgāšanas skruberis, 11-trumuļi, 12,14- konveijeri, 13-lifts, 15-pludināto gultu aparāts, 16-granulācijas tornis, 17-kolektors, 18,20-sūkņi, 19-pludiņa tvertne, 21-pludiņa filtrs, 22-gaisa sildītājs.

Torņa augšējā daļā atrodas granulatori 7 un 8, kuru apakšējā daļā tiek pievadīts gaiss, kas atdzesē no augšas krītošos salpetras pilienus. Salpetra pilieniem krītot no 50-55 metru augstuma, ap tiem plūstot gaisam, veidojas granulas, kuras atdzesē verdošā slāņa aparātā 15. Tas ir taisnstūrveida aparāts ar trīs sekcijām un režģi ar caurumiem. Ventilatori pievada gaisu zem režģa. Tiek izveidots salietra granulu verdošais slānis, kas caur konveijeru nāk no granulēšanas torņa. Gaiss pēc atdzesēšanas nonāk granulēšanas tornī.

Amonija nitrāta konveijera 14 granulas tiek pasniegtas apstrādei ar virsmaktīvām vielām rotējošā cilindrā 11. Pēc tam gatavais mēslojuma konveijers 12 tiek nosūtīts uz iepakojumu.

Gaiss, kas iziet no granulēšanas torņa, ir piesārņots ar amonija nitrātu, un neitralizatora sulas tvaiki satur nereaģējušu amonjaku un slāpekļskābi, kā arī aiznestā amonija nitrāta daļiņas. Šo straumju attīrīšanai granulēšanas torņa augšējā daļā ir seši paralēli strādājoši mazgāšanas plātņu tipa skruberi 10, kas apūdeņoti ar 20-30% salpetra šķīdumu, kas tiek piegādāts ar sūkni 18 no savākšanas 17. līdz šķīdumam. salpetra, un tāpēc to izmanto produktu ražošanai. Attīrīto gaisu no granulēšanas torņa izsūc ventilators 9 un izlaiž atmosfērā.

Amonija nitrāts jeb amonija nitrāts, NH 4 NO 3 ir balta kristāliska viela, kas satur 35% slāpekļa amonija un nitrātu formās, abas slāpekļa formas augi viegli absorbē. Granulēto amonija nitrātu plaši izmanto pirms sēšanas un visu veidu virskārtai. Mazākā mērogā to izmanto sprāgstvielu ražošanai.

Amonija nitrāts labi šķīst ūdenī un tam ir augsta higroskopiskums (spēja absorbēt mitrumu no gaisa), kā rezultātā mēslojuma granulas izkliedējas, zaudē savu kristālisko formu, notiek mēslojuma salipšana - beramais materiāls pārvēršas cietā monolītā masā.

Amonija nitrāta ražošanas shematiskā diagramma

Lai iegūtu praktiski nesalipošu amonija nitrātu, tiek izmantotas vairākas tehnoloģiskas metodes. Efektīvs līdzeklis mitruma uzsūkšanās ātruma samazināšanai ar higroskopiskiem sāļiem ir to granulēšana. Kopējā viendabīgo granulu virsma ir mazāka nekā tāda paša daudzuma smalkā kristāliskā sāls virsma, tāpēc granulētie mēslošanas līdzekļi lēnāk absorbē mitrumu no

Kā līdzīgas iedarbības piedevas tiek izmantoti arī amonija fosfāti, kālija hlorīds, magnija nitrāts. Amonija nitrāta ražošanas procesa pamatā ir neviendabīga gāzveida amonjaka mijiedarbības reakcija ar slāpekļskābes šķīdumu:

NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3; ΔН = -144,9kJ

Ķīmiskā reakcija norit lielā ātrumā; rūpnieciskajā reaktorā to ierobežo gāzes šķīšana šķidrumā. Reaģentu sajaukšanai ir liela nozīme, lai samazinātu difūzijas aizkavēšanos.

Amonija nitrāta ražošanas tehnoloģiskajā procesā papildus slāpekļskābes neitralizēšanas ar amonjaku stadijai ietilpst salpetra šķīduma iztvaicēšanas, kausējuma granulēšanas, granulu atdzesēšanas, granulu apstrādes ar virsmaktīvām vielām, iepakošanas, uzglabāšanas un iekraušanas stadijas. salpēts, tīrīšanas gāzu emisijas un notekūdeņi. Uz att. 8.8 parādīta diagramma modernai lieljaudas iekārtai amonija nitrāta AS-72 ražošanai ar jaudu 1360 tonnas dienā. Sākotnējā 58-60% slāpekļskābe tiek uzkarsēta sildītājā līdz 70 - 80°C ar sulas tvaikiem no aparāta ITN 3 un tiek padots neitralizācijai. Pirms 3. aparāta slāpekļskābei pievieno fosforskābi un sērskābi tādā daudzumā, lai gatavais produkts satur 0,3–0,5% P 2 O 5 un 0,05–0,2% amonija sulfāta. Iekārta ir aprīkota ar divām ITN ierīcēm, kas darbojas paralēli. Papildus slāpekļskābei tiem tiek piegādāts gāzveida amonjaks, kas iepriekš uzsildīts sildītājā 2 ar tvaika kondensātu līdz 120-130 ° C. Piegādājamās slāpekļskābes un amonjaka daudzumi tiek regulēti tā, lai ITN aparāta izejā šķīdumā būtu neliels skābes pārpalikums (2-5 g/l), kas nodrošina pilnīgu amonjaka uzsūkšanos.

Aparāta apakšējā daļā 155-170°C temperatūrā notiek neitralizācijas reakcija; tas rada koncentrētu šķīdumu, kas satur 91-92% NH 4 NO 3. Aparāta augšējā daļā ūdens tvaiki (tā sauktie sulas tvaiki) tiek mazgāti no amonija nitrāta un slāpekļskābes tvaiku šļakatām. Daļu no sulas tvaiku siltuma izmanto slāpekļskābes sildīšanai. Pēc tam sulas tvaiks tiek nosūtīts attīrīšanai un izplūst atmosfērā.

8.8. att. Amonija nitrāta bloka AS-72 shēma:

1 – skābes sildītājs; 2 – amonjaka sildītājs; 3 – ITN ierīces; 4 - pēc neitralizators; 5 – iztvaicētājs; 6 - spiediena tvertne; 7,8 - granulatori; 9.23 - līdzjutēji; 10 – mazgāšanas skruberis; 11 - bungas; 12.14 - konveijeri; 13 - lifts; 15 – verdošā slāņa aparāti; 16 - granulēšanas tornis; 17 - kolekcija; 18, 20 - sūkņi; 19 - tvertne peldēšanai; 21 - filtrs peldēšanai; 22 - gaisa sildītājs.

Skābs amonija nitrāta šķīdums tiek nosūtīts uz neitralizatoru 4; kur nokļūst amonjaks, nepieciešams mijiedarbībai ar atlikušo slāpekļskābi. Pēc tam šķīdumu ievada iztvaicētājā 5. Iegūtais kausējums, kas satur 99,7-99,8% nitrāta, 175 ° C temperatūrā iziet cauri filtram 21 un ar centrbēdzes zemūdens sūkni 20 tiek ievadīts spiediena tvertnē 6 un pēc tam taisnstūrveida formā. metāla granulēšanas tornis 16.

Torņa augšējā daļā atrodas granulatori 7 un 8, kuru apakšējā daļā tiek pievadīts gaiss, kas atdzesē no augšas krītošos salpetras pilienus. Salpetra kritiena laikā no 50-55 m augstuma, gaisam plūstot, veidojas mēslojuma granulas. Granulu temperatūra pie torņa izejas ir 90-110°C; karstās granulas atdzesē verdošā slāņa aparātā 15. Tas ir taisnstūrveida aparāts ar trīs sekcijām un aprīkots ar režģi ar caurumiem. Ventilatori pievada gaisu zem režģa; tas rada nitrātu granulu verdošo slāni, kas caur konveijeru nāk no granulēšanas torņa. Gaiss pēc atdzesēšanas nonāk granulēšanas tornī. Amonija nitrāta konveijera 14 granulas tiek pasniegtas apstrādei ar virsmaktīvām vielām rotējošā cilindrā. Pēc tam gatavo mēslojumu ar konveijeru 12 nosūta uz iepakojumu.

Gaiss, kas iziet no granulēšanas torņa, ir piesārņots ar amonija nitrāta daļiņām, un sulas tvaiki no neitralizatora un tvaiku-gaisa maisījums no iztvaicētāja satur nereaģējušu amonjaku un slāpekļskābi, kā arī aiznestā amonija nitrāta daļiņas.

Šo plūsmu attīrīšanai granulēšanas torņa augšējā daļā ir seši paralēli strādājoši mazgāšanas paplātes tipa skruberi 10, kas apūdeņoti ar 20-30% amonija nitrāta šķīdumu, ko piegādā ar sūkni 18 no 17. savākšanas. šis šķīdums tiek novirzīts ITN neitralizatorā sulas tvaika mazgāšanai, pēc tam sajauc ar salpetra šķīdumu un tāpēc tiek izmantots produktu pagatavošanai. Attīrīto gaisu no granulēšanas torņa izsūc ventilators 9 un izlaiž atmosfērā.

Urīnvielas ražošana

Karbamīds (urīnviela) slāpekļa mēslošanas līdzekļu ražošanā ieņem otro vietu pēc amonija nitrāta. Karbamīda ražošanas pieaugums ir saistīts ar tā plašo pielietojumu lauksaimniecībā. Tas ir izturīgāks pret izskalošanos nekā citi slāpekļa mēslošanas līdzekļi, t.i., ir mazāk jutīgs pret izskalošanos no augsnes, mazāk higroskopisks, un to var izmantot ne tikai kā mēslojumu, bet arī kā piedevu liellopu barībai. Urīnvielu plaši izmanto arī kombinētajos mēslošanas līdzekļos, mēslošanas līdzekļos ar ierobežotu laiku, kā arī plastmasā, līmēs, lakās un pārklājumos. Karbamīds CO (NH 2) 2 ir balta kristāliska viela, kas satur 46,6% slāpekļa. Tās ražošanas pamatā ir amonjaka un oglekļa dioksīda mijiedarbības reakcija:

2NH 3 + CO 2 ↔ CO (NH 2) 2 + H 2 O; ΔН = -110,1 kJ (1)

Tādējādi izejvielas urīnvielas ražošanai ir amonjaks un oglekļa dioksīds, kas iegūts kā blakusprodukts procesa gāzes ražošanā amonjaka sintēzei. Tāpēc urīnvielas ražošanu ķīmiskajās rūpnīcās parasti apvieno ar amonjaka ražošanu. Reakcija (I) - kopā; tas notiek divos posmos. Pirmajā posmā notiek karbamāta sintēze:

2NH 3 (g) + CO2 (g) ↔ NH 2 COOHNH 4 (g); ΔН = –125,6 kJ (2)

Otrajā posmā notiek endotermisks ūdens atdalīšanās process no karbamāta molekulām, kā rezultātā veidojas karbamīds:

NH 2 COOHNH 4 (l) ↔ CO (NH 2) 2 (l) + H2O (l); ΔН =15,5 kJ (3) Amonija karbamāta veidošanās reakcija ir atgriezeniska eksotermiska reakcija, kas notiek ar tilpuma samazināšanos. Lai novirzītu līdzsvaru produkta virzienā, tas jāveic ar paaugstinātu spiedienu. Lai process noritētu pietiekami lielā ātrumā, ir nepieciešama paaugstināta temperatūra. Spiediena paaugstināšanās kompensē augstas temperatūras negatīvo ietekmi uz reakcijas līdzsvara nobīdi pretējā virzienā. Praksē karbamīda sintēzi veic 150-190°C temperatūrā un 15-20 MPa spiedienā. Šādos apstākļos reakcija norit lielā ātrumā un gandrīz pilnībā. Amonija karbamāta sadalīšanās ir atgriezeniska endotermiska reakcija, kas intensīvi norisinās šķidrā fāzē. Lai novērstu cieto produktu kristalizāciju reaktorā, process ir jāveic temperatūrā, kas nav zemāka par 98 ° C [eitektiskais punkts CO(NH 2) 2 - NH 2 COONH 4 sistēmai]. Augstākas temperatūras novirza reakcijas līdzsvaru pa labi un palielina tās ātrumu. Maksimālā karbamāta pārvēršanās par karbamīdu pakāpi tiek sasniegta 220°C temperatūrā. Lai novirzītu šīs reakcijas līdzsvaru, tiek ievadīts arī amonjaka pārpalikums, kas, saistot reakcijas ūdeni, izvada to no reakcijas sfēras. Tomēr joprojām nav iespējams panākt pilnīgu karbamāta pārvēršanu urīnvielā. Reakcijas maisījums bez reakcijas produktiem (urīnviela un ūdens) satur arī amonija karbamātu un tā sadalīšanās produktus - amonjaku un CO 2 .

Lai izejvielu pilnībā izmantotu, ir jāparedz vai nu neizreaģējušā amonjaka un oglekļa dioksīda, kā arī oglekļa amonija sāļu (reakcijas starpproduktu) atgriešana sintēzes kolonnā, t.i., recikla izveidošana, vai arī urīnvielas atdalīšana no reakcijas maisījuma un atlikušo reaģentu virzīšana uz citām nozarēm, piemēram, amonija nitrāta ražošanai, t.i. atklāta procesa vadīšana.

Pēdējā gadījumā kausējums, kas iziet no sintēzes kolonnas, tiek noregulēts līdz atmosfēras spiedienam; reakcijas (2) līdzsvars 140-150°C temperatūrā gandrīz pilnībā nobīdās pa kreisi un viss atlikušais karbamāts sadalās. Urīnvielas ūdens šķīdums paliek šķidrā fāzē, ko iztvaicē un nosūta granulēšanai. Iegūto amonjaka un oglekļa dioksīda gāzu otrreizējai pārstrādei sintēzes kolonnā būtu nepieciešams tos saspiest kompresorā līdz urīnvielas sintēzes spiedienam. Tas ir saistīts ar tehniskām grūtībām, kas saistītas ar karbamāta veidošanās iespējamību zemā temperatūrā un augstā spiedienā jau kompresorā un mašīnu un cauruļvadu aizsērēšanu ar cietām daļiņām.

Tāpēc slēgtās ķēdēs (shēmās ar recirkulāciju) parasti tiek izmantota tikai šķidruma recirkulācija. Ir vairākas tehnoloģiskās shēmas ar šķidruma pārstrādi. Starp progresīvākajām ir tā sauktās shēmas ar pilnīgu šķidruma pārstrādi un ar atdalīšanas procesa izmantošanu. Attīrīšana (pūšana) sastāv no tā, ka amonija karbamāta sadalīšanās kausējumā pēc sintēzes kolonnas tiek veikta spiedienā, kas ir tuvu sintēzes stadijas spiedienam, izpūšot kausējumu ar saspiestu CO 2 vai saspiestu amonjaku. Šādos apstākļos amonija karbamāta disociācija notiek tāpēc, ka, kausējumu izpūšot ar oglekļa dioksīdu, amonjaka daļējais spiediens strauji samazinās un reakcijas (2) līdzsvars nobīdās pa kreisi. Šāds process izceļas ar karbamāta veidošanās reakcijas siltuma izmantošanu un mazāku enerģijas patēriņu.

Attēlā 8.9. dota vienkāršota diagramma lielas ietilpības urīnvielas sintēzes iekārtai ar šķidruma reciklēšanu un atdalīšanas procesa izmantošanu. To var iedalīt augstspiediena vienībā, zemspiediena vienībā un granulēšanas sistēmā. Sintēzes kolonnas 1 apakšējā daļā no augstspiediena kondensatora 4 nonāk amonija karbamāta un oglekļa amonija sāļu, kā arī amonjaka un oglekļa dioksīda ūdens šķīdums. Sintēzes kolonnā 170-190 ° C temperatūrā un a. spiediens 13-15 MPa, karbamāta veidošanās beidzas un sintēzes reakcija norit karbamīds. Reaģentu patēriņš tiek izvēlēts tā, lai NH 3 : CO 2 molārā attiecība reaktorā būtu 2,8-2,9. Šķidrais reakcijas maisījums (kausējums) no urīnvielas sintēzes kolonnas nonāk atdalīšanas kolonnā 5, kur tas plūst pa caurulēm. Kompresorā līdz 13-15 MPa spiedienam saspiests oglekļa dioksīds tiek padots pretplūsmā kausējumam, kuram tiek pievienots gaiss tādā daudzumā, kas nodrošina 0,5-0,8% skābekļa koncentrāciju maisījumā, veidojot pasivējošu plēvi un reducējot iekārtas. korozija. Noņemšanas kolonnu karsē ar tvaiku. Gāzu-tvaiku maisījums no 5. kolonnas, kas satur svaigu oglekļa dioksīdu, nonāk augstspiediena kondensatorā 4. Tajā tiek ievadīts arī šķidrais amonjaks. Tas vienlaikus kalpo kā darba plūsma inžektorā 3, kas piegādā oglekļa-amonija sāļu šķīdumu no skrubera 2 uz kondensatoru un, ja nepieciešams, daļu.

8.9.att. Vienkāršota procesa plūsmas diagramma karbamīda ražošanai ar pilnīgu šķidruma pārstrādi un atdalīšanas procesa izmantošanu:

1 – karbamīda sintēzes kolonna; 2 – augstspiediena skruberis; 3 - inžektors; 4 – augstspiediena karbamāta kondensators; 5 – atdalīšanas kolonna; 6 - sūkņi; 7 – zemspiediena kondensators; 8 – zema spiediena destilācijas kolonna; 9 - sildītājs; 10 - kolekcija; 11 – iztvaicētājs; 12 - granulēšanas tornis.

izkausēt no sintēzes kolonnas. Karbamāts veidojas kondensatorā. Reakcijas laikā izdalītais siltums tiek izmantots tvaika ražošanai.

No sintēzes kolonnas augšējās daļas nepārtraukti izplūst nereaģējušas gāzes, kas nonāk augstspiediena skruberī 2, kurā ūdens dzesēšanas rezultātā lielākā daļa no tām kondensējas, veidojot karbamāta un oglekļa amonija sāļu ūdens šķīdumu. Karbamīda ūdens šķīdums, kas iziet no 5. atdalīšanas kolonnas, satur 4–5% karbamāta. Tā galīgai sadalīšanai šķīdumu drosē līdz 0,3–0,6 MPa spiedienam un pēc tam nosūta uz destilācijas kolonnas 8 augšējo daļu. Šķidrā fāze kolonnā plūst lejup pa sprauslu pretēji tvaiku un gāzu maisījumam, kas paceļas no no apakšas uz augšu; NH 3, CO 2 un ūdens tvaiki izplūst no kolonnas augšdaļas. Ūdens tvaiki kondensējas zemspiediena kondensatorā 7, bet galvenā amonjaka un oglekļa dioksīda daļa tiek izšķīdināta. Iegūtais šķīdums tiek nosūtīts uz skruberi 2. Atmosfērā emitēto gāzu galīgo attīrīšanu veic ar absorbcijas metodēm (nav parādīts diagrammā).

70% karbamīda ūdens šķīdums, kas atstāj destilācijas kolonnas 8 apakšējo daļu, tiek atdalīts no tvaiku-gāzes maisījuma un pēc spiediena pazemināšanas līdz atmosfēras spiedienam vispirms tiek nosūtīts uz iztvaikošanu un pēc tam uz granulēšanu. Pirms kausējuma izsmidzināšanas granulēšanas tornī 12 tam pievieno kondicionējošas piedevas, piemēram, urīnvielas-formaldehīda sveķus, lai iegūtu nesalipošu mēslojumu, kas uzglabāšanas laikā nepasliktinās.

Shematiska diagramma ar pilnu pārstrādi

Ievads

Vissvarīgākie minerālmēslu veidi ir slāpeklis: amonija nitrāts, urīnviela, amonija sulfāts, amonjaka ūdens šķīdumi utt. Slāpeklim ir ārkārtīgi liela nozīme augu dzīvē: tas ir daļa no hlorofila, kas ir saules enerģijas akceptētājs. , un olbaltumvielas, kas nepieciešamas dzīvas šūnas veidošanai. Augi var patērēt tikai saistīto slāpekli - nitrātu, amonija sāļu vai amīdu veidā. Salīdzinoši neliels daudzums saistītā slāpekļa veidojas no atmosfēras slāpekļa augsnes mikroorganismu aktivitātes dēļ. Tomēr mūsdienu intensīvā lauksaimniecība vairs nevar pastāvēt bez papildu slāpekļa mēslošanas līdzekļu izmantošanas augsnē, kas iegūts atmosfēras slāpekļa rūpnieciskās fiksācijas rezultātā.

Slāpekļa mēslošanas līdzekļi atšķiras viens no otra ar slāpekļa saturu, slāpekļa savienojumu veidā (nitrāts, amonijs, amīds), fāzē (cietā un šķidrā), izšķir arī fizioloģiski skābos un fizioloģiski sārmainos mēslošanas līdzekļus.

Amonija nitrāta ražošana

Amonija nitrāts jeb amonija nitrāts, NH4NO3 ir balta kristāliska viela, kas satur 35% slāpekļa amonija un nitrātu formās , abas slāpekļa formas augi viegli asimilē. Granulēto amonija nitrātu plaši izmanto pirms sēšanas un visu veidu virskārtai. Mazākā mērogā to izmanto sprāgstvielu ražošanai.

Amonija nitrāts labi šķīst ūdenī un tam ir augsta higroskopiskums (spēja absorbēt mitrumu no gaisa). Šī iemesla dēļ mēslojuma granulas izplatās, zaudē savu kristālisko formu, notiek mēslošanas līdzekļu salipšana - beramais materiāls pārvēršas cietā monolītā masā.

Amonija nitrātu ražo trīs veidu:

A un B izmanto rūpniecībā; izmanto sprādzienbīstamos maisījumos (amonīts, amonjaks)

B - efektīvs un visizplatītākais slāpekļa mēslojums, kas satur apmēram 33-34% slāpekļa; ir fizioloģisks skābums.

Izejviela

Amonija nitrāta ražošanas izejviela ir amonjaks un slāpekļskābe.

Slāpekļskābe . Tīra slāpekļskābe HNO

-bezkrāsains šķidrums ar blīvumu 1,51 g/cm-42 C temperatūrā sacietē caurspīdīgā kristāliskā masā. Gaisā tas, tāpat kā koncentrēta sālsskābe, "smēķē", jo tā tvaiki ar gaisa mitrumu veido mazus miglas pilienus. Slāpekļskābe neatšķiras pēc stipruma Jau gaismas ietekmē tā pakāpeniski sadalās:

Jo augstāka temperatūra un koncentrētāka skābe, jo ātrāk notiek sadalīšanās. Izdalītais slāpekļa dioksīds izšķīst skābē un piešķir tai brūnu krāsu.

Slāpekļskābe ir viena no spēcīgākajām skābēm; atšķaidītos šķīdumos tas pilnībā sadalās jonos

un - slāpekļskābe ir viens no svarīgākajiem slāpekļa savienojumiem: to lielos daudzumos patērē slāpekļa mēslošanas līdzekļu, sprāgstvielu un organisko krāsvielu ražošanā, tā kalpo kā oksidētājs daudzos ķīmiskos procesos un tiek izmantota sērskābes ražošanā. priekš slāpeklis metode, ko izmanto celulozes laku, plēvju ražošanai .

Slāpekļskābes rūpnieciskā ražošana . Mūsdienu rūpnieciskās slāpekļskābes ražošanas metodes ir balstītas uz amonjaka katalītisko oksidēšanu ar atmosfēras skābekli. Aprakstot amonjaka īpašības, tika norādīts, ka tas deg skābeklī, un reakcijas produkti ir ūdens un brīvais slāpeklis. Bet katalizatoru klātbūtnē amonjaka oksidēšana ar skābekli var notikt atšķirīgi. Ja pāri katalizatoram laižat amonjaka maisījumu ar gaisu, tad 750 ° C temperatūrā un noteiktā maisījuma sastāvā notiek gandrīz pilnīga pārveide.

veidojas

viegli nokļūst, kas ar ūdeni atmosfēras skābekļa klātbūtnē dod slāpekļskābi.

Uz platīna bāzes izgatavotie sakausējumi tiek izmantoti kā katalizatori amonjaka oksidēšanā.

Slāpekļskābes, kas iegūta, oksidējot amonjaku, koncentrācija nepārsniedz 60%. Ja nepieciešams, koncentrējiet

Nozare ražo atšķaidītu slāpekļskābi ar koncentrāciju 55, 47 un 45%, bet koncentrētu - 98 un 97%.Koncentrētā skābe tiek transportēta alumīnija cisternās, atšķaidīta - skābes izturīga tērauda cisternās.

Amonjaka sintēze

Amonjaks ir dažādu slāpekli saturošu vielu galvenais produkts, ko izmanto rūpniecībā un lauksaimniecībā. D. N. Pryanishnikov sauca amonjaku "alfa un omega" slāpekļa vielu metabolismā augos.

Diagrammā parādīti galvenie amonjaka pielietojumi. Amonjaka sastāvu 1784. gadā noteica K. Bertolē. Amonjaks NH3 ir bāze, vidēji stiprs reducētājs un efektīvs kompleksveidotājs attiecībā uz katjoniem ar brīvām savienojošām orbitālēm.

Procesa fizikālās un ķīmiskās bāzes . Amonjaka sintēze no elementiem tiek veikta saskaņā ar reakcijas vienādojumu

N2 + ZN2 \u003d 2NHz; ∆H<0

Reakcija ir atgriezeniska, eksotermiska, tai raksturīgs liels negatīvs entalpijas efekts (∆H=-91,96 kJ/mol) un augstā temperatūrā tā kļūst vēl eksotermiskāka (∆H=-112,86 kJ/mol). Saskaņā ar Le Šateljē principu, karsējot, līdzsvars nobīdās pa kreisi, amonjaka iznākuma samazināšanās virzienā. Arī entropijas izmaiņas šajā gadījumā ir negatīvas un neveicina reakciju. Ar negatīvu ∆S vērtību temperatūras paaugstināšanās samazina reakcijas iespējamību,

Amonjaka sintēzes reakcija notiek, samazinoties tilpumam. Saskaņā ar reakcijas vienādojumu 4 moli sākotnējo gāzveida reaģentu veido 2 molus gāzveida produkta. Pamatojoties uz Le Šateljē principu, var secināt, ka līdzsvara apstākļos amonjaka saturs maisījumā būs lielāks pie augsta spiediena nekā zemā spiedienā.

Mērķa produkta īpašības

Fizioķīmiskās īpašības Amonija nitrāts (amonija nitrāts) NH4NO3 molekulmasa ir 80,043; tīrs produkts - bezkrāsaina kristāliska viela, kas satur 60% skābekļa, 5% ūdeņraža un 35% slāpekļa (pa 17,5% amonjaka un nitrātu formā). Tehniskais produkts satur vismaz 34,0% slāpekļa.

Amonija nitrāta fizikālās un ķīmiskās pamatīpašības :

Amonija nitrāts atkarībā no temperatūras pastāv piecās kristāliskās modifikācijās, kas ir termodinamiski stabilas atmosfēras spiedienā (tabula). Katra modifikācija pastāv tikai noteiktā temperatūras diapazonā, un pāreju (polimorfu) no vienas modifikācijas uz otru pavada izmaiņas kristāla struktūrā, siltuma izdalīšanās (vai absorbcija), kā arī krasas īpatnējā tilpuma, siltumietilpības izmaiņas. , entropija utt. Polimorfās pārejas ir atgriezeniskas – enantiotropas.

Tabula. Amonija nitrāta kristālu modifikācijas

NH4NO3-H2O sistēma (11.-2. att.) pieder pie sistēmām ar vienkāršu eitektiku. Eitektiskais punkts atbilst 42,4% MH4MO3 koncentrācijai un -16,9 °C temperatūrai. Diagrammas kreisais atzars, ūdens šķidruma līnija, atbilst ledus izlaišanas nosacījumiem sistēmā HH4MO3-H20. Likvidusa līknes labais atzars ir MH4MO3 šķīdības līkne ūdenī. Šai līknei ir trīs lūzuma punkti, kas atbilst modifikācijas pāreju NH4NO3 1=11(125.8°C), II=III (84.2°C) un 111=IV (32.2°C) temperatūrām Kušanas temperatūra (kristalizācija) bezūdens amonija nitrāts ir 169,6 ° C. Tas samazinās, palielinoties sāls mitruma saturam.

NH4NO3 (Tcryst, "C) kristalizācijas temperatūras atkarība no mitruma satura (X,%) līdz 1,5% apraksta ar vienādojumu:

tcr == 169,6-13, 2x (11.6)

Amonija nitrāta kristalizācijas temperatūras, pievienojot amonija sulfātu, atkarība no mitruma satura (X,%) līdz 1,5% un amonija sulfātu (U, %) līdz 3,0% izsaka ar vienādojumu:

tcrist \u003d 169,6-13,2X + 2, OU. (11.7).

Amonija nitrāts izšķīst ūdenī ar siltuma absorbciju. Tālāk ir norādītas dažādu koncentrāciju amonija nitrāta šķīšanas siltuma (Qsolv) vērtības ūdenī 25 ° C temperatūrā:

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

Qsolv kJ/kg. -202,8 -225,82 -240,45 -256,13 -271,29 -287,49 -320,95

Amonija nitrāts labi šķīst ūdenī, etilspirtos un metilspirtos, piridīnā, acetonā, šķidrā amonjakā.

Nosūtiet savu labo darbu zināšanu bāzē ir vienkārši. Izmantojiet zemāk esošo veidlapu

Studenti, maģistranti, jaunie zinātnieki, kuri izmanto zināšanu bāzi savās studijās un darbā, būs jums ļoti pateicīgi.

Publicēts http://www.allbest.ru/

Publicēts http://www.allbest.ru/

1. Tehnoloģiskā daļa

1.4.1. Amonija nitrāta ūdens šķīduma iegūšana ar koncentrāciju

Ievads

Dabā un cilvēka dzīvē slāpeklis ir ārkārtīgi svarīgs, tas ir daļa no olbaltumvielu savienojumiem, kas ir augu un dzīvnieku pasaules pamatā. Cilvēks ikdienā patērē 80-100 g olbaltumvielu, kas atbilst 12-17 g slāpekļa.

Normālai augu attīstībai ir nepieciešami daudzi ķīmiskie elementi. Galvenie no tiem ir: ogleklis, skābeklis, slāpeklis, fosfors, magnijs, kalcijs, dzelzs. Pirmos divus augu elementus iegūst no gaisa un ūdens, pārējos iegūst no augsnes.

Īpaši liela nozīme ir slāpeklim augu minerālajā uzturā, lai gan tā vidējais saturs augu masā nepārsniedz 1,5%. Neviens augs nevar normāli dzīvot un attīstīties bez slāpekļa.

Slāpeklis ir neatņemama sastāvdaļa ne tikai augu olbaltumvielās, bet arī hlorofilā, ar kura palīdzību augi saules enerģijas ietekmē absorbē oglekli no CO2 atmosfērā.

Dabīgie slāpekļa savienojumi veidojas organisko atlieku sadalīšanās ķīmisko procesu rezultātā zibensizlādes laikā, kā arī bioķīmiski augsnē esošo īpašu baktēriju - Azotobacter, kas tieši asimilē slāpekli no gaisa, darbības rezultātā. Tāda pati spēja piemīt arī mezglu baktērijām, kas mīt pākšaugu saknēs (zirņi, lucerna, pupas u.c.).

Ievērojams daudzums augsnē esošā slāpekļa ik gadu tiek izvadīts līdz ar augu ražu, un daļa tiek zaudēta slāpekli saturošo vielu izskalošanas rezultātā ar gruntsūdeņiem un lietus ūdeņiem. Tāpēc, lai palielinātu kultūraugu ražu, ir nepieciešams sistemātiski papildināt slāpekļa rezerves augsnē, izmantojot slāpekļa mēslojumu. Dažādām kultūrām atkarībā no augsnes īpašībām, klimatiskajiem un citiem apstākļiem ir nepieciešams atšķirīgs slāpekļa daudzums.

Amonija nitrāts ieņem nozīmīgu vietu slāpekļa mēslošanas līdzekļu klāstā. Pēdējo desmitgažu laikā tā ražošana ir palielinājusies par vairāk nekā 30%.

Jau 20. gadsimta sākumā izcils zinātnieks - agroķīmiķis D.N.Pryanishnikov. Amonija nitrātu sauc par nākotnes mēslojumu. Ukrainā pirmo reizi pasaulē sāka izmantot amonija nitrātu lielos daudzumos kā mēslojumu visām rūpnieciskajām kultūrām (kokvilnai, cukurbietēm, liniem, kukurūzai), bet pēdējos gados arī dārzeņu kultūrām. .

Amonija nitrātam ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem slāpekļa mēslošanas līdzekļiem. Tas satur 34–34,5% slāpekļa un šajā ziņā ir otrajā vietā aiz urīnvielas [(NH2)2CO], kas satur 46% slāpekļa. Amonija nitrāts NH4NO3 ir universāls slāpekļa mēslojums, jo tas vienlaikus satur amonija grupu NH4 un nitrātu grupu NO3 slāpekļa formā.

Ir ļoti svarīgi, lai amonija nitrāta slāpekļa formas augi izmantotu dažādos laikos. Amonija slāpeklis NH2, kas tieši iesaistīts proteīnu sintēzē, augšanas periodā ātri uzsūcas augos; nitrātu slāpeklis NO3 uzsūcas salīdzinoši lēni, tāpēc iedarbojas ilgāk.

Amonija nitrātu izmanto arī rūpniecībā. Tā ir daļa no lielas amonija nitrāta sprāgstvielu grupas, kas dažādos apstākļos ir stabila kā oksidētājs, noteiktos apstākļos sadaloties tikai gāzveida produktos. Šāda sprāgstviela ir amonija nitrāta maisījums ar trinitrotoluolu un citām vielām. Amonija nitrāts, kas apstrādāts ar Fe(RCOO)3 RCOOH tipa bikarbonāta plēvi, lielos daudzumos tiek izmantots spridzināšanas darbiem kalnrūpniecībā, ceļu būvniecībā, hidrotehnikā un citās liela izmēra būvniecībā.

Neliels daudzums amonija nitrāta tiek izmantots slāpekļa oksīda ražošanai, ko izmanto medicīnas praksē.

Līdz ar amonija nitrāta ražošanas pieaugumu, būvējot jaunus un modernizējot esošos uzņēmumus, uzdevums bija uzlabot tā kvalitāti, t.i. iegūt gatavu produktu ar 100% irdenumu. To var panākt, turpinot pētot dažādas piedevas, kas ietekmē polimēru pārvērtību procesus, kā arī izmantojot pieejamās un lētas virsmaktīvās vielas, kas nodrošina granulu virsmas hidrofobizāciju un pasargā to no atmosfēras mitruma – radot lēnu. iedarbīgs amonija nitrāts.

salpetra ražošanas granula

1. Tehnoloģiskā daļa

1.1. Priekšizpēte, vietas izvēle un būvlaukums

Vadoties pēc racionālas ekonomiskās vadības principiem, izvēloties būvlaukumu, ņemam vērā izejvielu bāzes, degvielas un energoresursu tuvumu, saražotās produkcijas patērētāju tuvumu, darbaspēka resursu pieejamību, transportu, vienmērīga uzņēmumu sadale visā valstī. Pamatojoties uz iepriekš minētajiem uzņēmumu izvietojuma principiem, Rivnes pilsētā tiek veikta projektētā granulētā amonija nitrāta ceha būvniecība. Tā kā no amonija nitrāta ražošanai nepieciešamajām izejvielām Rivnes pilsētai tiek piegādāta tikai sintētiskā amonjaka ražošanai izmantotā dabasgāze.

Gorinas upes baseins kalpo kā ūdens apgādes avots. Ražošanā patērēto enerģiju ražo Rivnes TEC. Turklāt Rivne ir liela pilsēta ar 270 tūkstošiem iedzīvotāju, kas spēj nodrošināt plānoto darbnīcu ar darbaspēka resursiem. Darbaspēku paredzēts piesaistīt arī no pilsētai pievienotajiem rajoniem. Darbnīcu ar inženiertehnisko personālu nodrošina Ļvovas Politehniskā institūta, Dņepropetrovskas Politehniskā institūta, Kijevas Politehniskā institūta absolventi, darbnīca tiks nodrošināta ar vietējām arodskolām.

Gatavās produkcijas transportēšana patērētājiem tiks veikta pa dzelzceļu un autoceļiem.

Par Rivnes pilsētā plānotā ceha būvniecības lietderību liecina arī tas, ka Rivnes, Volinas, Ļvovas apgabalu teritorijās ar labi attīstītu lauksaimniecību projektētā ceha produkcijas galvenais patērētājs ir granulētais amonija nitrāts, kā minerālmēslu.

Līdz ar to izejvielu bāzes, energoresursu, noieta tirgus tuvums, kā arī darbaspēka pieejamība liecina par Rivnes pilsētā plānotā ceha būvniecības iespējamību.

Lielas dzelzceļa stacijas tuvums ar lielu dzelzceļa sliežu ceļu atzarojumu ļauj transportēt lēti

1.2. Ražošanas metodes izvēle un pamatojums

Rūpniecībā plaši izmanto tikai amonija nitrāta iegūšanas metodi no sintētiskā amonjaka un atšķaidītas slāpekļskābes.

Daudzās amonija nitrāta ražošanā iepriekš izmantoto, slikti strādājošo ierīču vietā tika ieviestas īpašas paplāksnes. Rezultātā amonjaka jeb amonija nitrāta saturs sulas tvaikos samazinājās gandrīz trīs reizes. Rekonstruēti novecojušu konstrukciju neitralizatori ar zemu produktivitāti (300 - 350 tonnas/diennaktī), palielinātiem zudumiem un nepietiekamu reakcijas siltuma izmantošanu. Liels skaits mazjaudas horizontālo iztvaicētāju tika aizstāti ar vertikāliem ar krītošu vai slīdošu plēvi un ierīcēm ar lielāku siltuma apmaiņas virsmu, kas ļāva gandrīz dubultot iztvaicētāja posmu produktivitāti, samazināt sekundāro iztvaicētāju patēriņu. un svaigu apkures tvaiku vidēji par 20%.

Ukrainā un ārzemēs ir stingri noteikts, ka tikai lieljaudas bloku būvniecība, izmantojot mūsdienu zinātnes un tehnikas sasniegumus, var nodrošināt ekonomiskas priekšrocības salīdzinājumā ar esošo amonija nitrāta ražošanu.

Ievērojams daudzums amonija nitrāta atsevišķās ražotnēs tiek ražots no amonjaku saturošām izplūdes gāzēm no urīnvielas sistēmām ar daļēju šķidruma reciklēšanu, kur uz tonnu saražotās urīnvielas tiek patērēts no 1 līdz 1,4 tonnām amonjaka. No tāda paša amonjaka daudzuma modē ir saražot 4,5 - 6,4 tonnas amonija nitrāta.

Amonija nitrāta iegūšanas metode no amonjaku saturošām gāzēm atšķiras no metodes, kā to iegūt no gāzveida amonjaka tikai neitralizācijas stadijā.

Nelielos daudzumos amonija nitrātu iegūst, sadalot sāļus apmaiņas ceļā (pārveidošanas metodes) atbilstoši reakcijām:

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

Mg (NO3) 2 + (NH4) 2CO3 \u003d 2NH4NO3 + vMgCO3 (1,2)

Ba(NO3)2 + (NH4)2SO4 = 2NH4NO3 + vBaSO4 (1,3)

Šīs amonija nitrāta iegūšanas metodes ir balstītas uz viena no iegūtajiem sāļiem nogulsnēšanu. Visas amonija nitrāta iegūšanas metodes, sadalot sāļus, ir sarežģītas, kas saistītas ar lielu tvaika patēriņu un saistītā slāpekļa zudumu. Rūpniecībā tos parasti izmanto tikai tad, ja ir nepieciešams likvidēt kā blakusproduktus iegūtos slāpekļa savienojumus.

Neskatoties uz amonija nitrāta iegūšanas tehnoloģiskā procesa relatīvo vienkāršību, tā ražošanas shēmām ārvalstīs ir būtiskas atšķirības, kas atšķiras viena no otras gan pēc piedevu veida un to sagatavošanas metodes, gan pēc kausējuma granulēšanas metodes.

Metode "Nuklo" (ASV).

Šīs granulētā amonija nitrāta ražošanas metodes iezīme ir ļoti koncentrēta kausējuma pievienošana (99,8% amonija nitrāta pirms granulēšanas tornī, apmēram 2% īpašas piedevas, ko sauc par "Nuklo". Tā ir smalki sadalīta). betonēta māla sausais pulveris ar daļiņu izmēru ne vairāk kā 0,04 mm.

Metode "Nitro - strāva".

Šo procesu izstrādāja britu firma Fayzone. Šīs metodes galvenā atšķirība no citām ir tāda, ka amonija nitrāta kausējuma pilienus vienlaikus atdzesē, granulē un pulverē vispirms pulverveida piedevas putekļu mākonī un pēc tam tās pašas piedevas verdošā slānī.

Uzņēmuma "Ai - Si - Ai" (Anglija) metode.

Šī amonija nitrāta iegūšanas metode atšķiras ar to, ka magnija nitrāta šķīdumu izmanto kā piedevu, kas uzlabo gatavā produkta fizikālās un ķīmiskās īpašības, kas ļauj iegūt augstas kvalitātes produktu no amonija nitrāta kausējuma, kas satur līdz 0,7%. ūdens.

Bezvakuuma metode amonija nitrāta ražošanai tika pieņemta 1951. gadā ASV ar "Stengel patentu" un vēlāk tika ieviesta rūpniecībā. Metodes būtība slēpjas faktā, ka uzkarsētu 59% slāpekļskābi neitralizē ar uzkarsētu amonjaka gāzi nelielā tilpumā zem spiediena 0,34 MPa.

Papildus iepriekš aprakstītajām shēmām ir daudzas citas shēmas amonija nitrāta ražošanai ārvalstīs, taču tās maz atšķiras viena no otras.

Jāatzīmē, ka atšķirībā no cehiem, kas darbojas un tiek būvēti Ukrainā un kaimiņvalstīs, visās ārvalstu instalācijās produkts pēc granulēšanas torņa iziet cauri sijāšanas un putekļošanas stadijai, kas uzlabo komerciālā produkta kvalitāti, bet būtiski. sarežģī tehnoloģisko shēmu. Vietējās rūpnīcās produktu sijāšanas darbības neesamību kompensē ar modernāku granulatoru konstrukciju, kas nodrošina produktu ar minimālo frakciju saturu, kas mazāks par 1 mm. Ārzemēs plaši izmantotās lielgabarīta, rotējošās dzesēšanas granulu tvertnes Ukrainā netiek izmantotas, un tās ir aizstātas ar verdošā slāņa dzesēšanas ierīcēm.

Granulētā amonija nitrāta ražošanu cehā raksturo: augstas kvalitātes produkta iegūšana, augsta neitralizācijas siltuma izmantošana, vienpakāpes iztvaicēšanas ar “slīdošo plēvi” izmantošana, maksimāla atkritumu izmantošana, atgriežot tos procesā. , augsts produktu mehanizācijas, uzglabāšanas un iekraušanas līmenis. Tas ir diezgan augsts ražošanas līmenis.

1.3. Izejvielu un gatavās produkcijas raksturojums

Amonija nitrāta ražošanai izmanto 100% amonjaku un atšķaidītu slāpekļskābi HNO3 ar koncentrāciju 55 - 56%.

Amonjaks NH3 ir bezkrāsaina gāze ar asu, specifisku smaržu.

Reaktīvā viela, kas nonāk pievienošanas, aizstāšanas un oksidācijas reakcijās.

Labi izšķīdinām ūdenī.

Blīvums gaisā 0 ° C temperatūrā un 0,1 MPa spiedienā - 0,597.

Maksimāli pieļaujamā koncentrācija ražošanas telpu darba zonas gaisā ir 20 mg/m3, apdzīvotu vietu gaisā 0,2 mg/m3.

Sajaucot ar gaisu, amonjaks veido sprādzienbīstamus maisījumus. Amonjaka-gaisa maisījuma apakšējā sprādzienbīstamības robeža ir 15% (tilpuma daļa), augšējā robeža ir 28% (tilpuma daļa).

Amonjaks kairina augšējos elpceļus, deguna un acu gļotādas, nokļūstot uz cilvēka ādas, rodas apdegumi.

IV bīstamības klase.

Ražots saskaņā ar GOST 6621-70.

Slāpekļskābe HNO3 ir šķidrums ar asu smaku.

Blīvums gaisā 0°C temperatūrā un 0,1MPa-1,45g/dm3 spiedienā.

Vārīšanās temperatūra 75°C.

Visādā ziņā sajaucas ar ūdeni, izdalot siltumu.

Slāpekļskābe, nokļūstot uz ādas vai gļotādām, izraisa apdegumus. Dzīvnieku un augu audi tiek iznīcināti slāpekļskābes ietekmē. Slāpekļskābes tvaiki, līdzīgi kā slāpekļa oksīdi, izraisa iekšējo elpceļu kairinājumu, elpas trūkumu un plaušu tūsku.

Maksimāli pieļaujamā slāpekļskābes tvaiku koncentrācija ražošanas telpu gaisā NO2 izteiksmē ir 2 mg/m3.

Slāpekļskābes tvaiku masas koncentrācija apdzīvotu vietu gaisā nav lielāka par 0,4 mg/m3.

II bīstamības klase.

Ražots saskaņā ar OST 113 - 03 - 270 - 76.

Amonija nitrāts NH4NO3 ir balta kristāliska viela, ko ražo granulu veidā ar slāpekļa saturu līdz 35%

Ražots saskaņā ar GOST 2 - 85 un atbilst šādām prasībām (skatīt 1.1. tabulu)

1.1. tabula. Saskaņā ar GOST 2 - 85 ražotā amonija nitrāta raksturojums

Indikatora nosaukums	Norma zīmolam
Nitrātu un amonija slāpekļa kopējā masas daļa:
NH4NO3 sausnā, %, ne mazāk kā
slāpeklim sausnā, %, ne mazāk kā
Ūdens masas daļa, %, ne vairāk
pH 10% ūdens šķīdums, ne mazāks par
10% slāpekļskābes šķīdumā nešķīstošo vielu masas daļa, %, maks
Novērtēšana
Granulu lieluma masas daļa:
no 1 līdz 3 mm, %, ne mazāk
no 1 līdz 4 mm, %, ne mazāk
Tostarp:
granulas no 2 līdz 4 mm, %, ne mazāk kā
granulas mazākas par 1 mm, %, ne vairāk
granulas lielākas par 5 mm, %
Granulu statiskā izturība
N/granula (kg/granula), ne mazāk kā
Irdenums, %, ne mazāks

Amonija nitrāts ir sprādzienbīstama un viegli uzliesmojoša viela. Amonija nitrāta granulas ir izturīgas pret berzi, triecieniem un triecieniem, saskaroties ar detonatoriem vai slēgtā telpā, amonija nitrāts eksplodē. Amonija nitrāta sprādzienbīstamība palielinās organisko skābju, eļļu, zāģu skaidu, kokogļu klātbūtnē. Bīstamākie metālu piemaisījumi amonija nitrātā ir kadmijs un varš.

Amonija nitrāta sprādzienus var izraisīt:

a) pietiekamas jaudas detonatoru iedarbība;

b) neorganisko un organisko piemaisījumu, jo īpaši smalki izkliedēta vara, kadmija, cinka, pulverveida kokogles, eļļas ietekme;

c) termiskā sadalīšanās slēgtā telpā.

Amonija nitrāta putekļi ar organisko vielu piejaukumu palielina sāls sprādzienbīstamību. Salpetrā samērcēts un līdz 100°C uzkarsēts audums var izraisīt ugunsgrēku. Sauļošanās laikā nodzēst salpetru ar ūdeni. Tā kā, aizdegoties amonija nitrātam, veidojas slāpekļa oksīdi, dzēšot ir jāizmanto gāzmaskas.

NH4NO3 = N2O = 2H2O = 3600 kJ (1,4)

NH4NO3 \u003d 0,5N2 + NO \u003d 2H2O \u003d 28,7 kJ (1,5)

Brīvā skābuma klātbūtne šķīdumā palielina ķīmiskās un termiskās sadalīšanās spēju.

Amonija nitrāta negatīvā īpašība ir tā spēja sabiezēt – uzglabāšanas laikā zaudēt plūstamību.

Saķeres rašanos veicinoši faktori:

b) granulu neviendabīgums un zema mehāniskā izturība. Uzglabājot 2,5 metrus augstās kaudzēs, zem augšējo maisu spiediena, vismazāk izturīgas granulas tiek iznīcinātas, veidojot putekļu daļiņas;

c) kristālisko modifikāciju izmaiņas;

d) higroskopiskums veicina salipšanu. Visefektīvākais veids, kā novērst salipšanu, ir iepakošana noslēgtos traukos (polietilēna maisiņos).

Maksimāli pieļaujamā amonija nitrāta koncentrācija putekļu veidā ražošanas telpās ir ne vairāk kā 10 mg/m3.

Elpošanas orgānu aizsardzības līdzekļi - risinājums.

Amonija nitrāts tiek izmantots lauksaimniecībā kā slāpekļa mēslojums, kā arī rūpniecībā dažādiem tehniskiem mērķiem.

Granulēto amonija nitrātu lielos daudzumos izmanto kā izejvielu militārās rūpniecības uzņēmumos, kas ražo sprāgstvielas un to pusfabrikātus.

1.4. Tehnoloģiskā procesa fizikāli ķīmiskie pamati

Granulēta amonija nitrāta iegūšanas process ietver šādus posmus:

amonija nitrāta ūdens šķīduma iegūšana ar koncentrāciju vismaz 80%, neitralizējot slāpekļskābi ar gāzveida amonjaku;

80% amonija nitrāta šķīduma iztvaicēšana līdz kausējuma stāvoklim;

vāju amonija nitrāta šķīdumu iztvaicēšana no šķīdināšanas iekārtām un uztveršanas sistēmām;

sāls granulēšana no kausējuma;

granulu dzesēšana "šķiedrā slānī" ar gaisu;

granulu apstrāde ar taukskābēm;

transportēšana, iepakošana un uzglabāšana.

1.4.1. Amonija nitrāta ūdens šķīduma iegūšana ar koncentrāciju vismaz 80%, neitralizējot slāpekļskābi ar gāzveida amonjaku

Amonija nitrāta šķīdumu iegūst neitralizatoros, kas ļauj izmantot reakcijas siltumu, lai daļēji iztvaicētu šķīdumu. Viņš saņēma aparāta nosaukumu ITN (neitralizācijas siltuma izmantošana).

Neitralizācijas reakcija norit ātrāk, un to pavada liela siltuma daudzuma izdalīšanās.

NH3 \u003d HNO3 \u003d NH4NO3 \u003d 107,7 kJ / mol (1,6)

Reakcijas termiskais efekts ir atkarīgs no slāpekļskābes un gāzveida amonjaka koncentrācijas un temperatūras.

1.1. attēls. Slāpekļskābes neitralizācijas siltums ar gāzveida amonjaku (pie 0,1 MPa un 20 °)

Neitralizācijas process ITN aparātā tiek veikts ar spiedienu 0,02 MPa, temperatūra tiek uzturēta ne vairāk kā 140 ° C. Šie apstākļi nodrošina, ka tiek iegūts pietiekami koncentrēts šķīdums ar minimālu amonjaka, slāpekļskābes un amonija nitrāts ar sulas tvaiku, kas veidojas ūdens iztvaikošanas rezultātā no šķīduma. Neitralizāciju veic nedaudz skābā vidē, jo amonjaka, slāpekļskābes un salpetra zudums ar sulas tvaiku ir mazāks nekā viegli sārmainā vidē.

Tā kā ITN aparāta iztvaicēšanas un neitralizācijas daļās atšķiras šķīdumu īpatnējais svars, notiek pastāvīga šķīduma cirkulācija. Blīvāks šķīdums no neitralizācijas kameras atveres nepārtraukti nonāk neitralizācijas daļā. Šķīduma cirkulācijas klātbūtne veicina labāku reaģentu sajaukšanos neitralizācijas daļā, paaugstina aparāta produktivitāti un novērš šķīduma pārkaršanu neitralizācijas zonā. Kad temperatūra reakcijas daļā paaugstinās līdz 145°C, tiek izraisīts aizsprostojums, tiek pārtraukta amonjaka un slāpekļskābes padeve un skābā kondensāta padeve.

1.4.2. 80% amonija nitrāta šķīduma iztvaicēšana līdz kušanas stāvoklim

80 - 86% amonija nitrāta šķīduma iztvaicēšana tiek veikta iztvaicētājos piesātināta tvaika kondensācijas siltuma dēļ 1,2 MPa spiedienā un 190°C temperatūrā. tvaiks tiek piegādāts iztvaicētāja gredzenveida telpas augšējai daļai. Iztvaicētājs darbojas vakuumā 5,0 h 6,4 104 Pa pēc šķīduma plēves “slīdēšanas” principa gar vertikālo cauruļu sienām.

Aparāta augšējā daļā atrodas separators, kas kalpo amonija nitrāta kausējuma atdalīšanai no sulas tvaikiem.

Lai iegūtu augstas kvalitātes amonija nitrātu, amonija nitrāta kausējuma koncentrācijai jābūt vismaz 99,4% un temperatūrai 175 - 785°C.

1.4.3. Vāju amonija nitrāta šķīdumu iztvaicēšana no šķīdināšanas iekārtām un uztveršanas sistēmām

Vāju šķīdumu un ceha iedarbināšanas un apturēšanas rezultātā iegūto šķīdumu iztvaicēšana notiek atsevišķā sistēmā.

Vāji šķīdumi, kas iegūti šķīdināšanas un slazdošanas vienībās, tiek padoti caur vadības vārstu uz aparāta apakšējo daļu, kas iztvaicē tikai vājus šķīdumus. Vāju amonija nitrāta šķīdumu iztvaicēšana tiek veikta "plēves tipa" iztvaicētājā, kas darbojas pēc plēves "slīdēšanas" principa vertikālās caurulēs. Tvaika-šķidruma emulsija, kas veidojas iztvaicētāja caurulē, nonāk separatorā-mazgātājā, kur tiek atdalīti sulas tvaiki un amonija nitrāta šķīdums. Sulas tvaiki iziet cauri iztvaicētāja mazgātāja sieta plāksnēm, kur tiek uztvertas amonija nitrāta šļakatas un pēc tam nosūtītas uz virsmas kondensatoru.

Siltuma nesējs ir tvaiks, kas nāk no tvaika paplašinātāja ar spiedienu (0,02 - 0,03) MPa un temperatūru 109 - 112°C, kas tiek padots uz iztvaicētāja augšējo korpusa pusi. Vakuums iztvaicētājā tiek uzturēts 200 - 300 mm Hg. Art. No apakšējās plāksnes vājš šķīdums ar koncentrāciju aptuveni 60% un temperatūru 105–112 ° C tiek novadīts kolekcijā - papildu neitralizatorā.

1.4.4. Sāls granulēšana no kausējuma

Lai iegūtu amonija nitrātu granulu veidā, tā kristalizāciju no kausējuma ar koncentrāciju vismaz 99,4% veic torņos, kas ir dzelzsbetona konstrukcijas, cilindriskas formas ar diametru 10,5 metri. Kausējums ar temperatūru 175 - 180 ° C un koncentrāciju vismaz 99,4% amonija nitrāta nonāk dinamiskā granulatorā, kas rotē ar ātrumu 200 - 220 apgr./min, kam ir caurumi ar diametru 1,2 - 1,3 mm. Caur caurumiem izsmidzinātais kausējums kritiena laikā no 40 metru augstuma veidojas sfēriskās daļiņās.

Gaiss granulu dzesēšanai virzās pretēji strāvai no apakšas uz augšu. Gaisa vilkmes radīšanai tiek uzstādīti četri aksiālie ventilatori ar jaudu 100 000 Nm3/h katrs. Granulēšanas tornī granulas nedaudz izžāvē. To mitrums ir par 0,15 - 0,2% mazāks nekā ienākošā kausējuma mitruma saturs.

Tas ir tāpēc, ka pat pie 100% relatīvā gaisa mitruma, kas ieplūst tornī, ūdens tvaika spiediens virs karstajām granulām ir lielāks nekā mitruma daļējais spiediens gaisā.

1.4.5. Granulu dzesēšana verdošā slānī ar gaisu

Amonija nitrāta granulas no granulēšanas torņa konusiem tiek padotas uz aparātu ar "šķiedru gultu" dzesēšanai. Granulu dzesēšana no 100-110°C temperatūras līdz 50°C notiek aparātā, kas atrodas tieši zem granulēšanas torņa. Uz perforētā režģa ir uzstādīta pārplūdes caurule, lai regulētu "šķiedru gultnes" augstumu un vienmērīgu salpetra izkraušanu. Zem perforētā režģa tiek padots gaiss līdz 150 000 Nm3/h, kas atdzesē amonija nitrātu un daļēji to izžāvē. Amonija nitrāta granulās mitruma saturs ir samazināts par 0,05 - 0,1%, salīdzinot ar granulām, kas nāk no čiekuriem.

1.4.6 Granulu apstrāde ar taukskābēm

Granulu apstrāde ar taukskābēm tiek veikta, lai novērstu amonija nitrāta salipšanu ilgstošas ​​uzglabāšanas vai transportēšanas laikā.

Apstrādes process sastāv no tā, ka ar sprauslām smalki izsmidzinātas taukskābes tiek uzklātas uz granulu virsmas ar ātrumu 0,01 - 0,03%. Sprauslu dizains nodrošina smidzināšanas strūklas elipsveida sekcijas izveidi. Sprauslu montāžas dizains nodrošina iespēju tās pārvietot un fiksēt dažādās pozīcijās. Granulu apstrāde ar taukskābēm tiek veikta vietās, kur granulas tiek pārnestas no konveijera lentēm uz konveijera lentēm.

1.4.7. Transportēšana, iepakošana un uzglabāšana

Granulētais amonija nitrāts no verdošā slāņa pa konveijeriem tiek padots uz tilpumu Nr.1, apstrādāts ar taukskābēm un ar otrā un trešā lifta konveijeriem transportēts uz uzstādītajām tvertnēm, no kurienes tas nonāk automātiskajos svaros, kas izsver 50 kg porcijas un pēc tam. uz iepakojuma vienību. Ar iepakošanas iekārtas palīdzību amonija nitrāts tiek iepakots polietilēna vārstu maisos un tiek izgāzts uz konveijeriem, kas nosūta iepakoto produkciju uz iekraušanas mašīnām, lai tās iekrautu vagonos un transportlīdzekļos. Gatavās produkcijas uzglabāšana noliktavās tiek nodrošināta, ja nav vagonu vai transportlīdzekļu.

Uzglabātais amonija nitrāts kaudzēs ir jāaizsargā no mitruma un dažādām temperatūras galējībām. Krāvumu augstums nedrīkst pārsniegt 2,5 metrus, jo zem augšējo maisu spiediena vājākās granulas apakšējos maisos var tikt iznīcinātas, veidojoties putekļu daļiņām. Amonija nitrāta mitruma absorbcijas ātrums no gaisa strauji palielinās, paaugstinoties temperatūrai. Tātad 40 ° C temperatūrā mitruma absorbcijas ātrums ir 2,6 reizes lielāks nekā 23 ° C temperatūrā.

Noliktavās aizliegts glabāt kopā ar amonija nitrātu: eļļu, zāģu skaidas, kokogles, kadmija un vara pulveru metāliskus piemaisījumus, cinku, hroma savienojumus, alumīniju, svinu, niķeli, antimonu, bismutu.

Tukšo maisu konteineru uzglabāšana atrodas atsevišķi no uzglabātā amonija nitrāta konteineros atbilstoši ugunsdrošības un drošības prasībām.

1.5. Ūdens un gaisa baseinu aizsardzība. Ražošanas atkritumi un to iznīcināšana

Minerālmēslu ražošanas straujās attīstības, plašās tautsaimniecības ķīmiskās apstrādes kontekstā arvien aktuālākas kļūst vides aizsardzības no piesārņojuma un strādājošo veselības aizsardzības problēmas.

Rivnes ķīmiskā rūpnīca, sekojot citu lielo ķīmisko nozaru piemēriem, ir nodrošinājusi, ka ķīmiski netīrās notekūdeņi netiek novadīti upē, kā līdz šim, bet tiek attīrīti speciālās bioķīmiskās attīrīšanas iekārtas iekārtās un atgriezti cirkulācijas ūdens apgādes sistēmā uz laiku. turpmāka lietošana.

Ir nodotas ekspluatācijā vairākas mērķtiecīgas un lokālas iekārtas notekūdeņu attīrīšanai, grunts atlikumu sadedzināšanai un cieto atkritumu apglabāšanai. Kopējais kapitālieguldījumu apjoms šiem mērķiem pārsniedz 25 miljardus UAH.

Bioloģiskās tīrīšanas darbnīca ir iekļauta Ukrainas Ministru padomes Dabas aizsardzības valsts komitejas slavas grāmatā par panākumiem. Uzņēmuma attīrīšanas iekārtas atrodas 40 hektāru platībā. Dīķos, kas piepildīti ar attīrītu ūdeni, rotaļās karpas, sudraba karpas, smalkas akvārija zivis. Tie ir attīrīšanas kvalitātes rādītājs un labākais notekūdeņu drošuma pierādījums.

Laboratoriskās analīzes liecina, ka ūdens buferdīķos nav sliktāks par to, kas ņemts no upes. Ar sūkņu palīdzību tas atkal tiek piegādāts ražošanas vajadzībām. Bioķīmiskās tīrīšanas cehs ir palielināts līdz ķīmiskās tīrīšanas jaudai līdz 90 000 kubikmetru dienā.

Rūpnīca pastāvīgi pilnveido kaitīgo vielu satura kontroles pakalpojumu notekūdeņos, augsnē, ražošanas telpu gaisā, uzņēmuma teritorijā un apdzīvotu vietu un pilsētas tuvumā. Jau vairāk kā 10 gadus aktīvi darbojas sanitārā kontrole, kas veic industriālās sanitārās laboratorijas darbu. Dienu un nakti viņi rūpīgi uzrauga ārējās un ražošanas vides sanitāro un higiēnisko stāvokli un darba apstākļus.

Granulētā amonija nitrāta ražošanas atkritumi ir: tvaika kondensāts 0,5 m3 apjomā uz vienu tonnu produkta, kas tiek novadīts kopējā ražotņu tīklā; sulas tvaika kondensāts 0,7 m3 apjomā uz tonnu produkta. Sulas tvaika kondensāts satur:

amonjaks NH3 - ne vairāk kā 0,29 g/dm3;

slāpekļskābe НNO3 - ne vairāk kā 1,1 g/dm3;

amonija nitrāts NH4NO3 - ne vairāk kā 2,17 g/dm3.

Sulas tvaiku kondensāts tiek nosūtīts uz slāpekļskābes veikalu kolonnu apūdeņošanai attīrīšanas nodaļā.

Emisijas no aksiālo ventilatoru kaudzes atmosfērā:

amonija nitrāta NH4NO3 masas koncentrācija - ne vairāk kā 110 m2/m3

kopējais izplūdes gāzu apjoms - ne vairāk kā 800 m3/stundā.

Emisijas no vispārējā veikala caurules:

amonjaka NH3 masas koncentrācija - ne vairāk kā 150 m2/m3

amonija nitrāta NH4NO3 masas koncentrācija - ne vairāk kā 120 m2/m3

Pasākumi, lai nodrošinātu ūdens resursu un gaisa baseina aizsardzības uzticamību. Avārijas un remontdarbu apturēšanas gadījumā, lai izslēgtu ūdens cikla piesārņojumu ar amonjaku, slāpekļskābi un amonija nitrātu, kā arī lai novērstu kaitīgu vielu iekļūšanu augsnē, šķīdums tiek novadīts no absorbcijas. un iztvaicēšanas sekciju trīs drenāžas tvertnēs ar tilpumu V = 3 m3 katrā, turklāt tajās pašās tvertnēs tiek savāktas noplūdes no absorbcijas un iztvaikošanas sekciju cirkulācijas sūkņu blīvēm. No šiem konteineriem šķīdumu iesūknē vāju šķīdumu kolekcijā, poz. 13, no kurienes tas nonāk vājo šķīdumu iztvaicēšanas nodaļā.

Lai novērstu kaitīgu vielu iekļūšanu augsnē, kad uz iekārtām un komunikācijām parādās spraugas, ir aprīkota palete no skābes izturīga materiāla.

Granulēšanas tornī tīrīšanu veic, piesārņoto gaisu mazgājot ar vāju amonija nitrāta šķīdumu un tālāk filtrējot tvaika-gaisa plūsmu. Amonija nitrāta iepakošanas nodaļā atrodas gaisa attīrīšanas iekārta no amonija nitrāta putekļiem pēc fasēšanas pusautomātiskajām mašīnām un konveijeriem. Tīrīšana tiek veikta TsN-15 tipa ciklonā.

1.6. Ražošanas tehnoloģiskās shēmas apraksts ar jaunu iekārtu, tehnoloģiju un instrumentu elementiem

Slāpekļskābe un amonjaks tiek ievadīts ITN aparāta neitralizācijas kamerā ar pretstrāvu. Slāpekļskābe ar koncentrāciju vismaz 55% no slāpekļskābes ceha pa diviem cauruļvadiem ar diametru 150 un 200 mm tiek piegādāta uz spiedtvertni (1. poz.) ar pārplūdi, caur kuru no spiedtvertnes tiek atgriezta liekā skābe. uz slāpekļskābes krātuvi. No tvertnes (1. poz.) slāpekļskābe caur kolektoru tiek nosūtīta uz ITN aparātu (5. poz.). ITN aparāts ir vertikāls cilindrisks aparāts ar diametru 2612 mm un augstumu 6785 mm, kurā ir ievietots stikls ar diametru 1100 mm un augstumu 5400 mm (neitralizācijas kamera). Neitralizācijas kameras apakšējā daļā ir astoņi 360x170 mm lieli taisnstūra caurumi (logi), kas savieno neitralizācijas kameru ar ITN aparāta iztvaicēšanas daļu (gredzenveida telpa starp aparāta sienām un neitralizācijas kameras sienu ). Slāpekļskābes daudzumu, kas nonāk ITN aparātā (5. poz.), pH metra sistēma automātiski regulē atkarībā no gāzveida amonjaka daudzuma, kas nonāk ITN aparātā (5. poz.) ar skābuma korekciju.

Gāzveida amonjaks NH3 ar spiedienu ne vairāk kā 0,5 MPa no rūpnīcas tīkla caur vadības vārstu pēc droseles līdz 0,15 - 0,25 MPa nonāk šķidrā amonjaka pilienu separatorā poz. 2, kur tā ir arī atdalīta no eļļas, lai novērstu to iekļūšanu ITN aparātā (5. poz.). Pēc tam gāzveida amonjaks tiek uzkarsēts līdz temperatūrai, kas nav zemāka par 70°C amonjaka sildītājā (4. poz.), kur kā siltumnesēju izmanto tvaika kondensātu no tvaika paplašinātāja (33. poz.). Uzkarsētais gāzveida amonjaks no (3. poz.) caur vadības vārstu caur cauruļvadiem nonāk ITN aparātā (5. poz.). Gāzveida amonjaks NH3 tiek ievadīts ITN aparātā (5. poz.) pa trim cauruļvadiem, divi cauruļvadi paralēlās plūsmās pēc regulēšanas vārsta nonāk ITN aparāta neitralizācijas kamerā, kur tie tiek apvienoti vienā un beidzas ar barbateri. Pa trešo cauruļvadu caur barbateri tiek padots amonjaks pa hidraulisko blīvējumu līdz 100 Nm3/h, lai uzturētu neitrālu vidi ITN aparāta izejā. Neitralizācijas reakcijas rezultātā veidojas amonija nitrāta šķīdums un sulas tvaiki.

NH3 + HNO3 = NH4NO3 + 107,7 kJ/mol (1,6)

Šķīdumu caur neitralizācijas kameras augšējo daļu ielej aparāta iztvaicēšanas daļā, kur neitralizācijas reakcijas karstuma un tvaika dēļ tas tiek iztvaicēts līdz koncentrācijai 80 - 86%, sajaucoties ar sulu. tvaiki, kas iegūti iztvaicēšanas daļā, tiek izņemti no aparāta 140 ° C temperatūrā uz paplāksni (poz. 12), kas paredzēta sulas tvaika mazgāšanai no amonija nitrāta un amonjaka šķīduma šļakatām. Paplāksne (12. poz.) ir cilindrisks vertikāls aparāts, kura iekšpusē ir trīs sieta plāksnes, virs kurām uzstādīti šļakatu aizsargi. Spoles ir uzstādītas uz divām vertikālām plāksnēm, caur kurām iet atdzesēts mazgāšanas ūdens. Sulas tvaiki iziet cauri sieta paplātēm, burbuļojot caur šķīduma slāni, kas veidojas uz paplātēm dzesēšanas rezultātā. Vājš amonija nitrāta šķīdums plūst no plāksnēm uz apakšējo daļu, no kurienes tas tiek izvadīts vājo šķīdumu tvertnē (13. poz.).

Nekondensēti mazgāti sulas tvaiki iekļūst virsmas kondensatorā (15. poz.) gredzenā. Rūpnieciskais ūdens tiek piegādāts kondensatora caurules telpā (15. poz.), kas noņem kondensācijas siltumu.

Kondensāts (15. poz.) gravitācijas ietekmē noplūst skābes kondensāta kolektorā (16. poz.), un caur sveci atmosfērā tiek izvadītas inertās gāzes.

Amonija nitrāta šķīdums no iztvaicētāja daļas caur ūdens blīvējumu nonāk separatorā - paplašinātājā (6. poz.), lai no tā izvadītu sulas tvaikus un tiek novadīts kolektorā - neitralizatorā (7. poz.), lai neitralizētu lieko skābumu (4 g / l). Kolekcija - pēcneitralizators (7. poz.) nodrošina gāzveida amonjaka padevi. No kolekcijām - neitralizatori (7. poz.) un poz. 8) amonija nitrāta šķīdums ar koncentrāciju 80 - 88% (sārmaina vide ne vairāk kā 0,2 g / l) un temperatūra ne vairāk kā 140 ° C ar sūkņiem poz. 9 tiek ievadīts granulēšanas nodalījumā spiediena tvertnē (poz. 11).

Kā bufertvertne ir uzstādīti divi papildus kolektori - pēcneitralizators (8. poz.), lai nodrošinātu ceha un sūkņu ritmisku darbību (9. poz.), kā arī uzstādīts sūknis (10. poz.). Sūknis (10. poz.) ir savienots tā, lai tas varētu piegādāt šķīdumu no kolektora - pēcneitralizatora (7. poz.) uz kolektoru - pēcneitralizatoru (8. poz.) un otrādi.

Sulas tvaika kondensāts no skābes kondensāta savācējiem (16. poz.) tiek izsūknēts uz kolektoru (18. poz.), no kurienes ar sūkņiem (19. poz.) tiek izsūknēts uz slāpekļskābes cehu apūdeņošanai.

Tvaiks ieplūst darbnīcā ar spiedienu 2 MPa un temperatūru 300°C, iziet cauri diafragmai un vadības vārstam, tiek samazināts līdz 1,2 MPa, un tvaika mitrinātājs (32. poz.) nonāk aparāta apakšējā daļā, kura iekšpusē ir divas sieta plāksnes, un augšējā daļā ir uzstādīts spārns - viļņota sprausla. Šeit tvaiks tiek mitrināts un ar 190°C temperatūru un 1,2 MPa spiedienu nonāk iztvaicētājā (20. poz.). Tvaika kondensāts no (32. poz.) tvaika-šķidruma emulsijas veidā ar spiedienu 1,2 MPa un temperatūru 190 ° C caur vadības vārstu nonāk tvaika paplašinātājā (3. poz.), kur samazināšanās dēļ spiedienā līdz 0,12 - 0,13 MPa veidojas sekundārais uzliesmojošs tvaiks ar temperatūru 109 - 113 ° C, ko izmanto iztvaicētāja sildīšanai vājiem nitrātu šķīdumiem (22. poz.). Tvaika kondensāts no tvaika paplašinātāja apakšējās daļas (33. pozīcija) gravitācijas ietekmē ieplūst amonjaka sildītāja sildīšanai (4. pozīcija) gredzenveida telpā, no kurienes pēc siltuma izdalīšanas 50 ° C temperatūrā tas nonāk. tvaika kondensāta savācējs (34. poz.), no kurienes tas tiek sūknēts (35. poz.), tiek izvadīts caur vadības vārstu rūpnīcas tīklā.

Spiediena tvertnei (11. poz.) ir pārplūdes caurule iekšā (7. poz.). Spiediena un pārplūdes caurules ir izklātas ar tvaika marķieriem un izolētas. No spiedtvertnes (11. poz.) amonija nitrāta šķīdums nonāk iztvaicētāja apakšējā caurules daļā (20. poz.), kur šķīdums tiek iztvaicēts piesātināta tvaika kondensācijas siltuma ietekmē pie 1,2 MPa spiediena un a. temperatūra 190 ° C, tiek piegādāta gredzenveida telpas augšējai daļai. Iztvaicētājs (20. poz.) darbojas 450 - 500 mm Hg vakuumā. Art. saskaņā ar šķīduma plēves "slīdēšanas" principu gar vertikālo cauruļu sienām. Iztvaicētāja augšējā daļā atrodas separators, kas kalpo, lai atdalītu amonija nitrāta kausējumu no sulas tvaikiem. Kausējums no (20. poz.) tiek novadīts ūdens blīvē - papildu neitralizatorā (24. poz.), kur tiek piegādāts gāzveida amonjaks, lai neitralizētu lieko skābumu. Atlases pārtraukšanas gadījumā pārpilde tiek nosūtīta uz (7. poz.). Sulas tvaiki no iztvaicētāja (20. poz.) nonāk paplāksnē kopā ar iegūto sulas tvaiku kondensātu no amonija nitrāta šļakatām. Paplāksnes iekšpusē ir sieta plāksnes. Uz divām augšējām plāksnēm tiek uzliktas spirāles ar dzesēšanas ūdeni, uz kurām kondensējas tvaiks. Mazgāšanas rezultātā veidojas vājš amonija nitrāta šķīdums, kas caur ūdens blīvējumu (27. poz.) tiek nosūtīts uz neitralizācijas nodalījuma spiedtvertni (28. poz.). Sulas tvaiks pēc paplāksnes (26. poz.) tiek nosūtīts kondensācijai uz virsmas kondensatoru (29. poz.) gredzenā un dzesēšanas ūdens uz caurules telpu. Iegūtais kondensāts ar gravitācijas spēku tiek novirzīts uz skābes šķīduma savācēju (30. poz.). Inertās gāzes tiek atsūktas ar vakuumsūkņiem (37. poz.).

Tiek sūknēts amonija nitrāta kausējums no ūdens blīvējuma - neitralizatora (poz. 24) ar koncentrāciju 99,5% NH4NO3 un temperatūru 170 - 180 ° C ar amonjaka pārpalikumu ne vairāk kā 0,2 g / l (poz. 25) spiedtvertnē (38. poz.), no kurienes ar gravitācijas spēku ieplūst dinamiskajos granulatoros (39. poz.), caur kuriem, izsmidzinot virs granulēšanas torņa (40. poz.), krišanas laikā tas tiek formulēts apaļās daļiņās. Granulēšanas tornis (40. poz.) ir cilindriska dzelzsbetona konstrukcija ar diametru 10,5 m un dobās daļas augstumu 40,5 m. No granulēšanas torņa apakšas gaisu piegādā ventilatori (45. poz.), velk ar aksiāliem ventilatoriem (44. poz.). Lielākā daļa gaisa tiek iesūkta caur logiem un spraugām dāvinātāju konusos. Krītot lejā pa šahtu, amonija nitrāta granulas tiek atdzesētas līdz 100 - 110°C un no granulēšanas torņa konusiem nonāk dzesēšanai uz aparātu ar "šķiedru gultni" (41. poz.), kas atrodas tieši zem granulēšanas torņa. . Vietās, kur estrus noskalo ar perforēto režģi, tiek uzstādītas pārvietojamas starpsienas, kas ļauj regulēt serk "šķiedras gultnes" augstumu.

Tīrot torni un aparātu "KS" no amonija nitrāta un putekļu nogulsnēm, savāktā masa tiek izgāzta šķīdinātājā (46. poz.), kur tiek piegādāts tvaiks 1,2 MPa spiedienā un 190 ° C temperatūrā šķīdināšanai. Iegūtais amonija nitrāta šķīdums saplūst ar (46. poz.) kolekcijā (47. poz.) un sūkņi (48. poz.) tiek iesūknēts vājo šķīdumu kolekcijā (13. poz.). Vājš amonija nitrāta šķīdums pēc paplāksnes (12. poz.) arī nonāk tajā pašā kolekcijā.

Vāji NH4NO3 šķīdumi, kas savākti (13. poz.) ar sūkņiem (poz. 14.), tiek nosūtīti uz spiediena tvertni (28. poz.), no kurienes tos ar gravitācijas spēku pa vadības vārstu padod uz vājo šķīdumu iztvaicētāja apakšējo daļu. (22. poz.).

Iztvaicētājs darbojas pēc plēves “slīdēšanas” principa vertikālās caurulēs. Sulas tvaiki iziet cauri iztvaicētāja mazgātāja sieta plāksnēm, kur amonija nitrāta šļakatas tiek iztvaicētas un tiek nosūtītas uz virsmas kondensatoru (23. poz.), kur tie kondensējas un gravitācijas ietekmē nonāk (30. poz.). Un inertās gāzes, izgājušas cauri slazdam (36. poz.), tiek atsūktas ar vakuumsūkni (37. poz.) Vakuums tiek uzturēts 200 - 300 mm. rt. pīlārs. No iztvaicētāja apakšējās plāksnes (22. poz.) kolektorā (8. poz.) tiek novadīts amonija nitrāta šķīdums ar koncentrāciju aptuveni 60% un temperatūru 105 - 112 ° C. Siltumnesējs ir sekundārais iztvaikošanas tvaiks, kas nāk no paplašinātāja (33. poz.) ar temperatūru 109 - 113°C un spiedienu 0,12 - 0,13 MPa. Tvaiks tiek padots uz iztvaicētāja augšējo korpusa pusi, kondensāts tiek novadīts tvaika kondensāta kolektorā (42. poz.).

Granulētais amonija nitrāts no granulēšanas torņa (40. poz.) tiek padots pa konveijeriem (49. poz.) uz pārvades bloku, kur granulas apstrādā ar taukskābēm. Taukskābes no dzelzceļa cisternām tiek sūknētas ar sūkņiem (58. poz.) uz savākšanas tvertni (59. poz.). Kas ir aprīkots ar spoli ar sildvirsmu 6,4 m2. Maisīšanu veic ar sūkņiem (60. poz.) un tie paši sūkņi piegādā taukskābes uz dozatora sprauslām, caur kurām tās tiek izsmidzinātas ar saspiestu gaisu ar spiedienu līdz 0,5 MPa un temperatūru vismaz 200°. C. Sprauslu dizains nodrošina smidzināšanas strūklas elipsveida sekcijas izveidi. Pārstrādāto granulēto amonija nitrātu lej uz otrā lifta konveijeriem (50. poz.), no kuriem beramkravu gadījumos amonija nitrāts tiek novadīts bunkuros (54. poz.). No konveijeriem (50. poz.) amonija nitrāts nonāk konveijeros (51. poz.), no kurienes tas tiek izgāzts uzmontētajos bunkuros (52. poz.). Pēc uzstādītajām tvertnēm amnitrāts nonāk automātiskajos svaros (53. poz.) 50 kilogramu svēršanas porcijās un pēc tam iepakošanas vienībā. Ar iepakošanas iekārtas palīdzību amonija nitrāts tiek iepakots ventiļu plastmasas maisiņos un tiek izgāzts pa reversīviem konveijeriem (55. poz.), no kurienes tas nonāk noliktavas konveijeros (56. poz.), bet no tiem uz iekraušanas mašīnām (57. poz.) ). No iekraušanas mašīnām (57. poz.) amonija nitrāts tiek iekrauts vagonos vai transportlīdzekļos. Gatavās produkcijas uzglabāšana noliktavās tiek nodrošināta, ja nav dzelzceļa transporta un transportlīdzekļu.

Gatavajam produktam - granulētajam amonija nitrātam jāatbilst valsts standarta GOST 2 - 85 prasībām.

Projektā paredzēta amonija nitrāta noplūdes savākšana pēc iepakošanas mašīnām. Ir uzstādīts papildu konveijers (62. poz.) un lifts (63. poz.). Amonija nitrāts, kas izlijis, pildot maisos caur gļotām, pa straumēm tiek izliets uz konveijera (62. poz.), no kurienes tas nonāk liftā (63. poz.). No lifta amonija nitrāts nonāk uzstādītajās tvertnēs (52. poz.), kur tas sajaucas ar galveno izlietotā amonija nitrāta plūsmu.

1.7 Ražošanas materiālu aprēķini

Mēs rēķināmies ar materiālu aprēķiniem, kas tiek ražoti 1 tonnai gatavās produkcijas - granulētais amonija nitrāts.

Materiāls aug neitralizējot

Sākotnējie dati:

Amonjaka un slāpekļskābes zudumus uz tonnu amonija nitrāta nosaka, pamatojoties uz neitralizācijas reakcijas vienādojumu.

Process tiek veikts ITN aparātā ar amonija nitrāta šķīduma dabisko cirkulāciju.

Reakcijas rezultātā iegūt vienu tonnu sāls

NH3 + HNO3 = NH4NO3 + 107,7 kJ/mol

Patērēts 100% HNO3

Patērēts 100% NH3

kur: 17, 63, 80 amonjaka, slāpekļskābes un amonija nitrāta molekulmasas.

Praktiskais NH3 un HNO3 patēriņš būs nedaudz lielāks nekā teorētiskais, jo neitralizācijas procesā reaģentu zudums ar sulas tvaikiem ir neizbēgams caur necaurlaidīgām komunikācijām, jo ​​notiek lielāka reaģējošo komponentu sadalīšanās. Praktiskais reaģentu patēriņš, ņemot vērā ražošanas zudumus, būs:

787,5 1,01 = 795,4 kg

55% patērētā HNO3 būs:

Skābes zudums būs:

795,4 - 787,5 = 7,9 kg

Patēriņš 100% NH3

212,4 1,01 = 214,6 kg

Amonjaka zudums būs:

214,6 - 212,5 = 2,1 kg

1446,2 kg 55% HNO3 satur ūdeni:

1446,2 - 795,4 = 650,8 kg

Kopējais amonjaka un skābju reaģentu daudzums, kas nonāk neitralizatorā, būs:

1446,2 + 214,6 \u003d 1660,8 × 1661 kg

ITN aparātā neitralizācijas siltuma ietekmē ūdens iztvaiko, un iegūtā amonija nitrāta šķīduma koncentrācija sasniedz 80%, tāpēc no neitralizatora iznāks amonija nitrāta šķīdums:

Šis šķīdums satur ūdeni:

1250 - 1000 = 250 kg

Tas neitralizācijas procesā iztvaiko ūdeni.

650,8 - 250 = 400,8? 401 kg

1.2. tabula. Neitralizācijas materiālu bilance

Iztvaikošanas nodaļas materiālu aprēķins

Sākotnējie dati:

Tvaika spiediens - 1,2 MPa

Mitināts vietnē Allbest.ru

Līdzīgi dokumenti

Amonija nitrāta fizikālās un ķīmiskās īpašības. Amonija nitrāta ražošanas galvenie posmi no amonjaka un slāpekļskābes. Neitralizācijas iekārtas, kas darbojas atmosfēras spiedienā un darbojas vakuumā. Atkritumu utilizācija un iznīcināšana.

kursa darbs, pievienots 31.03.2014


Produktu, izejvielu un ražošanas materiālu raksturojums. Amonija nitrāta iegūšanas tehnoloģiskais process. Slāpekļskābes neitralizācija ar gāzveida amonjaku un iztvaicēšana līdz ļoti koncentrēta kausējuma stāvoklim.

kursa darbs, pievienots 19.01.2016


Granulētā amonija nitrāta ražošanas automatizācija. Spiediena stabilizācijas ķēdes sulas tvaika padeves līnijā un tvaika kondensāta temperatūras kontrole no barometriskā kondensatora. Spiediena kontrole izplūdes līnijā uz vakuumsūkni.

kursa darbs, pievienots 01.09.2014


Amonija nitrāts kā parasts un lēts slāpekļa mēslojums. Esošo tehnoloģisko shēmu apskats tā ražošanai. Amonija nitrāta ražošanas modernizācija ar kompleksa slāpekļa-fosfāta mēslojuma ražošanu uzņēmumā OAO Cherepovetsky Azot.

diplomdarbs, pievienots 22.02.2012


Etilēn-propilēna gumiju īpašības, to sintēzes īpatnības. Ražošanas tehnoloģija, procesa fizikālās un ķīmiskās bāzes, katalizatori. Izejvielu un gatavās produkcijas raksturojums. Reakcijas bloka materiālu un enerģijas bilance, ražošanas kontrole.

kursa darbs, pievienots 24.10.2011


Mājas noapaļotās maizes ražošanas receptūras un tehnoloģiskā procesa aprēķini: ražošanas recepte, krāsns jauda, ​​produkta iznākums. Izejvielu uzglabāšanas un sagatavošanas iekārtu, krājumu un gatavās produkcijas aprēķins.

kursa darbs, pievienots 02.09.2009


Gumijas ražošanas procesa galvenie posmi un katalizatora sagatavošana. Izejvielu un gatavās produkcijas raksturojums plastiskuma un viskozitātes ziņā. Ražošanas tehnoloģiskās shēmas un tās materiālu aprēķina apraksts. Fizikālās un ķīmiskās analīzes metodes.

kursa darbs, pievienots 28.11.2010


Preču klāsta raksturojums. Izejvielu fizikāli ķīmiskās un organoleptiskās īpašības. Kausētās desas kūpinātā siera recepte. Tehnoloģiskais ražošanas process. Izejvielu un gatavās produkcijas tehnoķīmiskā un mikrobioloģiskā kontrole.

kursa darbs, pievienots 25.11.2014


Izejvielu, palīgmateriālu un gatavās produkcijas raksturojums. Tehnoloģiskā procesa apraksts un tā galvenie parametri. Materiālu un enerģijas aprēķini. Galvenās tehnoloģiskās iekārtas tehniskās īpašības.

kursa darbs, pievienots 04.05.2009


Apstrādāto izejvielu un gatavās produkcijas raksturojums. Iesala ražošanas tehnoloģiskā procesa shēma: miežu pieņemšana, primārā tīrīšana un uzglabāšana, iesala audzēšana un žāvēšana. Miežu iesala ražošanas līnijas iekārta un darbības princips.