Анализ развития технологии получения аммиачной селитры

Аппарат ИТН (рис.7.) имеет общую высоту 10 м и состоит из двух частей: нижней реакционной и верхней сепарационной. В реакционной части находится перфорированный стакан в который подают азотную кислоту и аммиак. При этом за счет хорошей теплоотдачи реакционной массы стенкам стакана, реакция нейтрализации протекает при температуре, более низкой, чем температура кипения кислоты. Образующийся раствор нитрата аммония закипает, и из него испаряется вода. За счет подъемной силы пара парожидкостная эмульсия выбрасывается из верхней части стакана и проходит через кольцевой зазор между корпусом и стаканом, продолжая упариваться. Затем она поступает в верхнюю сепарационную часть, где раствор, проходя ряд тарелок, отмывается от аммиака раствором нитрата аммония и конденсатом сокового пара. Время пребывания реагентов в реакционной зоне не превышает одной секунды, благодаря чему не происходит термического разложения кислоты и нитрата аммония. За счет использования теплоты нейтрализации в аппарате испаряется большая часть воды и образуется 90% раствор нитрата аммония.

Комбинированный выпарной аппарат высотой 16 м состоит из двух частей. В нижней кожухотрубной части диаметром 3м происходит упаривание раствора, проходящего через трубки, обогреваемые сначала перегретым паром, нагретым до 180єС воздухом. Верхняя часть аппарата служит для очистки выходящей из аппарата паровоздушной смеси и частичного упаривания поступающего в аппарат раствора нитрата аммония. Из выпарного аппарата выходит плав нитрата аммония концентрацией 99,7% с температурой около 180єС.

Грануляционная башня  имеет прямоугольное сечение 11х8 м² и высоту около 61 м. Через отверстие в нижней части в башню поступает наружный воздух и воздух из охладителя гранул. Поступающий в верхнюю часть башни плав нитрата аммония диспергируется с помощью трех виброакустических грануляторов, в которых струя плава превращается в капли. При падении капель с высоты около 10 м они затвердевают и превращаются в гранулы. Кристаллизация плава с влажностью 0,2% начинается при 167єС и заканчивается при 140 єС. Объем воздуха, подаваемого в башне, составляет в зависимости от времени года 300 – 100 м³/час.

В установках АС – 72М применяется магнезиальная добавка против слеживаемости продукта (нитрат магния). Поэтому операции обработки гранул ПАВ, предусмотренной в схемах АС – 67 и АС – 72, не требуется.

Принципиальными отличиями  технологической схемы производства нитрата аммония безупарочным методом (рис.8.) являются: использование более концентрированной азотной кислоты; проведение процесса нейтрализации при повышенном (0,4МПа) давлении; быстрый контакт нагретых компонентов.

В этих условиях на стадии нейтрализации образуется парожидкостная эмульсия, после разделения которой получают плав концентрацией 98,1%, что позволяет исключить отдельную стадию упаривания раствора.

 

Рисунок 8. - Технологическая схема безупарочного метода:

 

1 – подогреватель  азотной кислоты; 2 – подогреватель аммиака; 3 – реактор (нейтрализатор); 4 – сепаратор эмульсии; 1 – барабанный кристаллизатор; 6 – нож; 7 – барабанная сушка.

Нагретые в нагревателях 1 и 2, обогреваемые паром, выходящим  из сепаратора, эмульсии 4, азотная кислота  и аммиак поступают в нейтрализатор 3, где в результате реакции образуется эмульсия из водного раствора нитрата аммония и водяного пара. Эмульсия разделяется в сепараторе 4 и плав нитрата аммония подается в барабанный кристаллизатор 1, в котором нитрат аммония кристаллизируется на поверхности металлического барабана, охлаждаемого изнутри водой.

Образовавшийся на поверхности  барабана слой твердого нитрата аммония  толщиной около 1 мм срезается ножом 6 и в виде чешуек поступает для  просушивания в барабанную сушилку 7. Подобный продукт в виде чешуек используется для технических целей.

Охлажденный продукт  направляют на склад, а затем на отгрузку навалом или на упаковку в мешки. Обработку диспергатором ведут в полом аппарате с центральнорасположенной форсункой, опрыскивающей кольцевой вертикальный поток гранул, или во вращающемся барабане. Качество обработки гранулированного продукта во всех применяемых аппаратах удовлетворяет требование ГОСТ 2-85.

Гранулированную аммиачную  селитру хранят на складе в буртах высотой до 11 м. Перед отправкой потребителю селитру из склада подают на рассев. Нестандартный продукт растворяют, раствор возвращают на упарку. Стандартный продукт обрабатывают диспергатором НФ и отгружают потребителям.

Емкости для серной и  фосфорной кислот и насосное оборудование для их дозирования скомпоновано в самостоятельный блок. Центральный пункт управления, электроподстанция, лаборатория, служебные и бытовые помещения расположены в отдельном здании.

Упаковка селитры производится в мешки с полиэтиленовым вкладышем  массой 50 кг, также специализированные контейнеры - бигбеги, массой 500-800 кг. Транспортировка осуществляется как в подготовленной таре, так и насыпью. Возможно перемещение различными разновидностями транспорта, только исключен воздушный транспорт из-за повышенной пожарной опасностью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В данной работе рассмотрено  производство аммиачной селитры  и принципиальная технологическая  схема, свойства и области применения аммиачной селитры.

В настоящий момент и  в будущем будет реализовываться рационалистический путь развития данного технологического процесс. В связи с этим перспективно создании малоотходных производств (путем создания замкнутого по газу технологического цикла).

В последнее время  на ряде действующих агрегатов АС-72 и АС- 67 установлены фильтрующие элементы в скрубберах на грануляционных башнях. Первые результаты показывают значительное улучшение очистки: содержание аммиачной селитры в уходящем воздухе при нормальном функционировании фильтрующей стадии очистки значительно более низкое, чем прежде. Аммиачная селитра является наиболее важным и распространенным азотным удобрением которое применяется сельском хозяйстве. Поэтому необходимо соблюдать условия хранения аммиачной селитры и создавать новые технологические решения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Клевке В.А., «Технология азотных удобрений»,М.,Госхимиздат,1963г.

2. Миниович М.А. Производство аммиачной селитры. М. «Химия», 1974. – 240 с.

3. Общая химическая технология: Важнейшие химические производства/И.П.Мухленов.-4-е изд.-М.:Высш.шк.,1984.- 263с.

4. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. Под ред.Ю.И.Дытнерского,2-е изд.,М.: Химия,1991.-496 с.

5. Основы химической технологии. /Под ред. И.П. Мухленов и др. М.: ВЫСШ. ШК., 1991. - 462 С., ИЛ.

6. Производство аммиачной селитры в агрегатах большой единичной мощности/ М.Е. Иванов, В.М. Олевский, Н.Н. Поляков и др.- М.: Химия, 1990.- 288 с.

7. Технология аммиачной селитры . Под ред. докт. техн. наук проф. В.М. Олевского.- М.: Химия, 1978.- 310 с.

8.     Производственные  технологии: Учебник. / под ред. В.В.  Садовского. – Мн.: БГЭУ, 2008

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ (реферат) …………………………………………………………..…         2

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ И ЕГО ХАРАКТЕРИСТИКА..…………………………………………………………….         3

 

1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЛУЧАЕМОЙ  ПРОДУКЦИИ – АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ ….          3

1.2. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСПОЛЬЗУЕМОГО  СЫРЬЯ ……………………………………….             7

1.3. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ…             9

2. ДИНАМИКА ТРУДОЗАТРАТ ПРИ РАЗВИТИИ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО 

ПРОЦЕССА ………………………………………………………………….….             12

3. УРОВЕНЬ ТЕХНОЛОГИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО  ПРОЦЕССА ……..             15

4. СТРУКТУРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА  ПОЛУЧЕНИЯ 

АММИАЧЕОЙ СЕЛИТРЫ …………………………………………………….             16

5. АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ  РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА  ПОЛУЧЕНИЯ АММИАЧЕОЙ СЕЛИТРЫ ……………………             18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………………..              24

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………..             25