Nitrat amonit është një nga llojet kryesore të plehrave azotike; përmban të paktën 34.2% azot. Lëndë e parë për të grimcuar nitrati i amonit janë acid nitrik 30-40% jo i koncentruar dhe amoniak i gaztë.

Si agjent kondicioner, ndonjëherë përdoret acid sulfurik 92,5%, i cili neutralizohet me amoniak së bashku me acidin nitrik për të formuar sulfat amonium. Për spërkatjen e kokrrizave të përfunduara, përdoret një surfaktant - një zgjidhje ujore 40% e shpërndarësit "NF".

Fazat kryesore të prodhimit të nitratit të amonit janë: neutralizimi i acidit nitrik me amoniak të gaztë; marrja e një shkrirjeje shumë të koncentruar të nitratit të amonit; granulimi i shkrirë; ftohja e granulave të nitratit të amonit; trajtimi i granulave me një surfaktant - dispersant "NF"; pastrimi i avullit të ajrit dhe lëngjeve përpara se të lëshohet në atmosferë; paketimin dhe ruajtjen e produktit të përfunduar.

Skema teknologjike e prodhimit

Nitrat amonit është një nga plehrat azotike më të zakonshme. Përftohet nga neutralizimi i acidit nitrik të holluar (40--50%) me amoniak të gaztë.

Acidi nitrik nga rezervuari marrës 1 (Fig. 9.8) kalon nëpër shkëmbyesin e nxehtësisë 2 dhe futet në neutralizuesin 3. Amoniaku i gaztë i parangrohur në shkëmbyesin e nxehtësisë 5 gjithashtu furnizohet atje. Sasia kryesore e amoniakut vjen në gjendje të gaztë nga dyqani i sintezës së amoniakut. Përveç kësaj, amoniaku i lëngshëm furnizohet nga magazina, i cili avullon në aparatin 4.

Në neutralizuesin 3, në presionin atmosferik dhe një temperaturë të caktuar, zhvillohet procesi i neutralizimit

paralelisht me të, ndodh një avullim i pjesshëm i tretësirës për shkak të nxehtësisë së neutralizimit. Pjesërisht një tretësirë ​​e zhveshur e dobët e acidit të nitratit të amonit me një përqendrim 60--80% (e ashtuquajtura salcë e dobët) hyn në rezervuar me një nxitës - donutralizues 6, ku në fund neutralizohet me amoniak. Avulli i krijuar gjatë avullimit të tretësirës (avulli i lëngut) hiqet nga pjesa e sipërme e neutralizuesit. Nëse procesi nuk kryhet si duhet, një pjesë e amoniakut dhe acidit nitrik mund të hiqet nga neutralizuesi me avull lëngu.

Avullimi i pijeve të dobëta në 98,5% NH4NO3 kryhet në vakum në dy faza. Fillimisht, në avulluesin 8, përqendrimi i pijeve sillet në 82% NH4NO3, dhe më pas në avulluesin 12, në atë të paracaktuar.

Lëngu i dobët futet në pjesën e poshtme të avulluesit 8. Avulli i lëngut përdoret kryesisht si agjent ngrohës në avulluesin e fazës së parë. Përveç kësaj, avujt e ujit furnizohen me të. Ndërsa përqendrimi i avullit të lëngut rritet, gazrat inerte grumbullohen në dhomën e ngrohjes të avulluesit, të cilat dëmtojnë transferimin e nxehtësisë. Për të siguruar funksionimin normal të aparatit 8, hapësira unazore pastrohet me lëshimin e gazeve inerte në atmosferë.

Një pije alkoolike e hequr nga aparati 8 zhvendoset në kolektorin 10. Këtu, për të përmirësuar cilësinë e kripës që rezulton, një tretësirë ​​dolomiti i shtohet pijeve, i cili redukton formimin e kripës.

Nga kolektori 10, lëngu pompohet në avulluesin 12. Në ndarësin 13, tretësira e avulluar ndahet në avull lëngu dhe një tretësirë ​​e koncentruar - shkrihet. Avulli i lëngut kalon në kondensatorin barometrik 14 dhe shkrirja futet në kullën e granulimit 15. Nitrat amoni i granuluar (produkti përfundimtar) hiqet nga kulla përmes tubit të daljes 16 nga transportuesi 17.

Nitrat amonit, ose nitrat amonit, NH 4 NO 3 - një substancë kristalore ngjyrë të bardhë, që përmban 35% azot në formën e amonit dhe nitratit, të dyja format e azotit absorbohen lehtësisht nga bimët. Nitrati i amonit kokrrizor përdoret në një shkallë të madhe para mbjelljes dhe për të gjitha llojet e salcës së sipërme. Në një shkallë më të vogël, përdoret për prodhimin e eksplozivëve.

Nitrati i amonit shpërndahet mirë në ujë dhe ka një higroskopizëm të lartë (aftësia për të thithur lagështinë nga ajri), gjë që bën që kokrrat e plehrave të përhapen, të humbasin formën e tyre kristalore, ndodh formimi i plehrave - pjesa më e madhe e materialit shndërrohet në një masë monolit të ngurtë.

diagrami i qarkut prodhimi i nitratit të amonit

Për të marrë një nitrat amoniumi praktikisht jo-ngjitëse, përdoren një sërë metodash teknologjike. Një ilaç efektiv ulja e shkallës së përthithjes së lagështisë nga kripërat higroskopike është granulimi i tyre. Sipërfaqja e përgjithshme e kokrrizave homogjene është më e vogël se sipërfaqja e të njëjtës sasi kripe të imët kristalore, prandaj, plehrat kokrrizore thithin lagështinë më ngadalë nga

Fosfatet e amonit, kloruri i kaliumit, nitrat magnezi përdoren gjithashtu si aditivë me veprim të ngjashëm. Procesi i prodhimit të nitratit të amonit bazohet në një reagim heterogjen të ndërveprimit të amoniakut të gaztë me një zgjidhje të acidit nitrik:

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

Reaksioni kimik vazhdon me shpejtësi të lartë; në një reaktor industrial, ai kufizohet nga shpërbërja e gazit në lëng. Përzierja e reaktantëve ka një rëndësi të madhe për të reduktuar vonesën e difuzionit.

Procesi teknologjik Prodhimi i nitratit të amonit përfshin, përveç fazës së neutralizimit të acidit nitrik me amoniak, edhe fazat e avullimit të tretësirës së nitratit, granulimin e shkrirjes, ftohjen e kokrrizave, trajtimin e granulave me surfaktantë, ambalazhimin, ruajtjen dhe. ngarkimi i nitratit, pastrimi i shkarkimeve të gazit dhe ujërave të zeza. Në fig. 8.8 tregon një diagram të një njësie moderne me kapacitet të madh për prodhimin e nitratit të amonit AS-72 me një kapacitet 1360 ton / ditë. Acidi nitrik origjinal 58-60% nxehet në ngrohës në 70 - 80°C me avujt e lëngut nga aparati ITN 3 dhe futet në neutralizim. Para aparateve 3, fosforike dhe acid sulfurik në sasi të tilla që produkti i përfunduar përmban 0,3-0,5% P 2 O 5 dhe 0,05-0,2% sulfat amoni. Njësia është e pajisur me dy pajisje ITN që funksionojnë paralelisht. Përveç acidit nitrik, atyre u furnizohet amoniak i gaztë, i parangrohur në ngrohësin 2 me kondensatë avulli në 120-130°C. Sasitë e furnizimit të acidit nitrik dhe amoniakut rregullohen në atë mënyrë që në daljen e aparatit ITN tretësira të ketë një tepricë të lehtë acidi (2-5 g/l), gjë që siguron përthithjen e plotë të amoniakut.

Në pjesën e poshtme të aparatit, një reaksion neutralizimi zhvillohet në një temperaturë prej 155-170 ° C; kjo prodhon një tretësirë ​​të koncentruar që përmban 91-92% NH 4 NO 3 . Në pjesën e sipërme të aparatit, avulli i ujit (i ashtuquajturi avulli i lëngut) lahet nga spërkatjet e nitratit të amonit dhe avullit të acidit nitrik. Një pjesë e nxehtësisë së avullit të lëngut përdoret për të ngrohur acidin nitrik. Pastaj avulli i lëngut dërgohet për pastrim dhe lëshohet në atmosferë.

8.8 Skema e njësisë së nitratit të amonit AS-72:

1 – ngrohës acid; 2 – ngrohës amoniaku; 3 – pajisje ITN; 4 - pas-neutralizues; 5 – avullues; 6 - rezervuari i presionit; 7.8 - granulatorë; 9.23 - tifozë; 10 – pastrim larës; 11 - daulle; 12.14 - transportues; 13 - ashensor; 15 – aparate me shtrat të lëngshëm; 16 - kulla e granulimit; 17 - koleksion; 18, 20 - pompa; 19 - rezervuar për not; 21 - filtër për not; 22 - ngrohës ajri.

Një zgjidhje acide e nitratit të amonit dërgohet në neutralizuesin 4; ku hyn amoniaku, i nevojshëm për ndërveprim me acidin nitrik të mbetur. Pastaj tretësira futet në avulluesin 5. Shkrirja që rezulton, që përmban 99,7-99,8% nitrat, në 175 pompë zhytëse 20 futet në rezervuarin e presionit 6 dhe më pas në kullën e granulimit metalik drejtkëndor 16.

Në pjesën e sipërme të kullës ka granulatorë 7 dhe 8, pjesa e poshtme e të cilave furnizohet me ajër, i cili ftoh pikat e kriposjes që bien nga lart. Gjatë rënies së pikave të kripës nga lartësia 50-55 m, formohen kokrriza të plehrave kur rreth tyre rrjedh ajri. Temperatura e peletit në daljen e kullës është 90-110°C; kokrrizat e nxehta ftohen në një aparat me shtrat të lëngshëm 15. Ky është një aparat drejtkëndor me tre seksione dhe i pajisur me një grilë me vrima. Tifozët furnizojnë ajrin nën grilë; kjo krijon një shtrat të lëngshëm të granulave të nitrateve që vijnë përmes transportuesit nga kulla e granulimit. Ajri pas ftohjes futet në kullën e granulimit. Granulat e transportuesit të nitratit të amonit 14 shërbehen për trajtim me surfaktantë në një kazan rrotullues. Pastaj plehu i përfunduar dërgohet në paketim nga transportuesi 12.

Ajri që del nga kulla e granulimit është i kontaminuar me grimca nitrati amoniumi dhe avulli i lëngut nga neutralizuesi dhe përzierja avull-ajër nga avulluesi përmbajnë amoniak dhe acid nitrik të pareaguar, si dhe grimca të nitratit të amonit të mbartur.

Për të pastruar këto përrenj në pjesën e sipërme të kullës së granulimit, ka gjashtë pastruese larëse të tipit tabaka 10 që funksionojnë paralelisht, të ujitur me një solucion 20-30% të nitratit të amonit, i cili furnizohet nga pompa 18 nga koleksioni 17. Një pjesë e kjo zgjidhje devijohet në neutralizuesin ITN për larjen e avullit të lëngut, dhe më pas përzihet me një zgjidhje kripori dhe, për rrjedhojë, përdoret për të bërë produkte. Ajri i pastruar thithet nga kulla e granulimit nga ventilatori 9 dhe lëshohet në atmosferë.

Dërgoni punën tuaj të mirë në bazën e njohurive është e thjeshtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Postuar ne http://www.allbest.ru/

• Prezantimi
• 1. Prodhimi i nitratit të amonit
• 2. Lëndë e parë
• 3. Sinteza e amoniakut
• 4. Karakteristikat e produktit të synuar
• 5. Arsyetimi fizik dhe kimik i proceseve kryesore për prodhimin e produktit të synuar dhe siguria mjedisore e prodhimit

Prezantimi

Pamja më e rëndësishme plehra minerale janë azotike: nitrati i amonit, karbamidi, sulfati i amonit, tretësirat ujore të amoniakut, etj. Azoti luan një rol jashtëzakonisht të rëndësishëm në jetën e bimëve: është pjesë e klorofilit, e cila është një pranues i energjisë diellore, dhe proteinave të nevojshme për ndërtimin e një qelizë e gjallë. Bimët mund të konsumojnë vetëm azot të lidhur - në formën e nitrateve, kripërave të amonit ose amideve. Sasi relativisht të vogla të azotit të lidhur formohen nga azoti atmosferik për shkak të aktivitetit të mikroorganizmave të tokës. Megjithatë, bujqësia intensive moderne nuk mund të ekzistojë më pa aplikimin shtesë të plehrave azotike në tokë, të marra si rezultat i fiksimit industrial të azotit atmosferik.

Plehrat azotike ndryshojnë nga njëri-tjetri në përmbajtjen e tyre të azotit, dallohen edhe në formën e përbërjeve azotike (nitrat, amoni, amide), gjendje fazore (të ngurtë dhe të lëngët), plehrat fiziologjikisht acidë dhe fiziologjikisht alkaline.

1. Prodhimi i nitratit të amonit

Nitrat amonit, ose nitrat amonit, NH 4 NO 3 - një substancë kristalore e bardhë që përmban 35% azot në forma të amonit dhe nitrateve , të dyja format e azotit asimilohen lehtësisht nga bimët. Nitrati i amonit kokrrizor përdoret në një shkallë të madhe para mbjelljes dhe për të gjitha llojet e salcës së sipërme. Në një shkallë më të vogël, përdoret për prodhimin e eksplozivëve.

Nitrati i amonit është shumë i tretshëm në ujë dhe ka higroskopikitet të lartë (aftësia për të thithur lagështinë nga ajri). Kjo është arsyeja që kokrrizat e plehrave përhapen, humbasin formën e tyre kristalore, ndodh pjekja e plehrave - materiali i lirshëm shndërrohet në një masë të fortë monolit.

Nitrati i amonit prodhohet në tre lloje:

A dhe B - përdoren në industri; përdoret në përzierjet shpërthyese (amonite, amoniale)

B - pleh azotik efektiv dhe më i zakonshëm që përmban rreth 33-34% azot; ka aciditet fiziologjik.

2. Lëndë e parë

Lënda e parë në prodhimin e nitratit të amonit është amoniaku dhe acidi nitrik.

Acid nitrik . Acidi nitrik i pastër HNO është një lëng pa ngjyrë me një densitet 1,51 g / cm3 në -42 ° C, i ngurtësuar në një masë kristalore transparente. Në ajër, si acidi klorhidrik i përqendruar, "tymos", pasi avujt e tij formojnë pika të vogla mjegull me "lagështi në ajër. Acidi nitrik nuk ndryshon në forcë, Tashmë nën ndikimin e dritës, ai gradualisht dekompozohet:

Sa më e lartë të jetë temperatura dhe sa më i përqendruar të jetë acidi, aq më i shpejtë është dekompozimi. Dioksidi i nitrogjenit i lëshuar tretet në acid dhe i jep atij një ngjyrë kafe.

Acidi nitrik është një nga acidet më të fortë; në tretësirat e holluara zbërthehet plotësisht në jone H dhe -NO.Acidi nitrik është një ndër komponimet më të rëndësishme azoti: në sasi të mëdha ah, konsumohet në prodhimin e plehrave azotike, eksplozivëve dhe ngjyrave organike, shërben si agjent oksidues në shumë procese kimike, përdoret në prodhimin e acidit sulfurik me metodën e azotit, përdoret për prodhimin e llaqeve celuloze, filmit. .

Prodhimi industrial i acidit nitrik . Metodat moderne industriale për prodhimin e acidit nitrik bazohen në oksidimin katalitik të amoniakut me oksigjen atmosferik. Kur përshkruheshin vetitë e amoniakut, u tregua se ai digjet në oksigjen, dhe produktet e reaksionit janë uji dhe azoti i lirë. Por në prani të katalizatorëve, oksidimi i amoniakut me oksigjen mund të vazhdojë ndryshe. Nëse kaloni një përzierje amoniaku me ajër mbi katalizator, pastaj në 750 ° C dhe një përbërje të caktuar të përzierjes, ndodh transformimi pothuajse i plotë

Formimi kalon lehtësisht në, i cili me ujë në prani të oksigjenit atmosferik jep acid nitrik.

Lidhjet me bazë platini përdoren si katalizatorë në oksidimin e amoniakut.

Acidi nitrik i marrë nga oksidimi i amoniakut ka një përqendrim jo më shumë se 60%. Nëse është e nevojshme, përqendrohuni

Industria prodhon acid nitrik të holluar me një përqendrim prej 55, 47 dhe 45%, dhe të koncentruar - 98 dhe 97%.Acidi i koncentruar transportohet në rezervuarë alumini, i holluar - në rezervuarë çeliku rezistent ndaj acidit.

3. Sinteza e amoniakut

lëndë e parë e nitratit të amoniakut

Amoniaku është një produkt kryesor i substancave të ndryshme që përmbajnë azot që përdoren në industri dhe bujqësia. D.N. Pryanishnikov e quajti amoniakun "alfa dhe omega" në metabolizmin e substancave azotike në bimë.

Diagrami tregon aplikimet kryesore të amoniakut. Përbërja e amoniakut u krijua nga C. Berthollet në 1784. Amoniaku NH 3 është një bazë, një agjent reduktues mesatarisht i fortë dhe një agjent kompleks efektiv në lidhje me kationet me orbitale lidhëse vakante.

Bazat fizike dhe kimike të procesit . Sinteza e amoniakut nga elementet kryhet sipas ekuacionit të reaksionit

N 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3; ?H<0

Reaksioni është i kthyeshëm, ekzotermik, i karakterizuar nga një efekt i madh negativ entalpi (?H = -91,96 kJ/mol) dhe bëhet edhe më ekzotermik në temperatura të larta (?H = -112,86 kJ/mol). Sipas parimit të Le Chatelier, kur nxehet, ekuilibri zhvendoset në të majtë, drejt një uljeje të rendimentit të amoniakut. Ndryshimi i entropisë në këtë rast është gjithashtu negativ dhe nuk favorizon reagimin. Me një vlerë negative?S, një rritje e temperaturës zvogëlon gjasat e ndodhjes së një reaksioni,

Reaksioni i sintezës së amoniakut vazhdon me një ulje të vëllimit. Sipas ekuacionit të reaksionit, 4 mol të reaktantëve fillestarë të gaztë formojnë 2 mol të produktit të gaztë. Bazuar në parimin e Le Chatelier, mund të konkludohet se, në kushte ekuilibri, përmbajtja e amoniakut në përzierje do të jetë më e madhe në presion të lartë sesa në presion të ulët.

4. Karakteristikat e produktit të synuar

Karakteristikat fiziko-kimike . Nitrat amonit (nitrat amoniumi) NH4NO3 ka një peshë molekulare prej 80,043; produkt i pastër - një substancë kristalore e pangjyrë që përmban 60% oksigjen, 5% hidrogjen dhe 35% azot (17,5% secila në forma amoniaku dhe nitrat). Produkti teknik përmban të paktën 34.0% nitrogjen.

Vetitë themelore fizike dhe kimike të nitratit të amonits:

Nitrati i amonit, në varësi të temperaturës, ekziston në pesë modifikime kristalore që janë termodinamikisht të qëndrueshme në presionin atmosferik (tabela). Çdo modifikim ekziston vetëm në një diapazon të caktuar të temperaturës dhe kalimi (polimorfik) nga një modifikim në tjetrin shoqërohet me ndryshime në strukturën kristalore, lëshimin (ose thithjen) e nxehtësisë, si dhe një ndryshim të papritur në vëllimin specifik, kapacitetin e nxehtësisë. , entropia etj.Tranzicionet polimorfike janë të kthyeshme - enantiotropike.

Tabela. Modifikimet kristalore të nitratit të amonit

Sistemi NH 4 NO 3 -H 2 O (Fig. 11-2) i përket sistemeve me eutektikë të thjeshtë. Pika eutektike korrespondon me një përqendrim prej 42,4% MH 4 MO 3 dhe një temperaturë prej -16,9 °C. Dega e majtë e diagramit, vija likuidus e ujit, korrespondon me kushtet për çlirimin e akullit në sistemin HH 4 MO 3 - H 2 O. Dega e djathtë e kurbës së likuidusit është kurba e tretshmërisë së MH 4 MO 3 në ujë. Kjo kurbë ka tre pika thyerjeje që korrespondojnë me temperaturat e kalimeve të modifikimit NH 4 NO 3 1=11 (125,8 °C), II=III (84,2 °C) dhe 111 = IV (32,2 "C). Pika e shkrirjes (kristalizimi) e nitratit të amonit anhidër është 169,6 ° C. Zvogëlohet me rritjen e përmbajtjes së lagështisë së kripës.

Varësia e temperaturës së kristalizimit të NH 4 NO 3 (Tcryst, "C) nga përmbajtja e lagështisë (X,%) deri në 1.5% përshkruhet nga ekuacioni:

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

Varësia e temperaturës së kristalizimit të nitratit të amonit me shtimin e sulfatit të amonit nga përmbajtja e lagështisë (X,%) deri në 1.5% dhe sulfati i amonit (U, %) deri në 3.0% shprehet me ekuacionin:

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

Nitrati i amonit shpërndahet në ujë me thithjen e nxehtësisë. Më poshtë janë vlerat e nxehtësisë së tretjes (Qsolv) të nitratit të amonit të përqendrimeve të ndryshme në ujë në 25 ° C:

C (NH 4 NO 3) % masat 59,69 47.05 38,84 30,76 22,85 15,09 2,17
Q zgjidhje kJ / kg. -202,8 -225,82 -240,45 -256,13 -271,29 -287,49 -320,95

Nitrati i amonit është shumë i tretshëm në ujë, alkoole etilik dhe metil, piridinë, aceton, amoniak të lëngshëm.

Oriz. 11-2. Diagrami i gjendjes së sistemitNH4 N03 - H20

zbërthimi termik . Nitrat amonit është një agjent oksidues i aftë për të mbështetur djegien. Kur nxehet në një hapësirë ​​të mbyllur, kur produktet e dekompozimit termik nuk mund të hiqen lirisht, nitrati mund të shpërthejë (shpërthejë) në kushte të caktuara. Ai gjithashtu mund të shpërthejë nën ndikimin e ndikimeve të forta, për shembull, kur inicohet nga eksplozivët.

Në periudhën fillestare të ngrohjes në 110°C, gradualisht ndodh shpërbërja endotermike e nitratit në amoniak dhe acid nitrik:

NH 4 NO 3 > NH 3 + HNO 3 - 174,4 kJ / mol. (11.9)

Në 165°C, humbja e peshës nuk kalon 6%/ditë. Shkalla e disociimit varet jo vetëm nga temperatura, por edhe nga raporti midis sipërfaqes së kripës dhe vëllimit të tij, përmbajtja e papastërtive, etj.

Amoniaku është më pak i tretshëm në shkrirje sesa acidi nitrik, kështu që hiqet më shpejt; përqendrimi i acidit nitrik rritet në një vlerë ekuilibri të përcaktuar nga temperatura. Prania e acidit nitrik në shkrirje përcakton karakterin autokatalitik të dekompozimit termik.

Në intervalin e temperaturës 200-270 ° C, ndodh kryesisht një reaksion i dobët ekzotermik i dekompozimit të nitratit në oksid azoti dhe ujë:

NH 4 NO 3 > N 2 O+ 2H 2 O + 36,8 kJ / mol. (11.10)

Dioksidi i azotit, i cili formohet gjatë dekompozimit termik të acidit nitrik, i cili është produkt i shpërbërjes së nitratit të amonit, ka një efekt të dukshëm në shpejtësinë e dekompozimit termik.

Kur dioksidi i azotit reagon me nitratin, formohen acidi nitrik, uji dhe azoti:

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

Efekti termik i këtij reaksioni është më shumë se 6 herë më i madh se efekti termik i reaksionit të dekompozimit të kripës në N 2 O dhe H 2 O. nitrati i amonit mund të çojë në zbërthimin e tij të shpejtë.

Kur kripori nxehet në një sistem të mbyllur në 210-220 ° C, amoniaku grumbullohet, përqendrimi i acidit nitrik zvogëlohet, prandaj reaksioni i dekompozimit frenohet fuqishëm.Procesi i dekompozimit termik praktikisht ndalon, pavarësisht se pjesa më e madhe e kripës ka ende i pa dekompozuar. Në temperatura më të larta, amoniaku oksidohet më shpejt, acidi nitrik grumbullohet në sistem dhe reagimi vazhdon me vetë-përshpejtim të konsiderueshëm, i cili mund të çojë në një shpërthim.

Shtues në nitrati i amonit i substancave që mund të dekompozohen me lëshimin e amoniakut (për shembull, ure dhe acetamid), pengon dekompozimin termik. Kripërat me katione argjendi ose talium rrisin ndjeshëm shpejtësinë e reagimit për shkak të formimit të komplekseve me jone nitrat në shkrirje. Jonet e klorit kanë një efekt të fortë katalitik në procesin e dekompozimit termik. Kur një përzierje që përmban klorur dhe nitrat amonium nxehet në 220-230 °C, dekompozimi shumë i shpejtë fillon me lëshimin e sasive të mëdha të gazit. Për shkak të nxehtësisë së reaksionit, temperatura e përzierjes rritet shumë dhe dekompozimi përfundon brenda një kohe të shkurtër.

Nëse përzierja që përmban klorur mbahet në një temperaturë prej 150-200 ° C, atëherë në periudhën e parë kohore, të quajtur periudha e induksionit, dekompozimi do të vazhdojë me një shpejtësi që korrespondon me dekompozimin e kripës në një temperaturë të caktuar. Gjatë kësaj periudhe, përveç dekompozimit, do të ndodhin edhe procese të tjera, rezultat i të cilave, në veçanti, është rritja e përmbajtjes së acidit në përzierje dhe çlirimi i një sasie të vogël klori. Pas periudhës së induksionit, dekompozimi vazhdon me një ritëm të lartë dhe shoqërohet nga një çlirim i fortë i nxehtësisë dhe formimi i një sasie të madhe të gazrave toksikë. Në përmbajtje e madhe zbërthimi i klorurit i të gjithë masës së nitratit të amonit përfundon shpejt. Duke pasur parasysh këtë, përmbajtja e klorureve në produkt është rreptësisht e kufizuar.

Kur funksionojnë mekanizmat e përdorur në prodhimin e nitratit të amonit, duhet të përdoren lubrifikantë që nuk ndërveprojnë me produktin dhe nuk ulin temperaturën fillestare të dekompozimit termik. Për këtë qëllim, për shembull, mund të përdoret yndyrat VNIINP-282 (GOST 24926-81).

Temperatura e produktit të dërguar për ruajtje me shumicë ose për paketim në thasë nuk duhet të kalojë 55 °C. Si enë përdoren çanta prej polietileni ose letre kraft. Temperaturat në të cilat fillojnë proceset aktive të oksidimit të polietilenit dhe letrës kraft me nitrat amoniumi janë përkatësisht 270-280 dhe 220-230 °C. Qeset e zbrazëta të polietilenit dhe letrës kraft duhet të pastrohen nga mbetjet e produktit dhe, nëse nuk janë të përdorshme, duhet të digjen.

Për sa i përket energjisë së shpërthimit, nitrati i amonit është tre herë më i dobët se shumica e eksplozivëve. Një produkt granular në parim mund të shpërthejë, por fillimi nga një kapsulë detonator është i pamundur, kjo kërkon ngarkesa të mëdha të eksplozivëve të fuqishëm.

Zbërthimi shpërthyes i kriporit vazhdon sipas ekuacionit:

NH 4 NO 3 > N 2 + 0,5O 2 + 2H 2 O + 118 kJ / mol. (11.12)

Sipas ekuacionit (11.12), nxehtësia e shpërthimit duhet të ishte 1.48 MJ / kg. Megjithatë, për shkak të reaksioneve anësore, njëra prej të cilave është endotermike (11.9), nxehtësia aktuale e shpërthimit është 0.96 MJ/kg, e cila është e vogël në krahasim me nxehtësinë e shpërthimit RDX (5.45 MJ). Por për një produkt të tillë me tonazh të madh si nitrati i amonit, marrja parasysh e vetive të tij shpërthyese (megjithëse ato të dobëta) është e rëndësishme për të garantuar sigurinë.

Kërkesat e konsumatorëve për cilësinë e nitratit të amonit të prodhuar nga industria pasqyrohen në GOST 2-85, sipas të cilit prodhohet një produkt tregtar i dy klasave.

Forca e granulave përcaktohet në përputhje me GOST-21560.2-82 duke përdorur pajisje IPG-1, MIP-10-1 ose OSPG-1M.

Thurshmëria e nitratit të amonit të grimcuar të paketuar në thasë përcaktohet në përputhje me GOST-21560.5-82.

GOST 14702-79-" i papërshkueshëm nga uji"

5. Arsyetimi fizik dhe kimik i proceseve kryesore për prodhimin e produktit të synuar dhe siguria mjedisore e prodhimit

Për të marrë një nitrat amoniumi praktikisht jo-ngjitëse, përdoren një sërë metodash teknologjike. Një mjet efektiv për të reduktuar shkallën e përthithjes së lagështisë nga kripërat higroskopike është granulimi i tyre. Sipërfaqja totale e kokrrizave homogjene është më e vogël se sipërfaqja e së njëjtës sasi kripe të imët kristalore, kështu që plehrat kokrrizore thithin lagështinë nga ajri më ngadalë. Ndonjëherë nitrati i amonit lidhet me kripëra më pak higroskopike, siç është sulfati i amonit.

Fosfatet e amonit, kloruri i kaliumit, nitrat magnezi përdoren gjithashtu si aditivë me veprim të ngjashëm. Procesi i prodhimit të nitratit të amonit bazohet në një reagim heterogjen të ndërveprimit të amoniakut të gaztë me një zgjidhje të acidit nitrik:

NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 JO 3

?H = -144,9 kJ (VIII)

Reaksioni kimik vazhdon me shpejtësi të lartë; në një reaktor industrial kufizohet nga tretja e gazit në lëng.Përzierja e reagentëve ka një rëndësi të madhe për të reduktuar zvarritjen e difuzionit.

Kushtet intensive për kryerjen e procesit mund të sigurohen në një masë të madhe duke zhvilluar dizajnin e aparatit. Reagimi (VIII) kryhet në një aparat ITN që funksionon vazhdimisht (duke përdorur nxehtësinë e neutralizimit). Reaktori është një aparat cilindrik vertikal, i përbërë nga zonat e reagimit dhe të ndarjes. Në zonën e reaksionit ka një gotë /, në pjesën e poshtme të së cilës ka vrima për qarkullimin e tretësirës. Një flluskë vendoset pak mbi vrimat brenda xhamit. 2 për furnizimin e amoniakut të gaztë, mbi të - një flluskë 3 për të furnizuar acidin nitrik. Përzierja avull-lëng reaksioni del nga maja e gotës së reaksionit; Një pjesë e tretësirës hiqet nga aparati ITN dhe futet në pas-neutralizuesin, dhe pjesa tjetër (qarkulluese) zbret përsëri. Avulli i lëngut i lëshuar nga përzierja avull-lëng lahet në pjata me kapak 6 nga spërkatjet e solucionit të nitratit të amonit dhe avujve të acidit nitrik me një zgjidhje 20% nitrat, dhe më pas kondensat me avull lëngu.

Nxehtësia e reaksionit (VIII) përdoret për të avulluar pjesërisht ujin nga përzierje reagimi(prandaj emri i aparatit - ITN). Diferenca e temperaturës në pjesë të ndryshme aparati çon në qarkullim më intensiv të përzierjes së reaksionit.

Procesi teknologjik për prodhimin e nitratit të amonit përfshin, përveç fazës së neutralizimit të acidit nitrik me amoniak, edhe fazat e avullimit të tretësirës së nitratit, granulimin e shkrirjes, ftohjen e kokrrizave, trajtimin e kokrrizave me surfaktantë, etj. ambalazhimi, ruajtja dhe ngarkimi i nitrateve, pastrimi i shkarkimeve të gazit dhe ujërave të zeza.

Në fig. jepet një diagram i një njësie moderne me kapacitet të madh për prodhimin e nitratit të amonit AS-72 me një kapacitet 1360 ton / ditë. Acidi nitrik fillestar 58-60% nxehet në ngrohës / deri në 70-80 me avull lëngu nga aparati ITN 3 dhe u dërgua për neutralizim. Përballë makinerive 3 acidet fosforike dhe sulfurike i shtohen acidit nitrik në sasi të tilla që produkti i përfunduar të përmbajë 0,3-0,5% P 2 O 5 dhe 0,05-0,2% sulfat amoni.

Njësia është e pajisur me dy pajisje ITN që funksionojnë paralelisht. Përveç acidit nitrik, ato furnizohen me amoniak të gaztë, të ngrohur paraprakisht në një ngrohës. 2 kondensata e avullit deri në 120-130 °С. Sasia e furnizuar e acidit nitrik dhe amoniakut rregullohet në atë mënyrë që në daljen e aparatit ITN tretësira të ketë një tepricë të lehtë acidi (2-5 g/l), gjë që siguron përthithjen e plotë të amoniakut.

Acidi nitrik (58-60%) nxehet në aparat 2 deri në 80-90 °С me avull lëngu nga aparati ITN 8. Amoniak i gaztë në ngrohës 1 nxehet me kondensatë me avull në 120-160°C. Acidi nitrik dhe amoniaku i gaztë në një raport të kontrolluar automatikisht hyjnë në pjesët e reagimit të dy aparateve ITN 5 që funksionojnë paralelisht. Zgjidhja 89-92% e NH 4 NO 3 duke lënë pajisjet ITN në 155-170 ° C ka një tepricë të acidit nitrik në intervalin 2-5 g / l, i cili siguron thithjen e plotë të amoniakut.

Në pjesën e sipërme të aparatit, avulli i lëngut nga pjesa e reagimit lahet nga spërkatjet e nitratit të amonit; avujt e HNO 3 dhe NH 3 me një zgjidhje 20% të nitratit të amonit nga një pastrim larës 18 dhe kondensata e avullit të lëngut nga ngrohësi i acidit nitrik 2, të cilat shërbehen në pllakat e kapakut të pjesës së sipërme të aparatit. Një pjesë e avullit të lëngut përdoret për të ngrohur acidin nitrik në ngrohësin 2, dhe pjesa më e madhe e tij dërgohet në pastrimin e larjes. 18, ku përzihet me ajrin nga kulla e granulimit, me përzierjen avull-ajër nga avulluesi 6 dhe lahet në pjatat e larjes së pastruesit. Përzierja e larë avull-ajër lëshohet në atmosferë nga një ventilator 19.

Zgjidhje nga pajisjet ITN 8 kalon në mënyrë sekuenciale pas-neutralizuesit 4 dhe konvertuesin e kontrollit 5. Tek neutralizuesi 4 doza acide sulfurike dhe fosforike në një sasi që siguron përmbajtjen në produktin e përfunduar të 0,05-0,2% sulfat amoni dhe 0,3-0,5% P20s. Dozimi i acideve nga pompat me piston rregullohet në varësi të ngarkesës së njësisë.

Pas neutralizimit të NMO3 të tepërt në tretësirën e nitratit të amonit nga aparati ITN dhe acideve sulfurike dhe fosforike të futura në pas-neutralizuesin 4, tretësira kalon në kontrollin e pas-neutralizuesit. 5 (ku amoniaku furnizohet automatikisht vetëm në rast të depërtimit të acidit nga pas-neutralizuesi 4) dhe futet në avullues 6. Ndryshe nga njësia AC-67, pjesa e sipërme e avulluesit 6 të pajisura me dy pllaka larës sitë, të cilat furnizohen me kondensat me avull, duke larë përzierjen avull-ajër nga avulluesi nga nitrati i amonit.

Kripëza shkrihet nga avulluesi 6, pas kalimit të vulës së ujit 9 dhe filtër 10, hyn në tank 11, nga ku pompa e saj zhytëse 12 përmes një tubacioni me një hundë kundër goditjes futet në një rezervuar presioni 15, dhe më pas te granulatorët 16 ose 17. Siguria e njësisë së pompimit të shkrirjes sigurohet nga sistemi i mirëmbajtjes automatike të temperaturës së shkrirjes gjatë avullimit të tij në avullues (jo më i lartë se 190 °C), kontrolli dhe rregullimi i mediumit të shkrirë pas neutralizuesit. 9 (brenda 0,1-0,5 g/l NH 3), kontrolli i temperaturës së shkrirjes në rezervuar 11, strehimi i pompës 12 dhe tubacioni nën presion. Nëse parametrat rregullues të procesit devijojnë, pompimi i shkrirjes automatikisht ndalet dhe shkrirja në rezervuarë 11 dhe avullues 6 kur temperatura rritet, hollohet me kondensatë.

Granulimi sigurohet nga dy lloje granulatorësh: vibroakustik 16 dhe monodisperse 17. Granulatorët vibroakustikë, të cilët operohen në njësi me kapacitet të madh, doli të jenë më të besueshëm dhe të përshtatshëm në funksionim.

Shkrirja është granuluar në një kullë metalike drejtkëndore 20 me dimensione në terma 8x11 m. Lartësia e fluturimit të granulave 55 m siguron kristalizimin dhe ftohjen e kokrrizave me diametër 2-3 mm deri në 90-120 ° C me një rrjedhje kundër ajrit në verë deri në 500 mijë m / orë. dhe në dimër (në temperatura të ulëta) deri në 300 - 400 mijë m/h. Në pjesën e poshtme të kullës ka kone marrëse, nga të cilat granula barten me një rrip transportues. 21 dërguar në aparatin ftohës CS 22.

Aparat ftohës 22 e ndarë në tre seksione me furnizim autonom ajri nën çdo seksion të grilës së shtratit të lëngshëm. Në pjesën e kokës së saj ka një ekran të integruar, mbi të cilin fshihen gunga kripori të formuara si rezultat i shkeljes së funksionimit të granulatorit. Gungat dërgohen për shpërbërje. Ajri i furnizuar në seksionet më të ftohta nga tifozët 23, nxehet në aparat 24 për shkak të nxehtësisë së avullit të lëngut nga aparati ITN. Ngrohja kryhet me lagështi atmosferike mbi 60%, dhe në koha e dimrit për të shmangur ftohjen e papritur të peletit. Granulat e nitratit të amonit kalojnë në mënyrë sekuenciale një, dy ose tre seksione të aparatit ftohës, në varësi të ngarkesës së njësisë dhe temperaturës së ajrit atmosferik. Temperatura e rekomanduar për ftohjen e produktit të grimcuar në dimër është nën 27 °C, në verë është deri në 40-50 °C. Kur funksionojnë njësitë në rajonet jugore, ku një numër i konsiderueshëm ditësh temperatura e ajrit kalon 30 ° C, seksioni i tretë i aparatit të ftohjes funksionon në ajër të ftohur paraprakisht (në një shkëmbyes nxehtësie avulluese të amoniakut). Sasia e ajrit të furnizuar në çdo seksion është 75-80 mijë m3/h. Presioni i tifozëve është 3.6 kPa. Ajri i shkarkimit nga seksionet e aparatit në një temperaturë prej 45-60°C, që përmban deri në 0,52 g/m 3 pluhur nitrat amoni, dërgohet në kullën e granulimit, ku përzihet me ajri atmosferik dhe futet në pastrimin e larjes 18.

Produkti i ftohur dërgohet në magazinë ose në përpunimin e surfaktantëve (dispersant NF), dhe më pas për dërgesë me shumicë ose për paketim në thasë. Përpunimi me dispersant NF kryhet në një aparat të zbrazët 27 me një hundë të vendosur në qendër që spërkat një rrjedhje vertikale unazore të granulave, ose në një kazan rrotullues. Cilësia e përpunimit të produktit të grimcuar në të gjitha pajisjet e përdorura plotëson kërkesat e GOST 2-85.

Nitrati i amonit i grimcuar ruhet në një magazinë në pirgje deri në 11 m të larta.Përpara se të dërgohet te konsumatori, nitrati nga magazina shërbehet për sitë. Produkti jo standard tretet, tretësira kthehet në park. Produkti standard trajtohet me dispersant NF dhe u dërgohet konsumatorëve.

Depozita për acidet sulfurik dhe fosforik dhe pajisjet e pompës për dozimin e tyre të rregulluar në një bllok të pavarur. Pika qendrore e kontrollit, nënstacioni elektrik, laboratori, ambientet e shërbimit dhe komoditetit ndodhen në një pallat të veçantë.

Organizuar në Allbest.ru

...

Dokumente të ngjashme

Vetitë fizike dhe kimike të nitratit të amonit. Fazat kryesore të prodhimit të nitratit të amonit nga amoniaku dhe acidi nitrik. Impiantet e neutralizimit që funksionojnë në presion atmosferik dhe funksionojnë në vakum. Shfrytëzimi dhe asgjësimi i mbetjeve.

punim afatshkurtër, shtuar 31.03.2014


Karakteristikat e produkteve, lëndëve të para dhe materialeve për prodhim. Procesi teknologjik për marrjen e nitratit të amonit. Neutralizimi i acidit nitrik me amoniak të gaztë dhe avullimi në një gjendje shkrirjeje shumë të koncentruar.

punim afatshkurtër, shtuar 19.01.2016


Automatizimi i prodhimit të nitratit të amonit të grimcuar. Qarqet e stabilizimit të presionit në linjën e furnizimit me avull të lëngut dhe kontrolli i temperaturës së kondensatës së avullit nga kondensuesi barometrik. Kontrolli i presionit në linjën e daljes në pompën e vakumit.

punim afatshkurtër, shtuar 01/09/2014


Nitrat amoniumi si një pleh azotik i zakonshëm dhe i lirë. Rishikimi i skemave ekzistuese teknologjike për prodhimin e tij. Modernizimi i prodhimit të nitratit të amonit me prodhimin e një pleh kompleks azot-fosfat në OAO Cherepovetsky Azot.

tezë, shtuar 22.02.2012


Karakteristikat e lëndës së parë, materialet ndihmëse për prodhimin e acidit nitrik. Përzgjedhja dhe arsyetimi i skemës së miratuar të prodhimit. Përshkrim skema teknologjike. Llogaritjet e bilanceve materiale të proceseve. Automatizimi i procesit teknologjik.

tezë, shtuar 24.10.2011


Metodat industriale për marrjen e acidit nitrik të holluar. Katalizatorët e oksidimit të amoniakut. Kompleksi përzierje gazi. Përmbajtja optimale e amoniakut në përzierjen amoniak-ajër. Llojet e sistemeve të acidit nitrik. Llogaritja e bilancit material dhe termik të reaktorit.

punim afatshkurtër, shtuar 14.03.2015


Rishikimi metoda moderne prodhimi i acidit nitrik. Përshkrimi i skemës teknologjike të instalimit, projektimi i aparatit kryesor dhe pajisjeve ndihmëse. Karakteristikat e lëndës së parë dhe produkte të gatshme, nënproduktet dhe mbetjet.

tezë, shtuar 11/01/2013


Prodhimi dhe aplikimi i katalizatorëve të sintezës së amoniakut. Struktura e katalizatorit të oksidit, ndikimi në aktivitetin e kushteve për reduktimin e tij. Mekanizmi dhe kinetika e rikuperimit. Instalim termogravimetrik për rikuperimin e katalizatorëve për sintezën e amoniakut.

tezë, shtuar 16.05.2011


Përshkrimet e granulatorëve për granulimin dhe përzierjen e materialeve me shumicë, pluhurat dhe pastat e lagura. Prodhimi i plehrave komplekse të bazuar në nitratin e amonit dhe ure. Forcimi i lidhjeve midis grimcave me tharje, ftohje dhe polimerizim.

punim afatshkurtër, shtuar 03/11/2015


Teknologjia dhe reaksionet kimike të fazës së prodhimit të amoniakut. Lëndë e parë, produkt sintezë. Analiza e teknologjisë së pastrimit të gazit të konvertuar nga dioksidi i karbonit, problemet ekzistuese dhe zhvillimi i metodave për zgjidhjen e problemeve të identifikuara të prodhimit.

Nitrati i amonit përftohet duke neutralizuar acidin nitrik me amoniak të gaztë sipas reagimit:

NH 3 (g) + НNO 3 (l) NH 4 NO 3 +144,9 kJ

Ky reagim pothuajse i pakthyeshëm vazhdon me shpejtësi të lartë dhe me çlirimin e një sasie të konsiderueshme nxehtësie. Zakonisht kryhet në një presion afër atmosferës; në disa vende, impiantet e neutralizimit funksionojnë me një presion prej 0.34 MPa. Në prodhimin e nitratit të amonit përdoret acid nitrik i holluar 47-60%.

Nxehtësia e reaksionit të neutralizimit përdoret për avullimin e ujit dhe përqendrimin e tretësirës.

Prodhimi industrial përfshin këto faza: neutralizimi i acidit nitrik me amoniak të gaztë në aparatin ITN (përdorimi i nxehtësisë së neutralizimit); avullimi i solucionit të kripës, granulimi i shkrirjes së kriporit, ftohja e granulave, përpunimi i granulave të surfaktantit, paketimi, ruajtja dhe ngarkimi i kripërave, emetimet e gazit dhe trajtimi i ujërave të zeza. Aditivët futen gjatë neutralizimit të acidit nitrik.

Figura 1 tregon një diagram të një njësie moderne të tonazhit të madh AS-72 me një kapacitet prej 1360 t/ditë.

Oriz. 1.

1 - ngrohës acid; 2 - ngrohës amoniaku; 3 - pajisje ITN; 4 - neutralizues; 5 - avullues; 6 - rezervuari i presionit; 7, 8 - granulatorë; 9, 23-fans; 10 - pastrim larës; 11 - daulle; 12.14 - transportues; 13 - ashensor; Aparat me shtrat me 15 lëngje; 16 - kulla e granulimit; 17 - koleksion; 18, 20 - pompa; 19 - rezervuar për not; 21-filtër për not; 22 - ngrohës ajri

Acidi nitrik 58-60% në hyrje nxehet në ngrohës 1 deri në 70-80 o C me avull lëngu nga aparati ITN 3 dhe futet në neutralizim. Përpara aparatit 3, acidet termike fosforike dhe sulfurike i shtohen acidit nitrik në një sasi prej 0,3-0,5% P 2 O 5 dhe 0,05-0,2% sulfat amoni, duke llogaritur produktin e përfunduar.

Acidet sulfurik dhe fosforik furnizohen me pompa plunger, funksionimi i të cilave rregullohet lehtësisht dhe saktë. Njësia është e pajisur me dy pajisje neutralizimi që funksionojnë paralelisht. Këtu furnizohet edhe amoniaku i gaztë, i nxehur në ngrohësin 2 nga kondensata e avullit në 120-130 ° C. Sasia e acidit nitrik dhe amoniakut të furnizuar rregullohet në mënyrë që tretësira të ketë një tepricë të lehtë të acidit nitrik në daljen e aparatit ITN , duke siguruar thithjen e plotë të amoniakut.

Në pjesën e poshtme të aparatit është neutralizimi i acideve në temperaturën 155-170°C për të përftuar një tretësirë ​​që përmban 91-92% NH 4 NO 3 . Në pjesën e sipërme të aparatit, avulli i ujit (i ashtuquajturi avulli i lëngut) lahet nga spërkatjet e nitratit të amonit dhe avullit HN0 3. Një pjesë e nxehtësisë nga avulli i lëngut përdoret për të ngrohur acidin nitrik. Më pas, avulli i lëngut dërgohet për pastrim në pastruesit e larjes dhe më pas lëshohet në atmosferë.

Një zgjidhje acide e nitratit të amonit dërgohet në neutralizuesin 4, ku amoniaku furnizohet në sasinë e nevojshme për të neutralizuar tretësirën. Pastaj tretësira futet në avulluesin 5 në doupar, i cili përcillet nga avujt e ujit në një presion prej 1.4 MPa dhe ajri nxehet në rreth 180°C. Shkrirja që rezulton, që përmban 99,8-99,7% kripë, kalon përmes një filtri 21 në 175 ° C dhe futet nga një pompë zhytëse centrifugale 20 në një rezervuar presioni 5, dhe më pas në një kullë granulimi metalik drejtkëndor 16 me gjatësi 11 m. , një gjerësi prej 8 m dhe një lartësi nga maja deri në kon 52,8 m.

Në pjesën e sipërme të kullës janë granulatorët 7 dhe 8; ajri furnizohet në pjesën e poshtme të kullës, pikat ftohëse të kripës, të cilat kthehen në granula. Lartësia e rënies së grimcave të kripës është 50--55m. Dizajni i granulatorëve siguron prodhimin e granulave të një përbërje uniforme granulometrike me një përmbajtje minimale të granulave të vogla, gjë që redukton tërheqjen e pluhurit nga kulla nga ajri. Temperatura e kokrrizave në daljen e kullës është 90--110°C, kështu që ato dërgohen për ftohje në aparatin e shtratit të lëngshëm 15. Aparati i shtratit të lëngshëm është një aparat drejtkëndor me tre seksione dhe i pajisur me një grilë me vrima . Ajri furnizohet nën grilë nga ventilatorë, duke krijuar kështu një shtresë të lëngshme kokrrizash kripore 100--150 mm të larta, të cilat vijnë përmes transportuesit nga kulla e granulimit. Ekziston një ftohje intensive e kokrrizave në një temperaturë prej 40°C (por jo më e lartë se 50°C), që korrespondon me kushtet për ekzistencën e modifikimit IV. Nëse temperatura e ajrit ftohës është nën 15°C, atëherë përpara se të futet në aparatin e shtratit të lëngshëm, ajri nxehet në shkëmbyesin e nxehtësisë në 20°C. Në periudhën e ftohtë kohore, mund të funksionojnë 1-2 seksione.

Ajri nga aparati 15 hyn në kullën e granulimit për formimin e kokrrizave dhe ftohjen e tyre.

Granulat e nitratit të amonit nga aparati i shtratit të lëngshëm futen nga transportuesi 14 për trajtim me një surfaktant në një kazan rrotullues 11. Këtu, granulat spërkaten me një tretësirë ​​ujore të spërkatur 40% të dispersantit NF. Pas kësaj, kripori kalon nëpër një ndarës elektromagnetik për të ndarë objektet metalike të bllokuara aksidentalisht dhe dërgohet në bunker, dhe më pas për peshim dhe paketim në qese letre ose plastike. Çantat transportohen nga një transportues për t'u ngarkuar në vagona ose në një magazinë.

Ajri që del nga pjesa e sipërme e kullës së granulimit është i kontaminuar me grimca nitrati amonit, dhe avulli i lëngut nga neutralizuesi dhe përzierja avull-ajër nga avulluesi përmbajnë amoniak dhe acid nitrik të pareaguar dhe grimca të nitratit të amonit të futur. Për pastrimin në pjesën e sipërme të kullës së granulimit, janë instaluar gjashtë pastrues larëse me funksion paralel të tipit pllakë 10, të ujitur me një zgjidhje 20-30% të nitratit të amonit, e cila furnizohet nga një pompë 18 nga rezervuari. Një pjesë e kësaj zgjidhjeje devijohet në neutralizuesin ITN për larjen e avullit të lëngut, dhe më pas përzihet me tretësirën e nitratit të amonit dhe, për rrjedhojë, shkon në prodhimin e produkteve.

Një pjesë e tretësirës (20-30%) tërhiqet vazhdimisht nga cikli, kështu që cikli varfërohet dhe plotësohet me shtimin e ujit. Në daljen e çdo pastruesi, është instaluar një tifoz 9 me një kapacitet 100,000 m 3 / orë, i cili thith ajrin nga kulla e granulimit dhe e lëshon atë në atmosferë.

Prodhimi i nitratit të amonit

Nitrati i amonit është një pleh pa çakëll që përmban 35% azot në formën e amoniakut dhe nitratit, kështu që mund të përdoret në çdo tokë dhe për çdo kulturë. Megjithatë, ky pleh ka veti fizike të pafavorshme për ruajtjen dhe përdorimin e tij. Kristalet dhe kokrrizat e nitratit të amonit përhapen në ajër ose grumbullohen në agregate të mëdha si rezultat i higroskopisë së tyre dhe tretshmërisë së mirë në ujë. Përveç kësaj, kur temperatura dhe lagështia e ajrit ndryshojnë gjatë ruajtjes së nitratit të amonit, mund të ndodhin transformime polimorfike. Për të shtypur transformimet polimorfike dhe për të rritur forcën e granulave të nitratit të amonit, përdoren aditivë që futen gjatë prodhimit të tij - fosfatet dhe sulfatet e amonit, acid borik, nitrat magnezi, etj. Natyra shpërthyese e nitratit të amonit e ndërlikon prodhimin, ruajtjen dhe transportin e tij.

Nitrati i amonit prodhohet në fabrikat që prodhojnë amoniak sintetik dhe acid nitrik. Procesi i prodhimit përbëhet nga fazat e neutralizimit të acidit nitrik të dobët me amoniak të gaztë, avullimit të tretësirës që rezulton dhe granulimit të nitratit të amonit. Hapi i neutralizimit bazohet në reagim

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

Ky proces kimisorbimi, në të cilin thithja e një gazi nga një lëng shoqërohet me një reaksion të shpejtë kimik, ndodh në rajonin e difuzionit dhe është shumë ekzotermik. Nxehtësia e neutralizimit përdoret në mënyrë racionale për avullimin e ujit nga solucionet e nitratit të amonit. Duke përdorur acid nitrik me përqendrim të lartë dhe duke ngrohur reagentët fillestarë, është e mundur që drejtpërdrejt të përftohet shkrirja e nitratit të amonit (me një përqendrim mbi 95-96% NH 4 NO 3) pa përdorimin e avullimit.

Skemat më të zakonshme me avullim jo të plotë të tretësirës së nitratit të amonit për shkak të nxehtësisë së neutralizimit (Fig. 2).

Pjesa më e madhe e ujit avullohet në një reaktor kimik-neutralizues ITN (duke përdorur nxehtësinë e neutralizimit). Ky reaktor është një enë cilindrike inox, brenda së cilës ndodhet një cilindër tjetër, ku futen direkt amoniaku dhe acidi nitrik. Cilindri i brendshëm shërben si pjesë neutralizuese e reaktorit (zona reaksion kimik), dhe hapësira unazore ndërmjet cilindrit të brendshëm dhe enës së reaktorit është pjesa avulluese. Zgjidhja që rezulton e nitratit të amonit furnizohet nga cilindri i brendshëm në pjesën avulluese të reaktorit, ku avullimi i ujit ndodh për shkak të shkëmbimit të nxehtësisë midis zonave të neutralizimit dhe avullimit përmes murit të cilindrit të brendshëm. Avulli i lëngut që rezulton hiqet nga neutralizuesi HP dhe më pas përdoret si agjent ngrohjeje.

Aditivi sulfat-fosfat dozohet në acid nitrik në formën e acideve sulfurik dhe fosforik të koncentruar, të cilët neutralizohen së bashku me amoniakun nitrik në neutralizuesin ITN. Kur neutralizon acidin nitrik origjinal, një zgjidhje 58% e nitratit të amonit në daljen e ITN përmban 92-93% NH 4 NO 3; kjo zgjidhje dërgohet në një neutralizues pas, në të cilin amoniaku i gaztë furnizohet në mënyrë të tillë që tretësira të përmbajë një tepricë amoniaku (rreth 1 g / dm 3 NH 3 pa pagesë), e cila siguron sigurinë e punës së mëtejshme me NH 4 JO 3 shkrihet. Tretësira e neutralizuar përqendrohet në një avullues tubular me pllakë të kombinuar për të marrë një shkrirje që përmban 99,7-99,8% NH 4 NO 3 . Për granulimin e nitratit të amonit shumë të koncentruar, shkrirja pompohet nga pompa zhytëse në majën e një kulle granulimi 50-55 m të lartë. Granulimi kryhet duke spërkatur shkrirjen me ndihmën e vibrogranulatorëve akustikë të tipit qelizë, të cilët sigurojnë një shpërndarje uniforme të madhësisë së grimcave të produktit. Granulat ftohen me ajër në një ftohës me shtrat të lëngshëm, i cili përbëhet nga disa faza të njëpasnjëshme ftohjeje. Granulat e ftohura spërkaten me surfaktantë në një kazan me grykë dhe transferohen në paketim.

Për shkak të mangësive të nitratit të amonit, këshillohet të prodhohen plehra komplekse dhe të përziera në bazë të tij. Nga përzierja e nitratit të amonit me gurin gëlqeror fitohet sulfati i amonit, nitrat gëlqere-amonit, nitrat sulfat amoni etj.Nitrofoska mund të përftohet duke shkrirë NH 4 NO 3 me kripërat e fosforit dhe kaliumit.

Prodhimi i uresë

Karbamidi (ure) në mesin e plehrave azotike renditet i dyti për sa i përket prodhimit pas nitratit të amonit. Rritja e prodhimit të karbamidit është për shkak të shtrirjes së gjerë të aplikimit të tij në bujqësi. Ka rezistencë të madhe ndaj kullimit në krahasim me plehrat e tjera azotike, d.m.th. më pak i ndjeshëm ndaj kullimit nga toka, më pak higroskopik, mund të përdoret jo vetëm si pleh, por edhe si një shtesë për ushqimin e bagëtive. Ureja përdoret gjithashtu gjerësisht në plehra të përbëra, plehra të kontrolluara me kohë dhe në plastikë, ngjitës, llaqe dhe veshje.

Karbamidi CO(NH 2) 2 është një substancë kristalore e bardhë që përmban 46,6% azot. Prodhimi i tij bazohet në reagimin e ndërveprimit të amoniakut me dioksidin e karbonit

2NH 3 + CO 2 \u003d CO (NH 2) 2 + H 2 O H=-110,1 kJ (1)

Kështu, lënda e parë për prodhimin e uresë është amoniaku dhe dioksidi i karbonit që përftohen si nënprodukt në prodhimin e gazit të procesit për sintezën e amoniakut. Prandaj, prodhimi i uresë në impiantet kimike zakonisht kombinohet me prodhimin e amoniakut.

Reagimi (1) - total; ai zhvillohet në dy faza. Në fazën e parë, ndodh sinteza e karbamatit:

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

lëng gazi me gaz

Në fazën e dytë, ndodh një proces endotermik i ndarjes së ujit nga molekulat e karbamatit, si rezultat i të cilit formohet karbamidi:

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

lëng i lëngshëm i lëngshëm

Reagimi i formimit të karbamatit të amonit është një ekzotermik i kthyeshëm, vazhdon me një ulje të vëllimit. Për të zhvendosur ekuilibrin drejt produktit, ai duhet të kryhet me presion të ngritur. Në mënyrë që procesi të vazhdojë me një shpejtësi mjaft të lartë, janë gjithashtu të nevojshme temperaturat e ngritura. Një rritje e presionit kompenson efektin negativ të temperaturave të larta në zhvendosjen e ekuilibrit të reaksionit në drejtim të kundërt. Në praktikë, sinteza e uresë kryhet në temperaturat 150-190 C dhe presion 15-20 MPa. Në këto kushte, reagimi vazhdon me shpejtësi të lartë dhe deri në fund.

Zbërthimi i karbamatit të amonit është një reaksion endotermik i kthyeshëm që vazhdon intensivisht në fazën e lëngshme. Për të parandaluar kristalizimin e produkteve të ngurta në reaktor, procesi duhet të kryhet në një temperaturë nën 98C (pika eutektike për sistemin CO (NH 2) 2 - NH 2 COONH 4).

Më shumë temperaturat e larta zhvendosni ekuilibrin e reaksionit djathtas dhe rrisni shpejtësinë e tij. Shkalla maksimale e shndërrimit të karbamatit në karbamid arrihet në 220C. Për të zhvendosur ekuilibrin e këtij reaksioni, futet edhe një tepricë e amoniakut, i cili, duke lidhur ujin e reaksionit, e largon atë nga sfera e reaksionit. Megjithatë, ende nuk është e mundur të arrihet shndërrimi i plotë i karbamatit në ure. Përzierja e reaksionit, përveç produkteve të reaksionit (karbamidi dhe uji), përmban edhe karbamatin e amonit dhe produktet e tij të dekompozimit, amoniak dhe CO 2 .

Për përdorimin e plotë të lëndës së parë, është e nevojshme ose të sigurohet kthimi i amoniakut dhe dioksidit të karbonit të pa reaguar, si dhe kripërave të amonit të karbonit (produktet e ndërmjetme të reagimit) në kolonën e sintezës, d.m.th. krijimi i një riciklimi, ose ndarja e karbamidit nga përzierja e reaksionit dhe dërgimi i reagentëve të mbetur në industri të tjera, për shembull, në prodhimin e nitratit të amonit, d.m.th. duke kryer një proces të hapur.

Në një njësi me kapacitet të madh për sintezën e uresë me një riciklim të lëngshëm dhe përdorimin e një procesi zhveshjeje (Fig. 3), mund të dallohet një njësi me presion të lartë, një njësi presion i ulët dhe një sistem granulimi. Një tretësirë ​​ujore e karbamatit të amonit dhe kripërave të amonit të karbonit, si dhe amoniaku dhe dioksidi i karbonit, hyjnë në pjesën e poshtme të kolonës së sintezës 1 nga kondensatori i karbamatit me presion të lartë 4. Në kolonën e sintezës në një temperaturë prej 170-190 C dhe një presioni prej 13-15 MPa, formimi i skajeve të karbamatit dhe reaksioni i sintezës së uresë vazhdon. Konsumi i reagentëve zgjidhet në mënyrë që raporti molar i NH 3:CO 2 në reaktor të jetë 2.8-2.9. Përzierja e lëngshme e reaksionit (shkrirja) nga kolona e sintezës së uresë hyn në kolonën e zhveshjes 5, ku rrjedh poshtë tubave. Dioksidi i karbonit i ngjeshur në kompresor në një presion prej 13-15 MPa ushqehet në mënyrë të kundërt me shkrirjen, të cilit i shtohet ajri në një sasi që siguron një përqendrim oksigjeni prej 0,5-0,8% në përzierje për të formuar një film pasivizues dhe reduktuar pajisjet. korrozioni. Kolona e zhveshjes nxehet me avull. Përzierja gaz-avull nga kolona 5, që përmban dioksid karboni të freskët, hyn në kondensatorin me presion të lartë 4. Në të futet edhe amoniak i lëngshëm. Ai shërben njëkohësisht si një rrymë pune në injektorin 3, i cili furnizon kondensatorin me një zgjidhje të kripërave të karbonit të amonit nga pastruesi me presion të lartë 2 dhe, nëse është e nevojshme, një pjesë të shkrirjes nga kolona e sintezës. Karbamati formohet në kondensator. Nxehtësia e lëshuar gjatë reaksionit përdoret për të prodhuar avull.

Nga pjesa e sipërme e kolonës së sintezës, gazrat që nuk kanë reaguar dalin vazhdimisht, duke hyrë në pastruesin me presion të lartë 2, në të cilin shumica e tyre kondensohen për shkak të ftohjes së ujit, duke formuar një tretësirë ​​të karbamatit dhe kripërave të amonit të karbonit.

Tretësira ujore e karbamidit që del nga kolona e zhveshjes 5 përmban 4-5% karbamat. Për zbërthimin e tij përfundimtar, tretësira mbytet në një presion prej 0,3-0,6 MPa dhe më pas dërgohet në pjesën e sipërme të kolonës së distilimit 8.

Faza e lëngshme rrjedh në kolonë poshtë paketimit në kundër-rrymë ndaj përzierjes avull-gaz që ngrihet nga poshtë lart. NH 3 , CO 2 dhe avujt e ujit dalin nga maja e kolonës. Avulli i ujit kondensohet në kondensatorin me presion të ulët 7, ndërsa pjesa kryesore e amoniakut dhe dioksidit të karbonit është tretur. Tretësira që rezulton dërgohet në pastruesen 2. Pastrimi përfundimtar i gazrave të emetuar në atmosferë kryhet me metoda thithëse.

Një zgjidhje 70% e uresë që largohet nga fundi i kolonës së distilimit 8 ndahet nga përzierja e avullit të gazit dhe dërgohet pas uljes së presionit në atmosferë, fillimisht në avullim dhe më pas në granulim. Përpara se të spërkatet shkrirja në kullën e granulimit 12, shtohen aditivë kondicionistë, të tillë si rrëshira ure-formaldehide, në mënyrë që të përftohet një pleh jo ngurtësues që nuk përkeqësohet gjatë ruajtjes.

Mbrojtja e mjedisit në prodhimin e plehrave

Në prodhimin e plehrave fosforike, ekziston një rrezik i lartë i ndotjes së atmosferës me gazra fluor. Kapja e komponimeve të fluorit është e rëndësishme jo vetëm nga pikëpamja e mbrojtjes mjedisi, por edhe sepse fluori është një lëndë e parë e vlefshme për prodhimin e freoneve, fluoroplasteve, fluororubberave etj. Përbërjet e fluorit mund të futen në ujërat e zeza në fazat e larjes së plehrave, pastrimit të gazit. Është e nevojshme të zvogëlohet sasia e këtyre ujërave të zeza për të krijuar cikle të mbyllura të qarkullimit të ujit në procese. Për trajtimin e ujërave të zeza nga komponimet e fluorit, mund të përdoren metodat e shkëmbimit të joneve, precipitimi me hidrokside hekuri dhe alumini, thithja në oksid alumini etj.

Ujërat e zeza nga prodhimi i plehrave azotike, që përmbajnë nitrat amoniumi dhe karbamide, dërgohen për trajtim biologjik, duke i parapërzier ato me të tjera. ujërat e zeza në përmasa të tilla që përqendrimi i karbamidit nuk kalon 700 mg / l, dhe amoniaku - 65-70 mg / l.

Një detyrë e rëndësishme në prodhimin e plehrave minerale është pastrimi i gazrave nga pluhuri. Mundësia e ndotjes së atmosferës me pluhur plehrash në fazën e granulimit është veçanërisht e madhe. Prandaj, gazi që del nga kullat e granulimit i nënshtrohet domosdoshmërisht pastrimit të pluhurit me metoda të thata dhe të lagështa.

Bibliografi

JAM. Kutepov dhe të tjerët.

Teknologjia e përgjithshme kimike: Proc. për universitetet / A.M. Kutepov,

T.I. Bondareva, M.G. Berengarten - Botimi i 3-të, i rishikuar. - M .: ICC "Akademkniga". 2003. - 528s.

I.P. Mukhlenov, A.Ya. Averbukh, D.A. Kuznetsov, E.S. Tumarkin,

I.E. Furmer.

Teknologjia e përgjithshme kimike: Proc. për inxhinierinë kimike. specialist. universitetet.

Në 2 vëllime. T.2. Prodhimi kimik më i rëndësishëm / I.P. Mukhlenov, A.Ya. Kuznetsov dhe të tjerët; Ed. I.P. Mukhlenov. – Botimi i 4-të, i rishikuar. dhe shtesë - M .: "Më lartë. shkollë”, 1984.-263 f., ill.

Beskov V.S.

Teknologjia e përgjithshme kimike: Libër mësuesi për universitetet. - M.: ICC "Akademkniga", 2005. -452 f.: ill.