ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Анализ производства сульфата аммония на основе из "Применение равновесных диаграмм растворимости в технологии минеральных солей" Основными операциями в производстве аммиачной селитры являются получение раствора нитрата аммония нейтрализацией азотной кислоты аммиаком выпаривание растворов нитрата аммония с получением более концентрированного раствора НН4ЫОз (плава) кристаллизация и гранулирование аммиачной селитры охлаждение готового продукта. [c.82] Производство аммиачной селитры осуществляется на установках средней (до 700 т/сут) и большой мощности (1360 т/сут) [18]. [c.82] На установках средней мощности [18] 45—55%-ную азотную кислоту нейтрализуют при температуре 100—130 °С газообразным 100%-ным аммиаком (или аммиаксодержащими газами производства карбамида) в нейтрализаторе. В процессе нейтрализации часть воды испаряется за счет теплового эффекта реакции и раствор концентрируется до содержания 60—88% МН4ЫОз. Выпаривание производят в три, две или одну ступень в зависимости от начальной концентрации раствора нитрата аммония. [c.82] Вследствие значительного уменьшения растворимости нитрата аммония в воде при снижении температуры концентрированный раствор аммиачной селитры затвердевает при небольшом охлаждении. Из грануляционной башни гранулы выходят при температуре 80—90 °С. Перед затариванием их охлаждают в аппаратах кипящего слоя до 30—55 С. [c.82] Графический анализ процесса получения аммиачной селитры состоит в определении состава нейтрализованных комплексов, поступающих на выпаривание. Для первой схемы (установки средней мощности) определяют, кроме того, показатели процесса упаривания (на первой и второй ступенях), а также соотношение твердых и жидких фаз в готовом продукте после его охлаждения. [c.83] На рис. 32 приведены кривые растворимости ЫН4НОз в системе ЫНз—НМОз—НгО при температурах 100 и 130 °С, построенные по данным табл. 5 [18]. [c.83] Точка Т на диаграмме рис. 32 характеризует состав 100%-ного нитрата аммония в пересчете на ЫНз и НКОз—21,25% ЫНз и 78,75% НЫОз. Прямая Т представляет собой линию растворения ЫН4МОз в воде. [c.83] При анализе процесса нейтрализации азотной кислоты аммиаком в соответствии с первой технологической схемой 49%-ную азотную кислоту нейтрализуют 100%-ным аммиаком. Состав нейтрализованного комплекса на диаграмме изображается точкой а, лежащей на пересечении линии нейтрализации ЫВ с линией Т. По диаграмме определяем состав нейтрализованного комплекса 12% ЫНз, 43% НКОз и 45% НгО. При таком соотношении компонентов в комплексе содержится 55,0% ЫН4НОз и 45% НгО. [c.83] Расчеты показывают, что масса испарившейся воды равна 15,61 кг, а нейтрализованного комплекса Ь — 84,39 кг. [c.84] Если азотная кислота, поступающая на нейтрализацию аммиаком, содержит 58% НКОз, то состав нейтрализованного комплекса (без испарения воды) соответствует точке с 13,5% МНз, 50% НКОз, 36,5% Н2О (или 63,5% МН4МОз и 36,5% Н2О). Принимаем, что нейтрализованный комплекс концентрируется в нейтрализаторе до содержания 12,0% Н2О, 19,0% ННз, 69,0% ННОз, или 88,0% МН4МОз и 12% Н2О (точка с1). [c.84] Решая уравнение, получаем масса испарившейся воды равна 27,95 кг, а нейтрализованного упаренного раствора —72,05 кг. [c.84] Положение точки д показывает, что нейтрализованный комплекс такого состава при температурах 100°С и выше представляет собой ненасыщенный раствор. [c.85] При работе на агрегате большой мощности раствор аммиачной селитры, выходящий из нейтрализатора, содержит 94—96% МН4ЫОз. Если принять, что раствор состоит из 96,0% НН4ЫОз и 4,0% НгО (или 20,5% ЫНз, 75,5% НЫОз и 4,0% НгО), то на рис. 32 состав этого комплекса изобразится точкой е. При температурах 130°С и ниже из этого комплекса кристаллизуется нитрат аммония. [c.85] Процесс выпаривания растворов аммиачной Селитры и процесс охлаждения готового продукта рассмотрен на политермической диаграмме растворимости в двухкомпонентной системе ЫН4ЫОз— —НгО, построенной по данным табл. 6 [18]. [c.85] Масса испарившейся воды равна 22,62 кг, а плава аммиачной селитры — 77,38 кг. [c.86] Из уравнения определяем, что масса испарившейся воды равна 11,38 кг, а оставшегося плава аммиачной селитры — 66,0 кг. [c.86] Из диаграммы на рис. 33 следует, что кристаллизация нитрата аммония из концентрированного плава начинается уже при небольшом снижении температуры. Например, плав Кз превращается в насыщенный раствор при температуре около 155 °С. При охлаждении плава до 30 °С состав комплекса соответствует точке Ks. Выпадающая твердая фаза (Bi) находится в равновесии с раствором L (70,5% NH4NO3 и 29,5% Н2О). [c.86] Вернуться к основной статье