Ամոնիումի նիտրատը ազոտային պարարտանյութերի հիմնական տեսակներից մեկն է. պարունակում է առնվազն 34,2% ազոտ: Հումք հատիկավորման համար ամոնիումի նիտրատեն ոչ խտացված 30-40% ազոտական ​​թթու և գազային ամոնիակ։

Որպես կոնդիցիոներ երբեմն օգտագործվում է 92,5% ծծմբաթթու, որը չեզոքացվում է ամոնիակով ազոտաթթվի հետ միասին՝ առաջացնելով ամոնիումի սուլֆատ։ Պատրաստի հատիկներ ցողելու համար օգտագործվում է մակերևութային ակտիվ նյութ՝ «NF» դիսպերսանտի 40% ջրային լուծույթ։

Ամոնիումի նիտրատի արտադրության հիմնական փուլերն են՝ ազոտական ​​թթվի չեզոքացումը գազային ամոնիակով; ամոնիումի նիտրատի բարձր խտացված հալվածք ստանալը. հալված հատիկավորում; ամոնիումի նիտրատի հատիկների սառեցում; հատիկների բուժում մակերևութային ակտիվ նյութով - դիսպերսանտ «NF»; օդի և հյութի գոլորշիների մաքրում մինչև մթնոլորտ դուրս գալը. պատրաստի արտադրանքի փաթեթավորում և պահպանում.

Արտադրության տեխնոլոգիական սխեման

Ամոնիումի նիտրատը ամենատարածված ազոտային պարարտանյութերից մեկն է: Ստացվում է նոսր ազոտական ​​թթվի (40––50%) գազային ամոնիակով չեզոքացնելուց։

Ընդունիչ 1-ից ազոտական ​​թթուն (նկ. 9.8) անցնում է ջերմափոխանակիչ 2-ով և մտնում չեզոքացուցիչ 3: Ջերմափոխանակիչ 5-ում նախապես տաքացված գազային ամոնիակը նույնպես մատակարարվում է այնտեղ: Ամոնիակի հիմնական քանակությունը գալիս է գազային վիճակում ամոնիակի սինթեզի խանութից։ Բացի այդ, պահեստից մատակարարվում է հեղուկ ամոնիակ, որը գոլորշիանում է 4-րդ ապարատում:

Չեզոքացուցիչ 3-ում մթնոլորտային ճնշման և որոշակի ջերմաստիճանի դեպքում տեղի է ունենում չեզոքացման գործընթացը

Դրան զուգահեռ, չեզոքացման ջերմության պատճառով լուծույթի մասնակի գոլորշիացում է տեղի ունենում: Ամոնիումի նիտրատի 60--80% կոնցենտրացիայով մասամբ մերկացած թույլ թթվային լուծույթը (այսպես կոչված թույլ լուծույթը) մտնում է տանկ հարիչով` դոնեյտրալիզատոր 6, որտեղ այն վերջնականապես չեզոքացվում է ամոնիակով: Լուծույթի գոլորշիացման ժամանակ առաջացած գոլորշին (հյութի գոլորշի) հեռացվում է չեզոքացնողի վերին մասից։ Եթե ​​գործընթացը ճիշտ չի իրականացվում, ամոնիակի և ազոտական ​​թթվի մի մասը կարելի է չեզոքացնողից հեռացնել հյութի գոլորշու միջոցով:

Թույլ լիկյորի գոլորշիացումը մինչև 98,5% NH4NO3 իրականացվում է վակուումի տակ երկու փուլով: Սկզբում գոլորշիչ 8-ում լիկյորի կոնցենտրացիան հասցվում է 82% NH4NO3, իսկ այնուհետև գոլորշիչ 12-ում` նախապես որոշվածին:

Թույլ լիկյորը սնվում է գոլորշիչի ստորին մասում 8: Առաջին փուլի գոլորշիչում որպես տաքացնող նյութ հիմնականում օգտագործվում է հյութի գոլորշին: Բացի այդ, դրան մատակարարվում է ջրային գոլորշի։ Հյութի գոլորշիների կոնցենտրացիան մեծանալիս գոլորշիատորի ջեռուցման խցիկում կուտակվում են իներտ գազեր, որոնք խաթարում են ջերմափոխանակությունը: Սարքի 8-ի բնականոն աշխատանքը ապահովելու համար օղակաձև տարածությունը մաքրվում է իներտ գազերի մթնոլորտ արտազատմամբ:

Սարքից 8-ից հանված լիկյորը տեղափոխվում է կոլեկցիոներ 10: Այստեղ ստացված սելիտրայի որակը բարելավելու համար լիկյորի մեջ ավելացվում է դոլոմիտի լուծույթ, որը նվազեցնում է սելիտրայի խտացումը:

Կոլեկտոր 10-ից լիկյորը մղվում է գոլորշիչ 12: Տարանջատիչ 13-ում գոլորշիացված լուծույթը բաժանվում է հյութի գոլորշու և խտացված լուծույթի` հալեցնում: Հյութի գոլորշին անցնում է բարոմետրիկ կոնդենսատոր 14, և հալվածը սնվում է հատիկավոր աշտարակի մեջ 15: Հատիչավորված ամոնիումի նիտրատը (վերջնական արտադրանքը) հեռացվում է աշտարակից ելքային խողովակով 16 փոխակրիչի միջոցով:

Ամոնիումի նիտրատ, կամ ամոնիումի նիտրատ, NH 4 NO 3 - բյուրեղային նյութ սպիտակ գույն, որը պարունակում է 35% ազոտ ամոնիումի և նիտրատի ձևերում, ազոտի երկու ձևերն էլ հեշտությամբ կլանում են բույսերը։ Հատիկավոր ամոնիումի նիտրատը մեծ մասշտաբով օգտագործվում է ցանքից առաջ և բոլոր տեսակի վերին հագնվելու համար: Ավելի փոքր մասշտաբով այն օգտագործվում է պայթուցիկ նյութերի արտադրության համար։

Ամոնիումի նիտրատը լավ լուծվում է ջրի մեջ և ունի բարձր հիգրոսկոպիկություն (օդից խոնավություն կլանելու ունակություն), ինչը հանգեցնում է պարարտանյութի հատիկների տարածմանը, կորցնում են իրենց բյուրեղային ձևը, առաջանում է պարարտանյութի թխում.

միացման դիագրամամոնիումի նիտրատի արտադրություն

Գործնականում չփակող ամոնիումի նիտրատ ստանալու համար օգտագործվում են մի շարք տեխնոլոգիական մեթոդներ։ Արդյունավետ միջոցՀիգրոսկոպիկ աղերի կողմից խոնավության կլանման արագության նվազեցումը դրանց հատիկավորումն է: Միասեռ հատիկների ընդհանուր մակերեսը փոքր է նույն քանակությամբ նուրբ բյուրեղային աղի մակերեսից, հետևաբար հատիկավոր պարարտանյութերը ավելի դանդաղ են կլանում խոնավությունը:

Որպես նմանատիպ գործող հավելումներ օգտագործվում են նաև ամոնիումի ֆոսֆատները, կալիումի քլորիդը, մագնեզիումի նիտրատը: Ամոնիումի նիտրատի արտադրության գործընթացը հիմնված է գազային ամոնիակի փոխազդեցության տարասեռ ռեակցիայի վրա ազոտաթթվի լուծույթի հետ.

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

Քիմիական ռեակցիան ընթանում է բարձր արագությամբ. արդյունաբերական ռեակտորում այն ​​սահմանափակվում է հեղուկի մեջ գազի լուծարմամբ։ Ռեակտիվների խառնումը մեծ նշանակություն ունի դիֆուզիոն հետամնացությունը նվազեցնելու համար:

Տեխնոլոգիական գործընթացԱմոնիումի նիտրատի արտադրությունը, բացի ամոնիակով ազոտական ​​թթվի չեզոքացման փուլից, ներառում է նաև նիտրատի լուծույթի գոլորշիացման, հալվածի հատիկավորման, հատիկների սառեցման, հատիկների մշակումը մակերևութային ակտիվ նյութերով, փաթեթավորում, պահեստավորում և այլն: նիտրատի բեռնում, գազի արտանետումների և կեղտաջրերի մաքրում: Նկ. 8.8-ում ներկայացված է 1360 տոննա/օր հզորությամբ ամոնիումի նիտրատի AS-72 արտադրության ժամանակակից մեծ հզորությամբ միավորի դիագրամ: Բնօրինակ 58-60% ազոտաթթուն ջեռուցվում է ջեռուցիչում մինչև 70-80°C ITN 3 ապարատի հյութի գոլորշիով և սնվում է չեզոքացման: Նախքան ապարատները 3, ֆոսֆորային և ծծմբական թթուայնպիսի քանակությամբ, որ պատրաստի արտադրանքը պարունակում է 0,3-0,5% P 2 O 5 և 0,05-0,2% ամոնիումի սուլֆատ: Միավորը հագեցած է երկու ITN սարքերով, որոնք աշխատում են զուգահեռաբար: Բացի ազոտական ​​թթվից, նրանց մատակարարվում է գազային ամոնիակ, որը նախապես տաքացվում է ջեռուցիչ 2-ում գոլորշու կոնդենսատով մինչև 120-130°C: Մատակարարվող ազոտական ​​թթվի և ամոնիակի քանակները կարգավորվում են այնպես, որ ITN ապարատի ելքի մոտ լուծույթն ունենա թթվի մի փոքր ավելցուկ (2-5 գ/լ), որն ապահովում է ամոնիակի ամբողջական կլանումը։

Սարքի ստորին հատվածում չեզոքացման ռեակցիա է տեղի ունենում 155-170°C ջերմաստիճանում; արդյունքում ստացվում է 91-92% NH 4 NO 3 պարունակող խտացված լուծույթ: Սարքի վերին մասում ջրային գոլորշիները (այսպես կոչված հյութի գոլորշին) լվանում են ամոնիումի նիտրատի և ազոտական ​​թթվի գոլորշիներից: Հյութի գոլորշու ջերմության մի մասն օգտագործվում է ազոտական ​​թթու տաքացնելու համար։ Այնուհետև հյութի գոլորշին ուղարկվում է մաքրման և արտանետվում մթնոլորտ:

Նկար 8.8 AS-72 ամոնիումի նիտրատի միավորի սխեման.

1 – թթվային տաքացուցիչ; 2 – ամոնիակ ջեռուցիչ; 3 – ITN սարքեր; 4 - հետո չեզոքացուցիչ; 5 - գոլորշիացնող; 6 - ճնշման բաք; 7.8 - հատիկավորիչներ; 9.23 - երկրպագուներ; 10 – լվացքի մացառ; 11 - թմբուկ; 12.14 - փոխակրիչներ; 13 - վերելակ; 15 – հեղուկացված մահճակալի ապարատ; 16 - հատիկավոր աշտարակ; 17 - հավաքածու; 18, 20 - պոմպեր; 19 - լողի տանկ; 21 - ֆիլտր լողի համար; 22 - օդի տաքացուցիչ:

Ամոնիումի նիտրատի թթվային լուծույթը ուղարկվում է չեզոքացուցիչ 4; որտեղ ներթափանցում է ամոնիակը, որն անհրաժեշտ է մնացած ազոտաթթվի հետ փոխազդեցության համար: Այնուհետև լուծույթը սնվում է գոլորշիչի մեջ 5: Ստացված հալվածքը, որը պարունակում է 99,7-99,8% նիտրատ, 175 ջերմաստիճանում: սուզվող պոմպ 20-ը սնվում է ճնշման տանկի 6-ի մեջ, այնուհետև ուղղանկյուն մետաղական հատիկավոր աշտարակի մեջ 16:

Աշտարակի վերին մասում կան հատիկներ 7 և 8, որոնց ստորին հատվածում օդ է մատակարարվում, որը սառեցնում է վերևից թափվող սելիտրայի կաթիլները։ 50-55 մ բարձրությունից սելիտրայի կաթիլների անկման ժամանակ առաջանում են պարարտանյութի հատիկներ, երբ դրանց շուրջ օդ է հոսում։ Գնդիկների ջերմաստիճանը աշտարակի ելքի մոտ 90-110°C է; տաք հատիկները սառչում են հեղուկացված անկողնու ապարատում 15: Սա ուղղանկյուն ապարատ է, որն ունի երեք հատված և հագեցած է անցքերով: Օդափոխիչները օդ են մատակարարում վանդակաճաղի տակ; Սա ստեղծում է նիտրատային հատիկների հեղուկացված շերտ, որը գալիս է փոխակրիչի միջով հատիկավոր աշտարակից: Սառչելուց հետո օդը մտնում է հատիկավոր աշտարակ: Ամոնիումի նիտրատի կոնվեյեր 14-ի հատիկներն օգտագործվում են պտտվող թմբուկի մեջ մակերևութային ակտիվ նյութերով մշակման համար: Այնուհետև պատրաստի պարարտանյութը փոխակրիչ 12-ով ուղարկվում է փաթեթավորման:

Գրանուլյացիայի աշտարակից դուրս եկող օդը աղտոտված է ամոնիումի նիտրատի մասնիկներով, իսկ չեզոքացնողից ստացված հյութի գոլորշին և գոլորշիացնողից գոլորշի-օդ խառնուրդը պարունակում են չհակազդող ամոնիակ և ազոտաթթու, ինչպես նաև տարվող ամոնիումի նիտրատի մասնիկներ:

Այս հոսանքները հատիկավոր աշտարակի վերին մասում մաքրելու համար կան վեց զուգահեռ գործող լվացքի սկուտեղի տիպի մաքրիչ 10, ոռոգված ամոնիումի նիտրատի 20-30% լուծույթով, որը մատակարարվում է 18-րդ պոմպով 17 հավաքածուից: այս լուծույթը շեղվում է ITN չեզոքացուցիչին՝ հյութի գոլորշիները լվանալու համար, այնուհետև խառնվում է սելիտրա լուծույթի հետ և, հետևաբար, օգտագործվում է արտադրանք պատրաստելու համար: Մաքրված օդը ներծծվում է հատիկավոր աշտարակից օդափոխիչ 9-ով և արտանետվում մթնոլորտ:

Ուղարկել ձեր լավ աշխատանքը գիտելիքների բազայում պարզ է: Օգտագործեք ստորև բերված ձևը

Ուսանողները, ասպիրանտները, երիտասարդ գիտնականները, ովքեր օգտագործում են գիտելիքների բազան իրենց ուսումնառության և աշխատանքի մեջ, շատ շնորհակալ կլինեն ձեզ:

Տեղադրվել է http://www.allbest.ru/

• Ներածություն
• 1. Ամոնիումի նիտրատի արտադրություն
• 2. Հումք
• 3. Ամոնիակի սինթեզ
• 4. Թիրախային արտադրանքի բնութագրերը
• 5. Թիրախային արտադրանքի արտադրության հիմնական գործընթացների ֆիզիկաքիմիական հիմնավորումը և արտադրության բնապահպանական անվտանգությունը.

Ներածություն

Ամենակարևոր տեսակետը հանքային պարարտանյութերազոտային են՝ ամոնիումի նիտրատ, կարբամիդ, ամոնիումի սուլֆատ, ամոնիակի ջրային լուծույթներ և այլն: Ազոտը չափազանց կարևոր դեր է խաղում բույսերի կյանքում. այն քլորոֆիլի մի մասն է, որն արևային էներգիան ընդունող է, և սպիտակուցը, որն անհրաժեշտ է բույսերի կառուցման համար։ կենդանի բջիջ. Բույսերը կարող են սպառել միայն կապված ազոտը՝ նիտրատների, ամոնիումի աղերի կամ ամիդների տեսքով: Մթնոլորտային ազոտից համեմատաբար փոքր քանակությամբ կապված ազոտ է գոյանում հողի միկրոօրգանիզմների գործունեության շնորհիվ։ Այնուամենայնիվ, ժամանակակից ինտենսիվ հողագործությունն այլևս չի կարող գոյություն ունենալ առանց հողի վրա ազոտային պարարտանյութերի լրացուցիչ կիրառման, որոնք ստացվել են մթնոլորտային ազոտի արդյունաբերական ամրագրման արդյունքում:

Ազոտական ​​պարարտանյութերը միմյանցից տարբերվում են ազոտի պարունակությամբ, առանձնանում են նաև ազոտային միացությունների (նիտրատ, ամոնիում, ամիդ), փուլային (պինդ և հեղուկ), ֆիզիոլոգիապես թթվային և ֆիզիոլոգիապես ալկալային պարարտանյութերի տեսքով։

1. Ամոնիումի նիտրատի արտադրություն

Ամոնիումի նիտրատ, կամ ամոնիումի նիտրատ, NH 4 NO 3 - սպիտակ բյուրեղային նյութ, որը պարունակում է 35% ազոտ ամոնիումի և նիտրատի ձևերով , ազոտի երկու ձևերն էլ հեշտությամբ յուրացվում են բույսերի կողմից: Հատիկավոր ամոնիումի նիտրատը մեծ մասշտաբով օգտագործվում է ցանքից առաջ և բոլոր տեսակի վերին հագնվելու համար: Ավելի փոքր մասշտաբով այն օգտագործվում է պայթուցիկ նյութերի արտադրության համար։

Ամոնիումի նիտրատը շատ լուծելի է ջրում և ունի բարձր հիգրոսկոպիկություն (օդից խոնավությունը կլանելու ունակություն): Սա է պատճառը, որ պարարտանյութի հատիկները տարածվում են, կորցնում են իրենց բյուրեղային ձևը, առաջանում է պարարտանյութերի խտացում՝ չամրացված նյութը վերածվում է պինդ միաձույլ զանգվածի։

Ամոնիումի նիտրատը արտադրվում է երեք տեսակի.

A և B - օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ; օգտագործվում է պայթուցիկ խառնուրդներում (ամոնիտներ, ամոնիակներ)

B - արդյունավետ և ամենատարածված ազոտային պարարտանյութ, որը պարունակում է մոտ 33-34% ազոտ; ունի ֆիզիոլոգիական թթվայնություն.

2. Հումք

Ամոնիումի նիտրատի արտադրության մեջ հիմնական նյութը ամոնիակն է և ազոտաթթուն:

Ազոտական ​​թթու . Մաքուր ազոտական ​​թթու HNO-ն անգույն հեղուկ է՝ 1,51 գ/սմ3 խտությամբ - 42 ° C-ում, պնդանալով թափանցիկ բյուրեղային զանգվածի։ Օդում այն, ինչպես խտացված աղաթթվին, «ծխում է», քանի որ դրա գոլորշիները ձևավորում են մառախուղի փոքր կաթիլներ «օդում խոնավությամբ»: Ազոտական ​​թթուն ուժով չի տարբերվում, արդեն լույսի ազդեցության տակ այն աստիճանաբար քայքայվում է.

Որքան բարձր է ջերմաստիճանը և որքան ավելի խտացված է թթուն, այնքան ավելի արագ է քայքայվում։ Ազատված ազոտի երկօքսիդը լուծվում է թթվի մեջ և տալիս շագանակագույն երանգ։

Ազոտական ​​թթուն ամենաուժեղ թթուներից մեկն է. նոսր լուծույթներում այն ​​ամբողջությամբ քայքայվում է H և -NO իոնների, որոնցից մեկն է ազոտական ​​թթուն ամենակարևոր միացություններըազոտ՝ in մեծ քանակությամբախ, այն սպառվում է ազոտային պարարտանյութերի, պայթուցիկ նյութերի և օրգանական ներկերի արտադրության մեջ, ծառայում է որպես օքսիդացնող նյութ բազմաթիվ քիմիական գործընթացներում, օգտագործվում է ազոտային մեթոդով ծծմբաթթվի արտադրության մեջ, օգտագործվում է ցելյուլոզային լաքերի, թաղանթների արտադրության համար։ .

Ազոտական ​​թթվի արդյունաբերական արտադրություն . Ազոտական ​​թթվի արտադրության ժամանակակից արդյունաբերական մեթոդները հիմնված են ամոնիակի կատալիտիկ օքսիդացման վրա մթնոլորտային թթվածնով: Ամոնիակի հատկությունները նկարագրելիս նշվեց, որ այն այրվում է թթվածնի մեջ, իսկ ռեակցիայի արտադրանքը ջուրն է և ազատ ազոտը: Բայց կատալիզատորների առկայության դեպքում ամոնիակի օքսիդացումը թթվածնով կարող է այլ կերպ ընթանալ: Եթե դուք ամոնիակի խառնուրդ եք փոխանցում: օդով կատալիզատորի վրա, այնուհետև 750 ° C ջերմաստիճանում և խառնուրդի որոշակի բաղադրությամբ, տեղի է ունենում գրեթե ամբողջական փոխակերպում

Ձևավորվածը հեշտությամբ անցնում է մեջ, որը ջրի հետ մթնոլորտային թթվածնի առկայության դեպքում տալիս է ազոտական ​​թթու։

Պլատինի վրա հիմնված համաձուլվածքները օգտագործվում են որպես կատալիզատորներ ամոնիակի օքսիդացման ժամանակ։

Ամոնիակի օքսիդացումից ստացված ազոտական ​​թթուն ունի 60%-ից ոչ ավելի կոնցենտրացիա։ Անհրաժեշտության դեպքում կենտրոնացեք

Արդյունաբերությունն արտադրում է նոսրացված ազոտական ​​թթու՝ 55, 47 և 45% կոնցենտրացիաներով, իսկ խտացվածը՝ 98 և 97%, խտացված թթուն տեղափոխվում է ալյումինե տանկերով, նոսրացված՝ թթվակայուն պողպատե տանկերում։

3. Ամոնիակի սինթեզ

ամոնիակ ազոտային նիտրատ հումք

Ամոնիակը ազոտ պարունակող տարբեր նյութերի հիմնական արտադրանքն է, որն օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ և գյուղատնտեսություն. Դ.Ն. Պրյանիշնիկովն ամոնիակն անվանել է «ալֆա և օմեգա» բույսերում ազոտային նյութերի նյութափոխանակության մեջ։

Դիագրամը ցույց է տալիս ամոնիակի հիմնական կիրառությունները: Ամոնիակի բաղադրությունը սահմանվել է C. Berthollet-ի կողմից 1784 թվականին: Ammonia NH 3-ը հիմք է, չափավոր ուժեղ վերականգնող նյութ և արդյունավետ կոմպլեքսացնող միջոց՝ կապված դատարկ կապող ուղեծրերով կատիոնների հետ:

Գործընթացի ֆիզիկական և քիմիական հիմքերը . Տարրերից ամոնիակի սինթեզն իրականացվում է ըստ ռեակցիայի հավասարման

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3; Հ<0

Ռեակցիան շրջելի է, էկզոթերմիկ, բնութագրվում է մեծ բացասական էնթալպիական ազդեցությամբ (?H = -91,96 կՋ/մոլ) և դառնում է ավելի էկզոթերմիկ բարձր ջերմաստիճաններում (?H = -112,86 կՋ/մոլ): Լե Շատելիեի սկզբունքի համաձայն, երբ տաքացվում է, հավասարակշռությունը տեղափոխվում է ձախ՝ դեպի ամոնիակի ելքի նվազման ուղղությամբ։ Էնտրոպիայի փոփոխությունն այս դեպքում նույնպես բացասական է և չի նպաստում ռեակցիային։ Բացասական արժեքով S, ջերմաստիճանի բարձրացումը նվազեցնում է ռեակցիայի առաջացման հավանականությունը,

Ամոնիակի սինթեզի ռեակցիան ընթանում է ծավալի նվազմամբ։ Ըստ ռեակցիայի հավասարման՝ սկզբնական գազային ռեակտիվներից 4 մոլը կազմում է 2 մոլ գազային արտադրանք։ Ելնելով Լե Շատելիեի սկզբունքից՝ կարելի է եզրակացնել, որ հավասարակշռության պայմաններում խառնուրդում ամոնիակի պարունակությունը բարձր ճնշման դեպքում ավելի մեծ կլինի, քան ցածր ճնշման դեպքում։

4. Թիրախային արտադրանքի բնութագրերը

Ֆիզիկաքիմիական բնութագրերը . Ամոնիումի նիտրատ (ամոնիումի նիտրատ) NH4NO3 ունի 80,043 մոլեկուլային զանգված; մաքուր արտադրանք - անգույն բյուրեղային նյութ, որը պարունակում է 60% թթվածին, 5% ջրածին և 35% ազոտ (ամոնիակի և նիտրատի ձևերով յուրաքանչյուրը 17,5%): Տեխնիկական արտադրանքը պարունակում է առնվազն 34.0% ազոտ:

Ամոնիումի նիտրատի հիմնական ֆիզիկական և քիմիական հատկություններըս:

Ամոնիումի նիտրատը, կախված ջերմաստիճանից, գոյություն ունի հինգ բյուրեղային փոփոխություններով, որոնք թերմոդինամիկորեն կայուն են մթնոլորտային ճնշման ժամանակ (աղյուսակ): Յուրաքանչյուր փոփոխություն գոյություն ունի միայն որոշակի ջերմաստիճանի միջակայքում, և անցումը (պոլիմորֆ) մեկ փոփոխությունից մյուսին ուղեկցվում է բյուրեղային կառուցվածքի փոփոխություններով, ջերմության արտազատմամբ (կամ կլանմամբ), ինչպես նաև հատուկ ծավալի, ջերմային հզորության կտրուկ փոփոխությամբ: , էնտրոպիա և այլն Պոլիմորֆիկ անցումները շրջելի են՝ էնանտիոտրոպ։

Աղյուսակ. Ամոնիումի նիտրատի բյուրեղային փոփոխություններ

NH 4 NO 3 -H 2 O համակարգը (նկ. 11-2) պատկանում է պարզ էվտեկտիկա ունեցող համակարգերին։ Էվեկտիկական կետը համապատասխանում է 42,4% MH 4 MO 3 կոնցենտրացիայի և -16,9 °C ջերմաստիճանի: Դիագրամի ձախ ճյուղը` ջրի հեղուկի գիծը, համապատասխանում է HH 4 MO 3 -H 2 O համակարգում սառույցի արտանետման պայմաններին, հեղուկի կորի աջ ճյուղը MH 4 MO 3 լուծելիության կորն է: ջրի մեջ։ Այս կորը ունի երեք ճեղքման կետեր, որոնք համապատասխանում են մոդիֆիկացիոն անցումների ջերմաստիճաններին NH 4 NO 3 1=11 (125.8 °C), II=III (84.2 °C) և 111 = IV (32.2 «C): Հալման կետ (բյուրեղացում) անջուր ամոնիումի նիտրատի ջերմաստիճանը 169,6 ° C է: Այն նվազում է աղի խոնավության պարունակության աճով:

NH 4 NO 3 (Tcryst, «C) բյուրեղացման ջերմաստիճանի կախվածությունը խոնավության պարունակությունից (X,%) մինչև 1,5% նկարագրված է հավասարմամբ.

t crist = 169.6 - 13, 2x (11.6)

Ամոնիումի նիտրատի բյուրեղացման ջերմաստիճանի կախվածությունը ամոնիումի սուլֆատի ավելացումով խոնավության պարունակությունից (X,%) մինչև 1,5% և ամոնիումի սուլֆատ (U, %) մինչև 3,0% արտահայտվում է հավասարմամբ.

t crist \u003d 169.6 - 13.2X + 2, OU: (11.7):

Ամոնիումի նիտրատը ջրի մեջ լուծվում է ջերմության կլանմամբ: Ստորև բերված են տարբեր կոնցենտրացիաների ամոնիումի նիտրատի լուծարման ջերմության (Qsolv) արժեքները ջրի մեջ 25 ° C ջերմաստիճանում.

C (NH 4 NO 3) % զանգվածները 59,69 47.05 38,84 30,76 22,85 15,09 2,17
Q լուծում կՋ / կգ: -202.8 -225.82 -240.45 -256.13 -271.29 -287.49 -320.95

Ամոնիումի նիտրատը շատ լուծելի է ջրի, էթիլային և մեթիլ սպիրտների, պիրիդինի, ացետոնի, հեղուկ ամոնիակի մեջ։

Բրինձ. 11-2. Համակարգի վիճակի դիագրամՆՀ4 Ն03 - Հ20

ջերմային տարրալուծում . Ամոնիումի նիտրատը օքսիդացնող նյութ է, որն ունակ է աջակցել այրմանը: Երբ այն տաքացվում է սահմանափակ տարածքում, երբ ջերմային տարրալուծման արգասիքները հնարավոր չէ ազատորեն հեռացնել, նիտրատը կարող է պայթել (պայթել) որոշակի պայմաններում։ Այն կարող է նաև պայթել ուժեղ հարվածների ազդեցության տակ, օրինակ՝ պայթուցիկ նյութերի ազդեցությամբ:

110°C-ում տաքացման սկզբնական շրջանում աստիճանաբար տեղի է ունենում նիտրատի էնդոթերմիկ տարանջատում ամոնիակի և ազոտաթթվի մեջ.

NH 4 NO 3 > NH 3 + HNO 3 - 174,4 կՋ / մոլ. (11.9)

165°C-ի դեպքում քաշի կորուստը չի գերազանցում 6%-ը/օր: Դիսոցացիայի արագությունը կախված է ոչ միայն ջերմաստիճանից, այլև նիտրատի մակերեսի և դրա ծավալի հարաբերակցությունից, կեղտերի պարունակությունից և այլն։

Ամոնիակն ավելի քիչ է լուծվում հալեցնում, քան ազոտաթթուն, ուստի այն ավելի արագ է հեռացվում. ազոտական ​​թթվի կոնցենտրացիան բարձրանում է մինչև ջերմաստիճանով որոշված ​​հավասարակշռության արժեք: Ազոտական ​​թթվի առկայությունը հալոցքում որոշում է ջերմային տարրալուծման ավտոկատալիտիկ բնույթը։

200-270 ° C ջերմաստիճանի տիրույթում հիմնականում տեղի է ունենում նիտրատի տարրալուծման թույլ էկզոտերմիկ ռեակցիա ազոտի օքսիդի և ջրի մեջ.

NH 4 NO 3 > N 2 O + 2H 2 O + 36.8 կՋ / մոլ. (11.10)

Ջերմային տարրալուծման արագության վրա նկատելի ազդեցություն ունի ազոտի երկօքսիդը, որն առաջանում է ամոնիումի նիտրատի տարանջատման արդյունք հանդիսացող ազոտաթթվի ջերմային տարրալուծման ժամանակ։

Երբ ազոտի երկօքսիդը փոխազդում է նիտրատի հետ, ձևավորվում են ազոտական ​​թթու, ջուր և ազոտ.

NH 4 NO 3 + 2NO 2 > N 2 + 2HNO 3 + H 2 O + 232 կՋ / մոլ. (11.11 )

Այս ռեակցիայի ջերմային ազդեցությունը ավելի քան 6 անգամ ավելի է, քան սելիտրայի տարրալուծման ռեակցիայի ջերմային ազդեցությունը N 2 O և H 2 O ամոնիումի նիտրատի, կարող է հանգեցնել դրա արագ քայքայման:

Երբ սելիտրան տաքացվում է փակ համակարգում 210-220 ° C ջերմաստիճանում, ամոնիակը կուտակվում է, ազոտաթթվի կոնցենտրացիան նվազում է, հետևաբար, տարրալուծման ռեակցիան խիստ արգելակվում է: Ջերմային տարրալուծման գործընթացը գործնականում դադարում է, չնայած այն բանին, որ աղի մեծ մասը դեռ չի քայքայվել: Ավելի բարձր ջերմաստիճաններում ամոնիակն ավելի արագ է օքսիդանում, ազոտաթթուն կուտակվում է համակարգում, և ռեակցիան ընթանում է զգալի ինքնարագացումով, ինչը կարող է հանգեցնել պայթյունի։

Հավելում է Նյութերի ամոնիումի նիտրատը, որոնք կարող են քայքայվել ամոնիակի արտազատմամբ (օրինակ՝ միզանյութ և ացետամիդ), արգելակում է ջերմային տարրալուծումը: Արծաթի կամ թալիումի կատիոններով աղերը զգալիորեն մեծացնում են ռեակցիայի արագությունը՝ հալոցքում նիտրատ իոններով բարդույթների առաջացման պատճառով։ Քլորի իոնները ուժեղ կատալիտիկ ազդեցություն ունեն ջերմային տարրալուծման գործընթացի վրա։ Երբ քլորիդ և ամոնիումի նիտրատ պարունակող խառնուրդը տաքացնում են մինչև 220-230 °C, շատ արագ քայքայումը սկսվում է մեծ քանակությամբ գազի արտազատմամբ։ Ռեակցիայի ջերմության պատճառով խառնուրդի ջերմաստիճանը մեծապես բարձրանում է, և քայքայումն ավարտվում է կարճ ժամանակում։

Եթե ​​քլորիդ պարունակող խառնուրդը պահպանվում է 150-200 ° C ջերմաստիճանում, ապա առաջին ժամանակահատվածում, որը կոչվում է ինդուկցիոն շրջան, տարրալուծումը տեղի կունենա տվյալ ջերմաստիճանում սելիտրայի տարրալուծմանը համապատասխան արագությամբ: Այս ընթացքում, բացի քայքայվելուց, տեղի կունենան նաեւ այլ գործընթացներ, որոնց արդյունքը, մասնավորապես, խառնուրդում թթվի պարունակության ավելացումն է եւ փոքր քանակությամբ քլորի արտազատումը։ Ինդուկցիոն շրջանից հետո տարրալուծումն ընթանում է բարձր արագությամբ և ուղեկցվում է ջերմության ուժեղ արտազատմամբ և մեծ քանակությամբ թունավոր գազերի ձևավորմամբ։ ժամը մեծ բովանդակությունԱմոնիումի նիտրատի ամբողջ զանգվածի քլորիդային տարրալուծումը արագ ավարտվում է: Հաշվի առնելով դա՝ արտադրանքի մեջ քլորիդների պարունակությունը խիստ սահմանափակ է:

Ամոնիումի նիտրատի արտադրության մեջ օգտագործվող մեխանիզմների գործարկման ժամանակ պետք է օգտագործվեն քսանյութեր, որոնք չեն փոխազդում արտադրանքի հետ և չեն նվազեցնում ջերմային տարրալուծման սկզբնական ջերմաստիճանը: Այդ նպատակով, օրինակ, կարող է օգտագործվել VNIINP-282 քսուք (ԳՕՍՏ 24926-81):

Մեծաքանակ պահեստավորման կամ պարկերով փաթեթավորման ուղարկվող ապրանքի ջերմաստիճանը չպետք է գերազանցի 55 °C: Որպես տարա, օգտագործվում են պոլիէթիլենից կամ կրաֆտ թղթից պատրաստված տոպրակներ։ Ջերմաստիճանները, որոնցում սկսվում են ամոնիումի նիտրատով պոլիէթիլենի և քրաֆթ թղթի օքսիդացման ակտիվ պրոցեսները, համապատասխանաբար 270–280 և 220–230 °C են։ Դատարկ պոլիէթիլենային և քրաֆթ թղթե տոպրակները պետք է մաքրվեն արտադրանքի մնացորդներից և, եթե օգտագործելի չեն, պետք է այրվեն:

Պայթյունի էներգիայի առումով ամոնիումի նիտրատը երեք անգամ ավելի թույլ է, քան պայթուցիկ նյութերի մեծ մասը: Հատիկավոր արտադրանքը սկզբունքորեն կարող է պայթել, բայց պայթուցիչի պարկուճով գործարկումն անհնար է, դա պահանջում է հզոր պայթուցիկ նյութերի մեծ լիցքեր:

Սելիտրայի պայթուցիկ տարրալուծումն ընթանում է հետևյալ հավասարման համաձայն.

NH 4 NO 3 > N 2 + 0.5O 2 + 2H 2 O + 118 կՋ / մոլ. (11.12)

Համաձայն (11.12) հավասարման՝ պայթյունի ջերմությունը պետք է կազմեր 1.48 ՄՋ/կգ։ Այնուամենայնիվ, կողմնակի ռեակցիաների պատճառով, որոնցից մեկը էնդոթերմ է (11,9), պայթյունի իրական ջերմությունը կազմում է 0,96 ՄՋ/կգ, ինչը փոքր է RDX պայթյունի ջերմության համեմատ (5,45 ՄՋ): Բայց այնպիսի մեծ տոննաժային արտադրանքի համար, ինչպիսին է ամոնիումի նիտրատը, անվտանգության ապահովման համար կարևոր է հաշվի առնել դրա պայթուցիկ հատկությունները (թեև թույլերը):

Արդյունաբերության կողմից արտադրվող ամոնիումի նիտրատի որակի նկատմամբ սպառողների պահանջները արտացոլված են ԳՕՍՏ 2-85-ում, ըստ որի արտադրվում է երկու դասի կոմերցիոն արտադրանք:

Հատիկների ամրությունը որոշվում է ԳՕՍՏ-21560.2-82-ի համաձայն՝ օգտագործելով IPG-1, MIP-10-1 կամ OSPG-1M սարքերը:

Պարկերով փաթեթավորված ամոնիումի նիտրատի հատիկավոր փխրունությունը որոշվում է ԳՕՍՏ-21560.5-82-ի համաձայն:

ԳՕՍՏ 14702-79-" ջրակայուն"

5. Թիրախային արտադրանքի արտադրության հիմնական գործընթացների ֆիզիկաքիմիական հիմնավորումը և արտադրության բնապահպանական անվտանգությունը.

Գործնականում չփակող ամոնիումի նիտրատ ստանալու համար օգտագործվում են մի շարք տեխնոլոգիական մեթոդներ։ Հիգրոսկոպիկ աղերի կողմից խոնավության կլանման արագությունը նվազեցնելու արդյունավետ միջոց է դրանց հատիկավորումը։ Միատարր հատիկների ընդհանուր մակերեսը փոքր է նույն քանակությամբ նուրբ բյուրեղային աղի մակերեսից, ուստի հատիկավոր պարարտանյութերը ավելի դանդաղ են կլանում օդից խոնավությունը: Երբեմն ամոնիումի նիտրատը համաձուլվում է ավելի քիչ հիգրոսկոպիկ աղերով, օրինակ՝ ամոնիումի սուլֆատով։

Որպես նմանատիպ գործող հավելումներ օգտագործվում են նաև ամոնիումի ֆոսֆատները, կալիումի քլորիդը, մագնեզիումի նիտրատը: Ամոնիումի նիտրատի արտադրության գործընթացը հիմնված է գազային ամոնիակի փոխազդեցության տարասեռ ռեակցիայի վրա ազոտաթթվի լուծույթի հետ.

NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3

H = -144,9 կՋ (VIII)

Քիմիական ռեակցիան ընթանում է բարձր արագությամբ. Արդյունաբերական ռեակտորում այն ​​սահմանափակվում է հեղուկի մեջ գազի լուծարմամբ: Ռեակտիվների խառնումը մեծ նշանակություն ունի դիֆուզիոն դիմադրության նվազեցման համար:

Գործընթացի իրականացման ինտենսիվ պայմանները կարող են մեծապես ապահովվել ապարատի դիզայնի մշակմամբ։ Ռեակցիան (VIII) իրականացվում է անընդհատ գործող ITN ապարատում (օգտագործելով չեզոքացման ջերմությունը): Ռեակտորը ուղղահայաց գլանաձև ապարատ է, որը բաղկացած է ռեակցիայի և տարանջատման գոտիներից։ Ռեակցիայի գոտում կա մի բաժակ /, որի ստորին մասում կան լուծույթի շրջանառության անցքեր։ Ապակու ներսի անցքերից մի փոքր վերև տեղադրված է փուչիկ: 2 գազային ամոնիակ մատակարարելու համար, դրա վերևում՝ փուչիկ 3 ազոտական ​​թթու մատակարարելու համար: Ռեակցիոն գոլորշի-հեղուկ խառնուրդը դուրս է գալիս ռեակցիայի բաժակի վերևից. լուծույթի մի մասը հանվում է ITN ապարատից և մտնում է չեզոքացուցիչի մեջ, իսկ մնացածը (շրջանառվող) նորից իջնում ​​է: Գոլորշի-հեղուկ խառնուրդից արձակված հյութի գոլորշին լվանում են ծածկված ափսեների վրա 6 ամոնիումի նիտրատի լուծույթի և ազոտական ​​թթվի գոլորշիների ցողումից նիտրատի 20% լուծույթով, այնուհետև հյութի գոլորշու կոնդենսատով:

Ռեակցիայի ջերմությունը (VIII) օգտագործվում է ջուրը մասամբ գոլորշիացնելու համար ռեակցիայի խառնուրդ(այստեղից էլ՝ ապարատի անվանումը՝ ITN)։ Ջերմաստիճանի տարբերությունը տարբեր մասերապարատը հանգեցնում է ռեակցիայի խառնուրդի ավելի ինտենսիվ շրջանառության:

Ամոնիումի նիտրատի արտադրության տեխնոլոգիական գործընթացը, բացի ամոնիակով ազոտական ​​թթվի չեզոքացման փուլից, ներառում է նաև նիտրատային լուծույթի գոլորշիացման, հալվածքի հատիկավորում, հատիկների սառեցում, հատիկների մշակումը մակերևութային ակտիվ նյութերով, նիտրատի փաթեթավորում, պահեստավորում և բեռնում, գազերի արտանետումների և կեղտաջրերի մաքրում:

Նկ. տրված է ամոնիումի նիտրատի AS-72 արտադրության ժամանակակից խոշոր հզորության ագրեգատի 1360 տոննա/օր հզորությամբ: Սկզբնական 58-60% ազոտական ​​թթուն տաքացվում է ջեռուցիչում / մինչև 70-80 ITN ապարատի հյութի գոլորշիով 3 և ուղարկվել վնասազերծման։ Մեքենաների դիմաց 3 Ֆոսֆորական և ծծմբական թթուները ավելացվում են ազոտական ​​թթվին այնպիսի քանակությամբ, որ պատրաստի արտադրանքը պարունակում է 0,3-0,5% P 2 O 5 և 0,05-0,2% ամոնիումի սուլֆատ:

Միավորը հագեցած է երկու ITN սարքերով, որոնք աշխատում են զուգահեռաբար: Բացի ազոտական ​​թթվից, նրանց մատակարարվում է գազային ամոնիակ՝ նախապես տաքացվող ջեռուցիչում։ 2 գոլորշու կոնդենսատ մինչև 120-130 °С. Մատուցվող ազոտական ​​թթվի և ամոնիակի քանակությունը կարգավորվում է այնպես, որ ITN ապարատի ելքի մոտ լուծույթում առկա է թթվի մի փոքր ավելցուկ (2-5 գ/լ), որն ապահովում է ամոնիակի ամբողջական կլանումը։

Ազոտական ​​թթուն (58-60%) տաքացվում է ապարատում 2 մինչև 80-90 °С ITN ապարատի հյութի գոլորշու հետ 8. Գազային ամոնիակ ջեռուցիչում 1 տաքացվում է գոլորշու կոնդենսատով մինչև 120-160°C: Ազոտական ​​թթուն և գազային ամոնիակը ավտոմատ կառավարվող հարաբերակցությամբ մտնում են զուգահեռ գործող երկու ITN 5 սարքերի ռեակցիայի մասերը: NH 4 NO 3-ի 89-92% լուծույթը, որը թողնում է ITN սարքերը 155-170 ° C ջերմաստիճանում, ունի ազոտաթթվի ավելցուկ 2-5 գ / լ միջակայքում, որն ապահովում է ամոնիակի ամբողջական կլանումը:

Սարքի վերին մասում ռեակցիոն մասից ստացվող հյութի գոլորշին լվանում են ամոնիումի նիտրատի շիթերից. HNO 3 և NH 3 գոլորշիներ ամոնիումի նիտրատի 20% լուծույթով լվացքի մաքրիչից 18 և հյութի գոլորշու խտացում ազոտաթթվի ջեռուցիչից 2, որոնք մատուցվում են ապարատի վերին մասի գլխարկի թիթեղների վրա։ Հյութի գոլորշու մի մասն օգտագործվում է ջեռուցիչ 2-ում ազոտական ​​թթու տաքացնելու համար, իսկ դրա մեծ մասն ուղարկվում է լվացքի մաքրիչ: 18, որտեղ այն խառնվում է հատիկավոր աշտարակի օդի հետ, գոլորշի-օդ խառնուրդով գոլորշիչից 6 և լվացվեց մաքրիչի լվացման թիթեղների վրա: Լվացված գոլորշու-օդի խառնուրդը օդափոխիչի միջոցով արտանետվում է մթնոլորտ 19.

Լուծում ITN սարքերից 8 հաջորդաբար անցնում է չեզոքացուցիչից հետո 4 և կառավարման փոխարկիչ 5. Չեզոքացնողին 4 ծծմբային և ֆոսֆորական թթուների չափաբաժինն այն չափով, որն ապահովում է պատրաստի արտադրանքի 0,05-0,2% ամոնիումի սուլֆատի և 0,3-0,5% P20s պարունակությունը: Մխոցային պոմպերով թթուների չափաբաժինը կարգավորվում է կախված ագրեգատի ծանրաբեռնվածությունից:

ITN ապարատից ամոնիումի նիտրատի լուծույթում NMO3-ի ավելցուկի չեզոքացումից և հետնեզոքացուցիչ 4-ում ներմուծված ծծմբական և ֆոսֆորական թթուների չեզոքացումից հետո լուծույթն անցնում է հսկիչ հետվնասազերծիչով: 5 (որտեղ ամոնիակն ինքնաբերաբար մատակարարվում է միայն չեզոքացնողից թթվի թափանցման դեպքում. 4) և մտնում է գոլորշիացուցիչ 6. Ի տարբերություն AC-67 միավորի, գոլորշիչի վերին մասը 6 հագեցած է երկու մաղով լվացող թիթեղներով, որոնք մատակարարվում են գոլորշու կոնդենսատով, գոլորշի-օդ խառնուրդը գոլորշիչից լվանալով ամոնիումի նիտրատից

Սելիտրան հալեցնում է գոլորշիացնող սարքից 6, ջրի կնիքը անցնելուց հետո 9 և զտիչ 10, մտնում է տանկ 11, որտեղից նրա սուզվող պոմպը 12 հակահարվածային վարդակով խողովակաշարի միջոցով սնվում է ճնշման տանկի մեջ 15, իսկ հետո՝ հատիկավորիչներին 16 կամ 17. Հալոցքի պոմպային միավորի անվտանգությունն ապահովվում է գոլորշիչում գոլորշիացման ժամանակ հալվածի ջերմաստիճանի ավտոմատ պահպանման համակարգով (190 °C-ից ոչ բարձր), հետվնասազերծիչից հետո հալոցքի միջավայրի վերահսկման և կարգավորման համակարգով։ 9 (0,1-0,5 գ/լ NH 3-ի սահմաններում), բաքում հալույթի ջերմաստիճանի վերահսկում 11, պոմպի պատյան 12 և ճնշման խողովակաշար: Եթե ​​գործընթացի կարգավորիչ պարամետրերը շեղվում են, հալման պոմպը ինքնաբերաբար դադարում է, իսկ հալոցքը տանկերում 11 և գոլորշիացուցիչ 6 երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, նոսրացրեք կոնդենսատով:

Գրանուլյացիան իրականացվում է երկու տեսակի գրանուլատորներով՝ վիբրոկուստիկ 16 և միաձուլվել 17. Vibroacoustic granulators-ը, որոնք շահագործվում են մեծ հզորության ագրեգատների վրա, պարզվեց, որ ավելի հուսալի և հարմար են շահագործման մեջ:

Հալվածքը հատիկավորվում է ուղղանկյուն մետաղական աշտարակի մեջ 20 8x11 մ չափսերով: 55 մ հատիկների թռիչքի բարձրությունը ապահովում է 2-3 մմ տրամագծով 90-120 ° C տրամագծով հատիկների բյուրեղացում և սառեցում ամռանը մինչև 500 հազար մ/ժ օդի հակառակ հոսքով: իսկ ձմռանը (ցածր ջերմաստիճանի դեպքում) մինչեւ 300 - 400 հազար մ/ժ։ Աշտարակի ստորին մասում կան ընդունող կոներ, որոնցից հատիկները փոխանցվում են ժապավենային փոխակրիչով. 21 ուղարկվել է CS հովացման ապարատ 22.

Սառեցման ապարատ 22 բաժանված է երեք հատվածի՝ հեղուկացված մահճակալի վանդակաճաղի յուրաքանչյուր հատվածի տակ ինքնավար օդի մատակարարմամբ: Նրա գլխի մասում ներկառուցված է էկրան, որի վրա ցրվում են հատիկավորիչի աշխատանքի խախտման արդյունքում գոյացած սելիտրայի կտորները։ Գնդիկները ուղարկվում են լուծարման: Օդը մատակարարվում է ավելի սառը հատվածներին օդափոխիչների կողմից 23, ջեռուցվում է ապարատի մեջ 24 ITN ապարատի հյութի գոլորշու ջերմության պատճառով: Ջեռուցումն իրականացվում է մթնոլորտային օդի 60%-ից բարձր խոնավության դեպքում, իսկ ք ձմեռային ժամանակգնդիկների հանկարծակի սառեցումից խուսափելու համար: Ամոնիումի նիտրատի հատիկներ հաջորդաբար անցնում են հովացման ապարատի մեկ, երկու կամ երեք հատված՝ կախված միավորի ծանրաբեռնվածությունից և մթնոլորտային օդի ջերմաստիճանից: Ձմռանը հատիկավոր արտադրանքի հովացման առաջարկվող ջերմաստիճանը 27 °C-ից ցածր է, ամռանը՝ մինչև 40-50 °C։ Հարավային շրջաններում ստորաբաժանումներ աշխատելիս, որտեղ զգալի թվով օրերի օդի ջերմաստիճանը գերազանցում է 30 ° C-ը, հովացման ապարատի երրորդ հատվածը գործում է նախապես սառեցված օդով (գոլորշիացնող ամոնիակ ջերմափոխանակիչում): Յուրաքանչյուր հատվածին մատակարարվող օդի քանակը կազմում է 75-80 հազար մ3/ժ։ Օդափոխիչների ճնշումը 3,6 կՊա է։ Սարքի հատվածներից արտանետվող օդը 45-60°C ջերմաստիճանում, որը պարունակում է մինչև 0,52 գ/մ 3 ամոնիումի նիտրատի փոշի, ուղարկվում է հատիկավոր աշտարակ, որտեղ այն խառնվում է. մթնոլորտային օդըև մտնում է լվացքի մեքենա 18.

Սառեցված արտադրանքն ուղարկվում է պահեստ կամ մակերևութաակտիվ նյութերի մշակման (դիսպերսանտ NF), այնուհետև մեծաքանակ առաքման կամ պարկերով փաթեթավորելու համար: NF դիսպերսանտով մշակումն իրականացվում է խոռոչ ապարատի մեջ 27 կենտրոնական տեղակայված վարդակով, որը ցողում է հատիկների օղակաձև ուղղահայաց հոսքը կամ պտտվող թմբուկում: Բոլոր օգտագործված սարքերում հատիկավոր արտադրանքի մշակման որակը համապատասխանում է ԳՕՍՏ 2-85-ի պահանջներին:

Գրանուլացված ամոնիումի նիտրատը պահեստում պահվում է մինչև 11 մ բարձրության կույտերով, մինչև սպառողին ուղարկելը պահեստից նիտրատը մատուցվում է մաղելու համար։ Ոչ ստանդարտ արտադրանքը լուծարվում է, լուծումը վերադարձվում է այգի։ Ստանդարտ արտադրանքը մշակվում է NF դիսպերսանտով և առաքվում սպառողներին:

Ծծմբային և ֆոսֆորական թթուների տանկեր և պոմպային սարքավորումներանկախ միավորում կազմակերպված դրանց դոզավորման համար: Կենտրոնական կառավարման կետը, էլեկտրական ենթակայանը, լաբորատորիան, սպասարկման և կոմունալ տարածքները գտնվում են առանձին շենքում։

Հյուրընկալվել է Allbest.ru-ում

...

Նմանատիպ փաստաթղթեր

Ամոնիումի նիտրատի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները. Ամոնիակից և ազոտական ​​թթվից ամոնիումի նիտրատի արտադրության հիմնական փուլերը. Չեզոքացման կայաններ, որոնք աշխատում են մթնոլորտային ճնշման տակ և գործում են վակուումի պայմաններում: Թափոնների օգտագործում և հեռացում:

կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 31.03.2014թ


Արտադրանքի, հումքի և արտադրության համար նախատեսված նյութերի բնութագրերը. Ամոնիումի նիտրատի ստացման տեխնոլոգիական գործընթաց. Ազոտական ​​թթվի չեզոքացում գազային ամոնիակով և գոլորշիացում մինչև բարձր խտացված հալեցման վիճակ:

կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 19.01.2016թ


Ամոնիումի նիտրատի հատիկավոր արտադրության ավտոմատացում: Ճնշման կայունացման սխեմաներ հյութի գոլորշու մատակարարման գծում և գոլորշու կոնդենսատի ջերմաստիճանի հսկողություն բարոմետրիկ կոնդենսատորից: Ճնշման հսկողություն վակուումային պոմպի ելքի գծում:

կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 09.01.2014թ


Ամոնիումի նիտրատը որպես սովորական և էժան ազոտային պարարտանյութ: Դրա արտադրության համար առկա տեխնոլոգիական սխեմաների վերանայում: Ամոնիումի նիտրատի արտադրության արդիականացում բարդ ազոտ-ֆոսֆատ պարարտանյութի արտադրությամբ OAO Cherepovetsky Azot-ում.

թեզ, ավելացվել է 22.02.2012թ


Հումքի, ազոտական ​​թթվի արտադրության օժանդակ նյութերի բնութագրերը. Ընդունված արտադրական սխեմայի ընտրություն և հիմնավորում. Նկարագրություն տեխնոլոգիական սխեմա. Գործընթացների նյութական մնացորդների հաշվարկներ. Տեխնոլոգիական գործընթացի ավտոմատացում:

թեզ, ավելացվել է 24.10.2011թ


Նոսրացած ազոտական ​​թթվի ստացման արդյունաբերական մեթոդներ. Ամոնիակի օքսիդացման կատալիզատորներ. Բաղադրյալ գազի խառնուրդ. Օպտիմալ ամոնիակի պարունակություն ամոնիակ-օդ խառնուրդում: Ազոտական ​​թթու համակարգերի տեսակները. Ռեակտորի նյութական և ջերմային հաշվեկշռի հաշվարկ:

կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 14.03.2015թ


Վերանայում ժամանակակից մեթոդներազոտական ​​թթվի արտադրություն. Տեղադրման տեխնոլոգիական սխեմայի նկարագրությունը, հիմնական ապարատի և օժանդակ սարքավորումների նախագծումը. Հումքի բնութագրերը և պատրաստի արտադրանք, ենթամթերքներ և թափոններ։

թեզ, ավելացվել է 11/01/2013 թ


Ամոնիակի սինթեզի կատալիզատորների արտադրություն և կիրառում: Օքսիդային կատալիզատորի կառուցվածքը, դրա նվազեցման պայմանների գործունեության վրա ազդեցությունը։ Վերականգնման մեխանիզմ և կինետիկա. Ամոնիակի սինթեզի համար կատալիզատորների վերականգնման ջերմաչափական տեղադրում:

թեզ, ավելացվել է 16.05.2011թ


Գրանուլյատորների նկարագրությունները զանգվածային նյութերի, խոնավեցված փոշիների և մածուկների հատիկավորման և խառնման համար: Ամոնիումի նիտրատի և միզանյութի հիման վրա բարդ պարարտանյութերի արտադրություն: Մասնիկների միջև կապերի ամրապնդում չորացման, սառեցման և պոլիմերացման միջոցով:

կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 03.11.2015թ


Ամոնիակի արտադրության փուլի տեխնոլոգիա և քիմիական ռեակցիաներ. Հումք, սինթեզի արտադրանք։ Ածխածնի երկօքսիդից փոխակերպված գազի մաքրման տեխնոլոգիայի վերլուծություն, առկա խնդիրներ և հայտնաբերված արտադրական խնդիրների լուծման մեթոդների մշակում։

Ամոնիումի նիտրատը ստացվում է գազային ամոնիակով ազոտական ​​թթուն չեզոքացնելու միջոցով՝ ըստ ռեակցիայի.

NH 3 (գ) + НNO 3 (լ) NH 4 NO 3 +144,9 կՋ

Այս գրեթե անդառնալի ռեակցիան ընթանում է բարձր արագությամբ և զգալի քանակությամբ ջերմության արտազատմամբ։ Սովորաբար այն իրականացվում է մթնոլորտայինին մոտ ճնշման տակ. որոշ երկրներում չեզոքացման կայաններն աշխատում են 0,34 ՄՊա ճնշման տակ: Ամոնիումի նիտրատի արտադրության մեջ օգտագործվում է 47-60% նոսր ազոտական ​​թթու։

Չեզոքացման ռեակցիայի ջերմությունն օգտագործվում է ջուրը գոլորշիացնելու և լուծույթը խտացնելու համար։

Արդյունաբերական արտադրությունը ներառում է հետևյալ փուլերը. ազոտաթթվի չեզոքացում գազային ամոնիակով ITN ապարատում (չեզոքացման ջերմության օգտագործում); սելիտրայի լուծույթի գոլորշիացում, սելիտրա հալված հատիկավորում, հատիկների սառեցում, մակերեսային ակտիվ նյութի հատիկների մշակում, սելիտրա փաթեթավորում, պահեստավորում և բեռնում, գազերի արտանետումներ և կեղտաջրերի մաքրում: Ազոտական ​​թթվի չեզոքացման ժամանակ ներմուծվում են հավելումներ։

Նկար 1-ում ներկայացված է 1360 տ/օր հզորությամբ ժամանակակից մեծ տոննաժային AS-72 միավորի դիագրամը:

Բրինձ. 1.

1 - թթու ջեռուցիչ; 2 - ամոնիակ ջեռուցիչ; 3 - ITN սարքեր; 4 - չեզոքացուցիչ; 5 - գոլորշիացնող; 6 - ճնշման բաք; 7, 8 - հատիկավորիչներ; 9, 23-երկրպագու; 10 - լվացքի մացառ; 11 - թմբուկ; 12.14 - փոխակրիչներ; 13 - վերելակ; 15-հեղուկացված մահճակալի ապարատ; 16 - հատիկավոր աշտարակ; 17 - հավաքածու; 18, 20 - պոմպեր; 19 - լողի տանկ; 21-ֆիլտր լողի համար; 22 - օդի տաքացուցիչ

Մուտքային 58-60% ազոտաթթուն տաքացվում է ջեռուցիչում 1-ից մինչև 70-80 o C ITN 3 ապարատի հյութի գոլորշիով և սնվում է չեզոքացման: Նախքան 3-րդ ապարատը, ջերմային ֆոսֆորական և ծծմբական թթուները ավելացվում են ազոտական ​​թթվին 0,3-0,5% P 2 O 5 և 0,05-0,2% ամոնիումի սուլֆատ, հաշվելով պատրաստի արտադրանքը:

Ծծմբային և ֆոսֆորական թթուները մատակարարվում են մխոցային պոմպերով, որոնց աշխատանքը հեշտությամբ և ճշգրիտ կարգավորվում է: Ստորաբաժանումը համալրված է զուգահեռ գործող երկու չեզոքացման սարքերով։ Այստեղ մատակարարվում է նաև գազային ամոնիակ, որը ջեռուցվում է ջեռուցիչ 2-ում գոլորշու կոնդենսատով մինչև 120-130 ° C: Մատակարարվող ազոտաթթվի և ամոնիակի քանակը կարգավորվում է այնպես, որ լուծումը ունենա ազոտաթթվի մի փոքր ավելցուկ ITN ապարատի ելքի մոտ: , ապահովելով ամոնիակի ամբողջական կլանումը։

Սարքի ստորին հատվածում թթուների չեզոքացումն է 155-170°C ջերմաստիճանում՝ 91-92% NH 4 NO 3 պարունակող լուծույթ ստանալու համար։ Սարքի վերին մասում ջրային գոլորշիները (այսպես կոչված, հյութի գոլորշիները) լվանում են ամոնիումի նիտրատի և HN0 3 գոլորշու շիթերից: Հյութի գոլորշու ջերմության մի մասն օգտագործվում է ազոտական ​​թթու տաքացնելու համար։ Այնուհետև հյութի գոլորշին մաքրման է ուղարկվում լվացքի մացառներում, այնուհետև արտանետվում մթնոլորտ:

Ամոնիումի նիտրատի թթվային լուծույթն ուղարկվում է չեզոքացուցիչ 4, որտեղ ամոնիակը մատակարարվում է լուծույթը չեզոքացնելու համար անհրաժեշտ քանակությամբ: Այնուհետև լուծույթը սնվում է գոլորշիչի 5-ի մեջ դոուպարի վրա, որն անցկացվում է ջրի գոլորշիով 1,4 ՄՊա ճնշման տակ և օդը տաքացվում է մինչև մոտ 180°C: Ստացված հալվածքը, որը պարունակում է 99,8-99,7% սելիտրա, անցնում է ֆիլտրով 21 175 ° C ջերմաստիճանում և կենտրոնախույս սուզվող պոմպով 20 սնվում է ճնշման տանկի մեջ 5, այնուհետև 11 մ երկարությամբ մետաղական հատիկավոր ուղղանկյուն աշտարակի մեջ 16: , լայնությունը 8 մ և բարձրությունը մինչև կոնը 52,8 մ։

Աշտարակի վերին մասում հատիկավորիչներ են 7 և 8; աշտարակի ստորին հատվածին օդ է մատակարարվում, սելիտրայի սառեցնող կաթիլներ, որոնք վերածվում են հատիկների։ Սելիտրայի մասնիկների անկման բարձրությունը 50--55 մ է: Գրանուլատորների դիզայնը ապահովում է միատեսակ գրանուլոմետրիկ կազմի հատիկների արտադրություն՝ փոքր հատիկների նվազագույն պարունակությամբ, ինչը նվազեցնում է աշտարակից օդով տարվող փոշին: Աշտարակի ելքի մոտ հատիկների ջերմաստիճանը 90--110°C է, ուստի դրանք ուղարկվում են սառեցման հեղուկացված մահճակալի ապարատ 15: Հեղուկացված մահճակալի ապարատը ուղղանկյուն ապարատ է, որն ունի երեք հատված և հագեցած է անցքերով վանդակաճաղով: . Օդը մատակարարվում է վանդակաճաղի տակ օդափոխիչներով, այդպիսով ստեղծելով 100--150 մմ բարձրությամբ սելիտրայի հատիկների հեղուկացված շերտ, որոնք դուրս են գալիս հատիկավոր աշտարակից փոխակրիչի միջով: Գոյություն ունի հատիկների ինտենսիվ սառեցում մինչև 40°C (բայց ոչ ավելի, քան 50°C) ջերմաստիճան, որը համապատասխանում է IV փոփոխության գոյության պայմաններին: Եթե ​​հովացման օդի ջերմաստիճանը 15°C-ից ցածր է, ապա նախքան հեղուկացված մահճակալի ապարատ մտնելը, օդը տաքացնում են ջերմափոխանակիչում մինչև 20°C: Ցուրտ ժամանակահատվածում կարող է գործել 1-2 հատված։

15 ապարատից օդը մտնում է հատիկավոր աշտարակ՝ հատիկների ձևավորման և դրանց սառեցման համար:

Ամոնիումի նիտրատի հատիկները հեղուկացված անկողնու ապարատից սնվում են փոխակրիչով 14-ով` մակերևութային ակտիվ նյութով մշակելու համար պտտվող թմբուկի մեջ 11: Այստեղ հատիկները ցողվում են NF ցրիչի 40% ջրային լուծույթով: Դրանից հետո սելիտրան անցնում է էլեկտրամագնիսական բաժանարարով, որպեսզի առանձնացնի պատահաբար թակարդված մետաղական առարկաները և ուղարկվում է բունկեր, այնուհետև կշռման և փաթեթավորման թղթի կամ պլաստիկ տոպրակների մեջ: Պայուսակները փոխադրիչով տեղափոխվում են վագոններ կամ պահեստ բեռնելու համար:

Օդը, որը դուրս է գալիս հատիկավոր աշտարակի վերին մասից, աղտոտված է ամոնիումի նիտրատի մասնիկներով, իսկ չեզոքացնողից ստացված հյութի գոլորշին և գոլորշիացնողից գոլորշի-օդ խառնուրդը պարունակում են չհակազդող ամոնիակ և ազոտաթթու և ներածված ամոնիումի նիտրատի մասնիկներ: Գրանուլյացիայի աշտարակի վերին մասում մաքրման համար տեղադրվում են վեց զուգահեռ գործող լվացքի ափսե տիպի մացառներ 10, ոռոգվում են ամոնիումի նիտրատի 20-30% լուծույթով, որը մատակարարվում է բաքից 18 պոմպով։ Այս լուծույթի մի մասը շեղվում է ITN չեզոքացուցիչին՝ հյութի գոլորշու լվացման համար, այնուհետև խառնվում է ամոնիումի նիտրատի լուծույթին և, հետևաբար, գնում է արտադրանքի արտադրությանը:

Լուծույթի մի մասը (20-30%) շարունակաբար դուրս է բերվում ցիկլից, ուստի ցիկլը սպառվում է և համալրվում ջրի ավելացումով: Յուրաքանչյուր մաքրիչի ելքի մոտ տեղադրված է 100000 մ 3/ժ հզորությամբ օդափոխիչ 9, որը ներծծում է օդը հատիկավոր աշտարակից և բաց թողնում մթնոլորտ։

Ամոնիումի նիտրատի արտադրություն

Ամոնիումի նիտրատը բալաստից զերծ պարարտանյութ է, որը պարունակում է 35% ազոտ ամոնիակի և նիտրատի տեսքով, ուստի այն կարող է օգտագործվել ցանկացած հողի և ցանկացած մշակաբույսերի համար: Այնուամենայնիվ, այս պարարտանյութն ունի անբարենպաստ ֆիզիկական հատկություններ իր պահպանման և օգտագործման համար: Ամոնիումի նիտրատի բյուրեղները և հատիկները տարածվում են օդում կամ փաթաթվում խոշոր ագրեգատների՝ իրենց հիգրոսկոպիկության և ջրում լավ լուծելիության արդյունքում: Բացի այդ, երբ օդի ջերմաստիճանը և խոնավությունը փոխվում են ամոնիումի նիտրատի պահպանման ժամանակ, կարող են առաջանալ պոլիմորֆային փոխակերպումներ։ Պոլիմորֆ փոխակերպումները ճնշելու և ամոնիումի նիտրատի հատիկների ամրությունը բարձրացնելու համար օգտագործվում են հավելումներ, որոնք ներմուծվում են դրա արտադրության ընթացքում՝ ամոնիումի ֆոսֆատներ և սուլֆատներ, բորաթթու, մագնեզիումի նիտրատ և այլն: Ամոնիումի նիտրատի պայթուցիկ բնույթը բարդացնում է դրա արտադրությունը, պահպանումը և փոխադրումը:

Ամոնիումի նիտրատն արտադրվում է սինթետիկ ամոնիակ և ազոտական ​​թթու արտադրող գործարաններում։ Արտադրության գործընթացը բաղկացած է գազային ամոնիակով թույլ ազոտական ​​թթվի չեզոքացման, ստացված լուծույթի գոլորշիացման և ամոնիումի նիտրատի հատիկավորման փուլերից։ Չեզոքացման քայլը հիմնված է ռեակցիայի վրա

NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3 +148, 6 կՋ

Քիմիորբցիայի այս գործընթացը, որի դեպքում հեղուկի կողմից գազի կլանումը ուղեկցվում է արագ քիմիական ռեակցիայով, տեղի է ունենում դիֆուզիոն շրջանում և խիստ էկզոթերմիկ է: Չեզոքացման ջերմությունը ռացիոնալ կերպով օգտագործվում է ամոնիումի նիտրատի լուծույթներից ջուրը գոլորշիացնելու համար: Օգտագործելով բարձր կոնցենտրացիայի ազոտական ​​թթու և տաքացնելով նախնական ռեակտիվները, հնարավոր է ուղղակիորեն ստանալ ամոնիումի նիտրատի հալոց (95-96% NH 4 NO 3-ից բարձր կոնցենտրացիայով) առանց գոլորշիացման:

Չեզոքացման ջերմության պատճառով ամոնիումի նիտրատի լուծույթի թերի գոլորշիացման ամենատարածված սխեմաները (նկ. 2):

Ջրի հիմնական մասը գոլորշիացվում է քիմիական ռեակտոր-չեզոքացուցիչ ITN-ում (օգտագործելով չեզոքացման ջերմությունը): Այս ռեակտորը չժանգոտվող պողպատից գլանաձև անոթ է, որի ներսում կա ևս մեկ գլան, որտեղ ուղղակիորեն ներմուծվում են ամոնիակ և ազոտաթթու։ Ներքին մխոցը ծառայում է որպես ռեակտորի չեզոքացման մաս (գոտի քիմիական ռեակցիա), իսկ ներքին մխոցի և ռեակտորի նավի միջև եղած օղակաձև տարածությունը գոլորշիացնող մասն է։ Ստացված ամոնիումի նիտրատի լուծույթը ներքին մխոցից մատակարարվում է ռեակտորի գոլորշիացնող մաս, որտեղ ջրի գոլորշիացումը տեղի է ունենում ներքին մխոցի պատի միջով չեզոքացման և գոլորշիացման գոտիների միջև ջերմափոխանակության պատճառով: Ստացված հյութի գոլորշին հանվում է HP-ի չեզոքացուցիչից, այնուհետև օգտագործվում է որպես տաքացնող միջոց:

Սուլֆատ-ֆոսֆատ հավելումը դոզանացվում է ազոտական ​​թթվի մեջ՝ խտացված ծծմբական և ֆոսֆորական թթուների տեսքով, որոնք չեզոքացվում են ազոտային ամոնիակի հետ միասին ITN չեզոքացնող սարքում: Բնօրինակ ազոտական ​​թթուն չեզոքացնելիս ԱՄոնիումի նիտրատի 58% լուծույթը ITN-ի ելքում պարունակում է 92-93% NH 4 NO 3; այս լուծույթն ուղարկվում է չեզոքացնող սարք, որի մեջ գազային ամոնիակը մատակարարվում է այնպես, որ լուծույթը պարունակում է ամոնիակի ավելցուկ (մոտ 1 գ/դմ 3 ազատ NH 3), որն ապահովում է NH-ի հետ հետագա աշխատանքի անվտանգությունը: 4 NO 3 հալեցնում. Չեզոքացված լուծույթը կենտրոնացվում է համակցված թիթեղային խողովակային գոլորշիչի մեջ՝ 99,7-99,8% NH 4 NO 3 պարունակող հալվածք ստանալու համար: Բարձր խտացված ամոնիումի նիտրատի հատիկավորման համար հալոցքը սուզվող պոմպերով մղվում է 50-55 մ բարձրությամբ հատիկավոր աշտարակի գագաթ: Գրանուլյացիան իրականացվում է հալոցքը ցողելով ակուստիկ բջջային տիպի թրթռացողիչների օգնությամբ, որոնք ապահովում են արտադրանքի մասնիկների չափսերի միատեսակ բաշխում։ Հատիկները սառչում են օդով հեղուկացված մահճակալի սառնարանում, որը բաղկացած է մի քանի հաջորդական սառեցման փուլերից: Սառեցված հատիկները ցողում են մակերեսային ակտիվ նյութերով վարդակներով թմբուկի մեջ և տեղափոխվում փաթեթավորում:

Հաշվի առնելով ամոնիումի նիտրատի թերությունները, նպատակահարմար է դրա հիման վրա արտադրել բարդ և խառը պարարտանյութեր: Ամոնիումի նիտրատը կրաքարի հետ խառնելով՝ ստացվում է ամոնիումի սուլֆատ, կրաքար-ամոնիումի նիտրատ, ամոնիումի սուլֆատի նիտրատ և այլն։Նիտրոֆոսկան կարելի է ստանալ՝ NH 4 NO 3 ֆոսֆորի և կալիումի աղերի հետ միաձուլելով։

Ուրայի արտադրություն

Ազոտային պարարտանյութերի շարքում կարբամիդը (ուրա) արտադրական առումով երկրորդ տեղում է ամոնիումի նիտրատից հետո: Կարբամիդի արտադրության աճը պայմանավորված է գյուղատնտեսության մեջ դրա կիրառման լայն շրջանակով։ Այն ունի մեծ դիմադրություն տարրալվացմանը՝ համեմատած այլ ազոտական ​​պարարտանյութերի, այսինքն. ավելի քիչ ենթակա է հողից տարրալվացման, ավելի քիչ հիգրոսկոպիկ, կարող է օգտագործվել ոչ միայն որպես պարարտանյութ, այլև որպես հավելում խոշոր եղջերավոր անասունների կերի համար: Միզանյութը լայնորեն օգտագործվում է նաև բարդ պարարտանյութերի, ժամանակով կառավարվող պարարտանյութերի և պլաստմասսաների, սոսինձների, լաքերի և ծածկույթների մեջ։

Կարբամիդ CO(NH 2) 2-ը սպիտակ բյուրեղային նյութ է, որը պարունակում է 46,6% ազոտ: Դրա արտադրությունը հիմնված է ածխաթթու գազի հետ ամոնիակի փոխազդեցության ռեակցիայի վրա

2NH 3 + CO 2 \u003d CO (NH 2) 2 + H 2 O H=-110.1 կՋ (1)

Այսպիսով, միզանյութի արտադրության հումքը ամոնիակն է և ածխաթթու գազը, որոնք ստացվում են որպես ամոնիակի սինթեզի գործընթացային գազի արտադրության մեջ կողմնակի արտադրանք: Հետեւաբար, քիմիական գործարաններում միզանյութի արտադրությունը սովորաբար զուգակցվում է ամոնիակի արտադրության հետ:

Ռեակցիա (1) - ընդհանուր; այն ընթանում է երկու փուլով. Առաջին փուլում կարբամատի սինթեզը տեղի է ունենում.

2NH 3 + CO 2 \u003d NH 2 COONH 4 H \u003d -125,6 կՋ (2)

գազ գազի հեղուկ

Երկրորդ փուլում տեղի է ունենում կարբամատի մոլեկուլներից ջրի պառակտման էնդոթերմիկ գործընթաց, որի արդյունքում ձևավորվում է կարբամիդ.

NH 2 COONH 4 \u003d CO (NH 2) 2 + H 2 O H \u003d 15,5 (3)

հեղուկ հեղուկ հեղուկ

Ամոնիումի կարբամատի առաջացման ռեակցիան շրջելի էկզոթերմիկ է, ընթանում է ծավալի նվազմամբ։ Հավասարակշռությունը դեպի արտադրանք տեղափոխելու համար այն պետք է իրականացվի բարձր ճնշման տակ: Որպեսզի գործընթացը ընթանա բավականաչափ բարձր արագությամբ, անհրաժեշտ է նաև բարձր ջերմաստիճան։ Ճնշման աճը փոխհատուցում է բարձր ջերմաստիճանների բացասական ազդեցությունը ռեակցիայի հավասարակշռության հակառակ ուղղությամբ տեղաշարժի վրա: Գործնականում միզանյութի սինթեզն իրականացվում է 150-190 ջերմաստիճանում C և ճնշում 15-20 ՄՊա: Այս պայմաններում ռեակցիան ընթանում է բարձր արագությամբ և մինչև վերջ։

Ամոնիումի կարբամատի տարրալուծումը շրջելի էնդոթերմիկ ռեակցիա է, որն ինտենսիվորեն ընթանում է հեղուկ փուլում։ Ռեակտորում պինդ արտադրանքի բյուրեղացումը կանխելու համար գործընթացը պետք է իրականացվի 98C-ից ցածր ջերմաստիճանում (էվեկտիկական կետ CO (NH 2) 2 - NH 2 COONH 4 համակարգի համար):

Ավելին բարձր ջերմաստիճաններտեղափոխել ռեակցիայի հավասարակշռությունը դեպի աջ և մեծացնել դրա արագությունը: Կարբամատի կարբամիդի փոխակերպման առավելագույն աստիճանը հասնում է 220C: Այս ռեակցիայի հավասարակշռությունը փոխելու համար ներմուծվում է նաև ամոնիակի ավելցուկ, որը կապելով ռեակցիայի ջուրը՝ այն հեռացնում է ռեակցիայի ոլորտից։ Այնուամենայնիվ, դեռևս հնարավոր չէ հասնել կարբամատի ամբողջական փոխակերպմանը միզանյութի: Ռեակցիայի խառնուրդը, բացի ռեակցիայի արտադրանքներից (կարբամիդ և ջուր), պարունակում է նաև ամոնիումի կարբամատ և դրա տարրալուծման արտադրանք, ամոնիակ և CO 2:

Հումքի լիարժեք օգտագործման համար անհրաժեշտ է կամ նախատեսել չպատասխանված ամոնիակի և ածխածնի երկօքսիդի, ինչպես նաև ածխածնի ամոնիումի աղերի (միջանկյալ ռեակցիայի արտադրանքների) վերադարձը սինթեզի սյունակ, այսինքն. վերամշակման կամ կարբամիդի անջատում ռեակցիայի խառնուրդից և մնացած ռեակտիվների ուղարկումը այլ արդյունաբերություններ, օրինակ՝ ամոնիումի նիտրատի արտադրություն, այսինքն. բաց գործընթացի անցկացում։

Հեղուկի վերամշակմամբ միզանյութի սինթեզի և մերկացման գործընթացի կիրառման մեծ հզորության միավորում կարելի է առանձնացնել բարձր ճնշման միավորը՝ միավորը։ ցածր ճնշումև հատիկավորման համակարգ։ Ամոնիումի կարբամատի և ածխածնի ամոնիումի աղերի, ինչպես նաև ամոնիակի և ածխածնի երկօքսիդի ջրային լուծույթը մտնում է սինթեզի 1-ին սյունակի ստորին հատվածը բարձր ճնշման կարբամատային կոնդենսատորից 4: Սինթեզի սյունակում 170-190C ջերմաստիճանում և a. ճնշումը 13-15 ՄՊա, կարբամատի ծայրերի ձևավորումը և միզանյութի սինթեզի ռեակցիան շարունակվում է։ Ռեակտիվների սպառումն ընտրված է այնպես, որ ռեակտորում NH 3:CO 2-ի մոլային հարաբերակցությունը լինի 2,8-2,9: Հեղուկ ռեակցիայի խառնուրդը (հալվածքը) միզանյութի սինթեզի սյունակից մտնում է մերկացման սյունակ 5, որտեղ այն հոսում է խողովակներով: Կոմպրեսորում 13-15 ՄՊա ճնշման տակ սեղմված ածխածնի երկօքսիդը սնվում է հալոցքին հակառակ հոսանքով, որին օդը ավելացվում է այնպիսի քանակությամբ, որն ապահովում է թթվածնի 0,5-0,8% կոնցենտրացիան խառնուրդում՝ պասիվացնող թաղանթ ձևավորելու և սարքավորումները նվազեցնելու համար: կոռոզիա. Մերկացման սյունը տաքացվում է գոլորշու միջոցով: Թարմ ածխածնի երկօքսիդ պարունակող 5-րդ սյունակից գազ-գոլորշի խառնուրդը մտնում է բարձր ճնշման կոնդենսատոր 4։ Նրա մեջ ներմուծվում է նաև հեղուկ ամոնիակ։ Այն միաժամանակ ծառայում է որպես աշխատանքային հոսք ներարկիչ 3-ում, որը կոնդենսատորին մատակարարում է ամոնիումի ածխածնի աղերի լուծույթ՝ բարձր ճնշման մաքրիչ 2-ից և, անհրաժեշտության դեպքում, սինթեզի սյունակից հալվածի մի մասը: Կարբամատը ձևավորվում է կոնդենսատորում: Ռեակցիայի ընթացքում արձակված ջերմությունն օգտագործվում է գոլորշու արտադրության համար։

Սինթեզի սյունակի վերին մասից շարունակաբար դուրս են գալիս չհակազդող գազերը՝ ներթափանցելով բարձր ճնշման մաքրիչ 2, որի մեջ ջրի սառեցման պատճառով դրանց մեծ մասը խտանում է՝ առաջացնելով կարբամատի և ածխածնի ամոնիումի աղերի լուծույթ։

Կարբամիդի ջրային լուծույթը, որը թողնում է քերծման 5-րդ սյունակը, պարունակում է 4-5% կարբամատ: Իր վերջնական տարրալուծման համար լուծույթը խեղդվում է 0,3-0,6 ՄՊա ճնշման տակ, այնուհետև ուղարկվում է թորման 8-րդ սյունակի վերին մաս:

Հեղուկ փուլը սյունակում հոսում է ներքևից ներքևից վեր բարձրացող գոլորշի-գազի խառնուրդին հակառակ հոսանքով: NH 3, CO 2 և ջրի գոլորշիները դուրս են գալիս սյունակի վերևից: Ջրի գոլորշիները խտանում են ցածր ճնշման կոնդենսատորում 7, մինչդեռ ամոնիակի և ածխածնի երկօքսիդի հիմնական մասը լուծվում է: Ստացված լուծույթն ուղարկվում է 2-րդ մաքրիչ։ Մթնոլորտ արտանետվող գազերի վերջնական մաքրումն իրականացվում է կլանման մեթոդներով։

Միզանյութի 70% լուծույթը, որը թողնում է թորման 8-րդ սյունակի հատակը, առանձնացվում է գազ-գոլորշի խառնուրդից և ճնշումն իջեցնելուց հետո ուղարկվում է մթնոլորտ, սկզբում գոլորշիացման, այնուհետև հատիկավորման: Նախքան հալոցքը հատիկավոր աշտարակ 12-ում ցողելը, դրան ավելացվում են օդորակիչ հավելումներ, ինչպիսիք են միզա-ֆորմալդեհիդային խեժը, որպեսզի ստացվի չփակող պարարտանյութ, որը չի քայքայվում պահպանման ընթացքում:

Շրջակա միջավայրի պաշտպանություն պարարտանյութերի արտադրության մեջ

Ֆոսֆորային պարարտանյութերի արտադրության մեջ կա ֆտոր գազերով մթնոլորտի աղտոտման բարձր ռիսկ։ Ֆտորային միացությունների գրավումը կարևոր է ոչ միայն պաշտպանության տեսանկյունից միջավայրը, այլ նաև այն պատճառով, որ ֆտորը արժեքավոր հումք է ֆրեոնների, ֆտորոպլաստների, ֆտորռուբերի և այլն ստանալու համար։ Ֆտորի միացությունները կարող են ներթափանցել կեղտաջրերի մեջ պարարտանյութերի լվացման, գազի մաքրման փուլերում: Գործընթացներում ջրի շրջանառության փակ ցիկլեր ստեղծելու համար նպատակահարմար է նվազեցնել նման կեղտաջրերի քանակը։ Ֆտորի միացություններից կեղտաջրերի մաքրման համար կարող են օգտագործվել իոնափոխանակման մեթոդներ, երկաթի և ալյումինի հիդրօքսիդներով նստեցում, ալյումինի օքսիդի վրա սորբում և այլն։

Ամոնիումի նիտրատ և կարբամիդ պարունակող ազոտային պարարտանյութերի արտադրության թափոնները ուղարկվում են կենսաբանական մաքրման՝ դրանք նախապես խառնելով այլոց հետ։ կոյուղաջրերայնպիսի համամասնություններով, որ կարբամիդի կոնցենտրացիան չի գերազանցում 700 մգ/լ, իսկ ամոնիակը` 65-70 մգ/լ:

Հանքային պարարտանյութերի արտադրության մեջ կարևոր խնդիր է գազերի մաքրումը փոշուց։ Հատկապես մեծ է պարարտանյութի փոշով մթնոլորտը հատիկավորման փուլում աղտոտելու հնարավորությունը։ Հետևաբար, հատիկավոր աշտարակներից դուրս եկող գազը պարտադիր ենթարկվում է փոշու մաքրման չոր և թաց եղանակներով։

Մատենագիտություն

Ա.Մ. Կուտեպովը և ուրիշներ։

Ընդհանուր քիմիական տեխնոլոգիա՝ Պրոց. համալսարանների համար / Ա.Մ. Կուտեպով,

Թ.Ի. Բոնդարևա, Մ.Գ. Berengarten. - 3-րդ հրատ., Վերանայված: - Մ .: ICC «Akademkniga»: 2003. - 528 թ.

Ի.Պ. Մուխլենով, Ա.Յա. Ավերբուխ, Դ.Ա.Կուզնեցով, Է.Ս. Թումարկին,

Ի.Է. Ֆուրմեր.

Ընդհանուր քիմիական տեխնոլոգիա՝ Պրոց. քիմիական ճարտարագիտության համար։ մասնագետ։ համալսարանները։

2 հատորով. Տ.2. Ամենակարևոր քիմիական արտադրությունը / I.P. Մուխլենով, Ա.Յա. Կուզնեցովը և ուրիշներ; Էդ. Ի.Պ. Մուխլենովը։ – 4-րդ հրատ., վերանայված։ և լրացուցիչ - Մ .: «Բարձրագույն. դպրոց», 1984.-263 էջ, հղ.

Բեսկով Վ.Ս.

Ընդհանուր քիմիական տեխնոլոգիա. Դասագիրք բուհերի համար. - Մ.: ICC «Akademkniga», 2005. -452 p.: ill.