Metoda e marrjes së nitratit të amonit nga amoniaku i gazit të furrës së koksit dhe acidi nitrik i holluar nuk përdorej më si ekonomikisht joprofitabile.

Teknologjia për prodhimin e nitratit të amonit përfshin neutralizimin e acidit nitrik me amoniak të gaztë duke përdorur nxehtësinë e reaksionit (145 kJ / mol) për të avulluar tretësirën e nitratit. Pas formimit të një tretësire, zakonisht me një përqendrim 83%, uji i tepërt avullohet në gjendjen e shkrirjes, në të cilën përmbajtja e nitratit të amonit është 95 - 99,5%, në varësi të shkallës së produktit të përfunduar. Për t'u përdorur si pleh, shkrirja granulohet në spërkatës, thahet, ftohet dhe lyhet me përbërës kundër ngjitjes. Ngjyra e kokrrizave ndryshon nga e bardha në të pangjyrë. Nitrati i amonit për përdorim në kimi zakonisht është i dehidratuar, pasi është shumë higroskopik dhe përqindja e ujit në të (ω(H 2 O)) është pothuajse e pamundur të merret.

Në impiantet moderne që prodhojnë nitrat amoniumi praktikisht jo të grimcuar, granula të nxehta që përmbajnë 0,4% lagështi ose më pak ftohen në aparatet e shtratit të lëngshëm. Granulat e ftohura mbërrijnë në paketim në qese bituminoze prej polietileni ose letre me pesë shtresa. Për t'i dhënë kokrrizave forcë më të madhe, duke mundësuar transportin me shumicë dhe për të ruajtur stabilitetin e modifikimit kristalor me një jetëgjatësi më të gjatë, aditivë të tillë si magneziti, sulfati i kalciumit hemihidrat, produktet e dekompozimit të lëndëve të para sulfate me acid nitrik dhe të tjerë (zakonisht jo më shumë se 0,5 % ndaj peshës).

Në prodhimin e nitratit të amonit, acidi nitrik përdoret me një përqendrim më shumë se 45% (45-58%), përmbajtja e oksideve të azotit nuk duhet të kalojë 0.1%. Në prodhimin e nitratit të amonit, mbetjet e prodhimit të amoniakut mund të përdoren gjithashtu, për shembull, uji i amoniakut dhe rezervuari dhe gazrat e pastrimit të hequra nga depozitat e amoniakut të lëngshëm dhe të marra nga fryrja e sistemeve të sintezës së amoniakut. Përveç kësaj, në prodhimin e nitratit të amonit përdoren edhe gazrat e distilimit nga prodhimi i karbamidit.

Në përdorim racional nxehtësia e çliruar e neutralizimit mund të merret duke avulluar ujin, tretësirat e koncentruara dhe madje edhe shkrirjen e nitratit të amonit. Në përputhje me këtë dallohen skemat me marrjen e tretësirës së nitratit të amonit me avullimin e mëpasshëm të tij (proces me shumë faza) dhe me marrjen e shkrirjes (proces njëfazor ose jo avullues).

Skemat e mëposhtme thelbësisht të ndryshme për prodhimin e nitratit të amonit duke përdorur nxehtësinë e neutralizimit janë të mundshme:

Instalimet që funksionojnë me presion atmosferik (presion i tepërt i avullit të lëngut 0,15-0,2 atm);

Instalime me avullues vakum;

Impiante që punojnë nën presion, me një përdorim të vetëm të nxehtësisë së avullit të lëngut;

Bimët që funksionojnë nën presion, me një përdorim të dyfishtë të nxehtësisë së avullit të lëngut (duke marrë një shkrirje të koncentruar).

Në praktikën industriale, ato përdoren gjerësisht si instalimet më efikase që funksionojnë në presion atmosferik, duke përdorur nxehtësinë neutralizuese dhe, pjesërisht, instalime me avullues vakum.

Marrja e nitratit të amonit me këtë metodë përbëhet nga fazat kryesore të mëposhtme:

1. fitimi i tretësirës së nitratit të amonit duke neutralizuar acidin nitrik me amoniak;

2. avullimi i një tretësire të nitratit të amonit në gjendje shkrirjeje;

3. kristalizimi i kripës nga shkrirja;

4. tharja dhe ftohja e kripës;

5. paketim.

Procesi i neutralizimit kryhet në një neutralizues, i cili lejon përdorimin e nxehtësisë së reaksionit për avullimin e pjesshëm të tretësirës - ITN. Është krijuar për të marrë një zgjidhje të nitratit të amonit duke neutralizuar 58 - 60% të acidit nitrik me amoniak të gaztë duke përdorur nxehtësinë e reaksionit për të avulluar pjesërisht ujin nga tretësira nën presionin atmosferik sipas reagimit:

NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3 + Qkcal

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 ngjyrë të bardhë, që përmban 35% azot në forma të amonit dhe nitratit , 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, "tym" 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 nga përbërësit më të rëndësishëm të azotit: konsumohet në sasi të mëdha në prodhimin e plehrave azotike, eksplozivëve dhe ngjyrave organike, shërben si agjent oksidues në shumë proceset kimike, dhe përdoret në prodhimin e acidit sulfurik, acidi 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 kyç i substancave të ndryshme që përmbajnë azot që përdoren në industri dhe bujqësi. 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 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. 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 acidit fosforik i shtohet acidit nitrik 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, ato furnizohen me amoniak të gaztë, të ngrohur paraprakisht në një ngrohës. 2 kondensata e avullit deri në 120-130 °С. Sasia e furnizimit të 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 eshte pompë 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 dimër për të shmangur ftohjen e papritur të kokrrizave. 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. Përshkrimi i skemës 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 Fazat e 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.

Riciklimi i polimerit

Karakteristika më e rëndësishme e materialeve të reja të marra në bazë të polimereve të ndryshëm është thjeshtësia krahasuese e shndërrimit të tyre në produkte të gatshme në fazën e gjendjes së rrjedhjes viskoze, në të cilën vetitë e tyre plastike janë më të theksuara. Kjo aftësi për t'u formuar lehtësisht (në kushte të caktuara, në një mënyrë ose në një tjetër e lidhur me ngrohjen), dhe më pas në temperaturë të zakonshme për të ruajtur në mënyrë të qëndrueshme formën e fituar, u dha emrin masave plastike.

Nga pikëpamja e përpunimit të polimerit, ato mund (megjithatë, me shumë kusht) të ndahen në dy grupe kryesore: termoplastikë, të cilët përfshijnë materiale që ndryshojnë vetëm plasticitetin e tyre nën ndikimin e ngrohjes, por ruajnë strukturën e tyre, dhe plastika termofikse, në të cilat, nën ndikimin e ngrohjes, molekulat lineare si do të qepen së bashku, duke formuar struktura komplekse hapësinore.

Termoplastikët përfshijnë pothuajse të gjitha masat plastike, të cilat fitohen nga bashkimi i monomereve në zinxhirë të gjatë me polimerizimin. Le të përmendim disa masa të zakonshme plastike të këtij lloji. Midis tyre spikat polietileni, ose polieteni, i cili jo pa arsye quhet "mbreti i plastikës". Me përjashtim të plastikës poroze dhe me shkumë, polieteni është masa më e lehtë plastike. Graviteti i tij specifik ndryshon pak nga ai i akullit, i cili e lejon atë të notojë në sipërfaqen e ujit. Është jashtëzakonisht rezistent ndaj alkaleve dhe acideve kaustike dhe në të njëjtën kohë i fortë, lehtësisht i përkulur, nuk e humb fleksibilitetin edhe në një ngricë gjashtëdhjetë gradë. Politeni i jepet vetes shpimit, tornimit, stampimit - me një fjalë çdo lloj përpunimi në ato makina që përdoren për përpunimin e metaleve. Ngrohja në 115-120 °, polieteni bëhet i butë dhe plastik, dhe më pas duke shtypur ose derdhur me injeksion është e mundur të prodhohen çdo lloj pjate prej tij - nga shishet e parfumit deri tek shishet e mëdha për acide dhe alkale. Kur nxehet, polieteni mund të rrotullohet lehtësisht në filma të hollë që përdoren për të mbështjellë produkte që kanë frikë nga lagështia. Kombinimi i forcës dhe elasticitetit bën polietileni material i rehatshëm për prodhimin e ingranazheve të heshtur, pajisjeve të ventilimit dhe tubave për impiantet kimike, valvulave, guarnicioneve.

Klorur polivinil (shpesh jo mjaft i quajtur klorur polivinil) gjithashtu i përket termoplastikës së zakonshme. Mbi bazën e saj, prodhohen dy lloje kryesore të plastikës: lloji i ngurtë i ngjashëm me celuloidin - e ashtuquajtura plastika vinyl dhe komponimet plastike të buta.

Polistireni është gjithashtu ngjitur këtu - një izolant i vlefshëm për pajisjet me frekuencë të lartë dhe pajisjet speciale radio - që të kujton pamjen xhami pa ngjyrë, dhe polimetil metakrilat (qelqi organik).

Termoplastikët përfshijnë plastikë të prodhuar nga polimere natyrale të përpunuara siç duhet (për shembull, nitroceluloza e përftuar nga trajtimi i celulozës së pambukut me një përzierje të acideve nitrik dhe sulfurik, dhe acetatit të celulozës), dhe, si përjashtim, rrëshirat poliamide të përftuara nga procesi i polikondensimit dhe kështu i quajtur "shkallë" ose polimerizim i shumëfishtë.

Dallimi midis këtyre grupeve kryesore të materialeve është shumë domethënës. Produktet termoplastike mund të grimcohen dhe riciklohen. Për prodhimin e produkteve të caktuara prej tyre, derdhja me injeksion përdoret gjerësisht. Produkti ngurtësohet në një kallëp të ftohur në pak sekonda; si rezultat, produktiviteti i makinerive moderne të derdhjes me injeksion është shumë i lartë: në ditë ato mund të prodhojnë nga 15 deri në 40 mijë produkte të mesme dhe disa qindra mijëra të vogla.

Me materialet termofikse situata është më e ndërlikuar: pasi ato janë ngurtësuar, është pothuajse e pamundur t'i ktheni ato në një gjendje të rrjedhshme viskoze në të cilën ato mund të bëhen përsëri plastike. Prandaj, hedhja prej tyre është e vështirë; ato kryesisht shtypen nën nxehtësi dhe produktet që rezultojnë mbahen në kallëp për aq kohë sa është e nevojshme që rrëshira të kalojë në një gjendje të shkrirë në të gjithë seksionin kryq të produktit. Por produkti nuk kërkon më ftohje.

Megjithëse metoda e shtypjes së nxehtë është disi më pak produktive sesa derdhja me injeksion, megjithatë, edhe ajo është shumë herë më e shpejtë se proceset teknologjike konvencionale për prodhimin e produkteve metalike. Kjo siguron një përfitim të madh shtesë kur zëvendësoni metalet me plastikë. Në fund të fundit, shumë produkte komplekse metalike kërkojnë një seri të gjatë operacionesh prodhimi për përfundimin e tyre. Një shembull tipik është prodhimi i mallrave që kërkojnë përpjekje afatgjata nga prodhuesit më të aftë të veglave. Industria sovjetike e automobilave tani po përdor makineritë e bëra nga të ashtuquajturat rrëshirat epoksi me mbushës të përshtatshëm. Ato krijohen me ndihmën e një operacioni kryesor - derdhjes dhe një ndihmës - pastrimit të parregullsive individuale, të formuara rastësisht. Industria i është afruar zgjidhjes së problemit të formimit të produkteve me përmasa të mëdha, si byk makinash, varka me motor, etj.

Duke përdorur shembullin e një mase plastike të marrë me metodën e polimerizimit hap pas hapi - polikaprolaktam (siç quhet rrëshira najloni në gjuhën e kimistëve) - mund të shihet qartë se sa të kushtëzuar janë kufijtë që ndajnë masat plastike nga fibrat sintetike në praktikë.

Rrëshira Capron përftohet nga laktami i acidit aminokaproik - kaprolaktam, i cili nga ana e tij përftohet nga fenoli, benzeni, furfurali (një lëndë e parë shumë premtuese, e formuar, veçanërisht, gjatë përpunimit të mbetjeve bujqësore) dhe acetilenit të marrë nga veprimi i ujit në karabit kalciumi. Pas përfundimit të polimerizimit, polikaprolaktami lirohet nga reaktori përmes një hapjeje të hollë. Në të njëjtën kohë, ajo ngurtësohet në formën e një fjongo, e cila më pas bluhet në thërrime. Pas pastrimit shtesë nga mbetjet e monomerit, fitohet rrëshira poliamide që na nevojitet. Nga kjo rrëshirë, pika e shkrirjes së së cilës është mjaft e lartë (216-218 °), bëhen vida avullore, guaskë mbajtëse, ingranazhe makinerie etj. Por rrëshirat poliamide përdoren më gjerësisht në prodhimin e fijeve nga të cilat nuk kalben. bëhen rrjeta peshkimi dhe çorape najloni etj.

Filamentet formohen nga një shkrirje rrëshirë që kalon nëpër vrima të vogla, duke formuar rrjedha që ngurtësohen pas ftohjes në fije. Disa filamente elementare bashkohen në një dhe i nënshtrohen rrotullimit dhe tërheqjes.

Kimia është aleati më i besueshëm i një faktori kaq vendimtar në përparimin industrial si automatizimi. Teknologjia kimike, për shkak të veçorisë së saj më të rëndësishme, e theksuar veçanërisht në raportin e N. S. Hrushovit në Kongresin e 21-të të CPSU, përkatësisht vazhdimësinë, është objekti më efektiv dhe më i dëshirueshëm për automatizimin. Duke pasur parasysh, përveç kësaj, se prodhimi kimik në drejtimet e tij kryesore - ky është prodhimi me tonazh të madh dhe në masë, atëherë mund të imagjinohet qartë se cilat burime të pafundme të kursimit të punës dhe zgjerimit të prodhimit përmbajnë kiminë, veçanërisht kiminë dhe teknologjinë e polimereve.

Njohja e lidhjeve të thella midis strukturës së materialeve më të rëndësishme teknike polimere dhe vetive të tyre dhe të mësuarit për të "projektuar" materiale polimer sipas "skicave kimike" të veçanta, shkencëtarët kimikë mund të thonë me siguri: "Epoka e materialeve me zgjedhje të pakufizuar ka filluar".

Aplikimi i plehrave

Bujqësia socialiste përballet me detyrën e krijimit të bollëkut të produkteve ushqimore në vendin tonë dhe furnizimit të industrisë me lëndë të parë në masën e plotë.

Në vitet në vijim do të rritet ndjeshëm prodhimi i produkteve të drithit, panxharit të sheqerit, patateve, kulturave industriale, frutave, perimeve dhe bimëve foragjere. Prodhimi i produkteve bazë blegtorale: mish, qumësht, lesh etj., do të rritet ndjeshëm.

Në këtë luftë për bollëkun e ushqimit, kimia luan një rol të madh.

Ka dy mënyra për të rritur prodhimin e produkteve bujqësore: së pari, duke zgjeruar sipërfaqen me kultura; së dyti, duke rritur rendimentin në tokat tashmë të kultivuara. Këtu kimia i vjen në ndihmë bujqësisë.

Plehrat jo vetëm që rrisin sasinë, por edhe përmirësojnë cilësinë e kulturave të kultivuara me ndihmën e tyre. Rritin përmbajtjen e sheqerit në panxhar dhe niseshtenë në patate, rrisin forcën e fibrave të lirit dhe pambukut etj. Plehrat rrisin rezistencën e bimëve ndaj sëmundjeve, thatësirës dhe të ftohtit.

Në vitet e ardhshme, bujqësia jonë do të ketë nevojë për shumë plehra minerale dhe organike. Ai merr plehra minerale nga industria kimike. Krahas plehrave të ndryshme minerale, industria kimike i siguron bujqësisë pesticide për luftimin e insekteve të dëmshme, sëmundjeve të bimëve dhe barërave të këqija - herbicide, si dhe mjete për rregullimin e rritjes dhe frutdhënies - stimulues të rritjes, mjete për rënien para vjeljes së gjetheve të pambukut etj. (më shumë rreth tyre aplikimi dhe veprimi përshkruhet në v. 4 DE).

Çfarë janë plehrat

Plehrat që përdoren në bujqësi ndahen në dy grupe kryesore: organike dhe minerale. Plehrat organike përfshijnë: pleh organik, torfe, plehun e gjelbër(bimë që thithin azotin atmosferik) dhe komposto të ndryshme. Përbërja e tyre, përveç mineraleve, përfshin substanca organike.

Në vendin tonë prodhohen edhe plehra komplekse, apo shumëpalëshe. Ato përmbajnë jo një, por dy ose tre bateri. Përdorimi i mikrofertilizuesve në bujqësi po zhvillohet gjithashtu ndjeshëm. Ato përfshijnë bor, bakër, mangan, molibden, zink dhe elementë të tjerë, sasi të vogla të të cilave (disa kilogramë për hektar) janë të nevojshme për zhvillimin dhe frytëzimin e bimëve.

Përveç kësaj, në bujqësi përdoren edhe të ashtuquajturat plehra indirekte: gëlqere, gips, etj. Ato ndryshojnë vetitë e tokës: eliminojnë aciditetin e dëmshëm për bimët, rrisin aktivitetin e mikroorganizmave të dobishëm dhe shndërrojnë lëndët ushqyese që përmban vetë toka. në një formë më të aksesueshme për bimët, tokën etj.

Plehrat Azotike

Materiali fillestar për prodhimin e shumicës së plehrave azotike është amoniaku. Përftohet nga sinteza nga azoti dhe hidrogjeni ose si nënprodukt (nënprodukt) gjatë koksimit të qymyrit dhe torfe.

Plehrat azotike më të zakonshme janë nitrati i amonit, sulfati i amonit, nitrat kalciumi, nitrat natriumi, ure, plehrat azotike të lëngët (amoniaku i lëngët, amoniaku, uji i amoniakut).

Këto plehra ndryshojnë nga njëri-tjetri në formën e përbërjeve të azotit. Disa përmbajnë azot në formën e amoniakut. Këto janë plehra amoniak. Këto përfshijnë sulfat amonium. Në të tjerat, azoti është në formën e nitratit, domethënë në formën e kripërave të acidit nitrik. Këto janë plehra nitrate. Këto përfshijnë nitratin e natriumit dhe nitratin e kalciumit. Në nitratin e amonit, azoti përmbahet njëkohësisht në formën e nitratit dhe të amonit. Ureja përmban azot në formën e një përbërje amide.

Format nitrate të plehrave azotike janë lehtësisht të tretshme në ujë, nuk absorbohen nga toka dhe lahen lehtësisht prej saj. Ato përthithen nga bimët më shpejt se format e tjera të komponimeve të azotit.

Plehrat e amoniakut janë gjithashtu lehtësisht të tretshëm në ujë dhe absorbohen mirë nga bimët, por ato veprojnë më ngadalë se plehrat nitrat. Amoniaku absorbohet mirë nga toka dhe lahet dobët prej saj. Prandaj, plehrat e amoniakut u sigurojnë bimëve ushqimin e azotit për një kohë më të gjatë. Ata janë gjithashtu më të lirë. Ky është avantazhi i tyre ndaj plehrave nitrate.

Si bëhet nitrati i amonit

Nitrat amoni është një nga plehrat më të zakonshëm.

Nitrati i amonit (përndryshe - nitrat amonit) merret në fabrika nga acidi nitrik dhe amoniaku nga ndërveprimi kimik i këtyre përbërjeve.

Procesi i prodhimit përbëhet nga fazat e mëposhtme:

1. Neutralizimi i acidit nitrik me amoniak të gaztë.
2. Avullimi i tretësirës së nitratit të amonit.
3. Kristalizimi i nitratit të amonit.
4. Kripa e tharjes.

Figura tregon në formë të thjeshtuar skemën teknologjike të prodhimit të nitratit të amonit. Si vijon ky proces?

Lënda e parë - amoniaku i gaztë dhe acidi nitrik (tretësirë ​​ujore) - hyn në neutralizues. Këtu, si rezultat i ndërveprimit kimik të të dy substancave, ndodh një reaksion i dhunshëm me lëshimin e një sasie të madhe nxehtësie. Në këtë rast, një pjesë e ujit avullon, dhe avulli i ujit që rezulton (i ashtuquajturi avulli i lëngut) shkarkohet përmes kurthit në pjesën e jashtme.

Një zgjidhje jo e plotë e zhveshur e nitratit të amonit vjen nga neutralizuesi në aparatin tjetër - neutralizuesin. Në të, pas shtimit të një zgjidhje ujore të amoniakut, përfundon procesi i neutralizimit të acidit nitrik.

Nga neutralizuesi, zgjidhja e nitratit të amonit pompohet në avullues - një aparat vakum që funksionon vazhdimisht. Zgjidhja në pajisje të tilla avullohet nën presion të reduktuar, në këtë rast - në një presion prej 160-200 mm Hg. Art. Nxehtësia për avullim transferohet në tretësirë ​​përmes mureve të tubave të ngrohur nga avulli.

Avullimi kryhet derisa përqendrimi i tretësirës të arrijë 98%. Pas kësaj, zgjidhja shkon në kristalizim.

Sipas një metode, kristalizimi i nitratit të amonit ndodh në sipërfaqen e daulles, e cila ftohet nga brenda. Tamburi rrotullohet dhe në sipërfaqen e tij formohet një kore e nitratit të amonit kristalizues deri në 2 mm të trashë. Korja pritet me thikë dhe dërgohet në grykë për tharje.

Nitrati i amonit thahet me ajër të nxehtë në kazanët e tharjes rrotulluese në një temperaturë prej 120°. Pas tharjes, produkti i përfunduar dërgohet për paketim. Nitrati i amonit përmban 34-35% azot. Për të reduktuar pjekjen, aditivë të ndryshëm futen në përbërjen e tij gjatë prodhimit.

Nitrati i amonit prodhohet nga fabrikat në formë kokrrizore dhe në formën e thekoneve. Kripëza thith fuqishëm lagështinë nga ajri, kështu që gjatë ruajtjes përhapet dhe humbet brishtësinë e saj. Nitrat amoni i grimcuar ka formën e kokrrizave (granulave).

Granulimi i nitratit të amonit bëhet kryesisht në kulla (shih figurën). Një zgjidhje e zhveshur e nitratit të amonit - shkrirja - spërkatet me një centrifugë të montuar në tavanin e kullës.

Shkrirja derdhet në kazanin rrotullues të shpuar të centrifugës në një rrjedhë të vazhdueshme. Duke kaluar nëpër vrimat e daulles, spërkatja kthehet në topa me diametër të përshtatshëm dhe ngurtësohet gjatë rënies.

Nitrati i amonit në formë kokrrizash ka veti të mira fizike, nuk formohet gjatë ruajtjes, shpërndahet mirë në fushë dhe ngadalë thith lagështinë nga ajri.

Sulfati i amonit - (përndryshe - sulfati i amonit) përmban 21% azot. Shumica e sulfatit të amonit prodhohet nga industria e koksit.

Në vitet në vijim do të zhvillohet shumë prodhimi i plehut azotik më të koncentruar, karbamidit ose ure, i cili përmban 46% azot.

Urea fitohet nën sintezën e presionit të lartë nga amoniaku dhe dioksidi i karbonit. Përdoret jo vetëm si pleh, por edhe për ushqimin e bagëtive (për plotësimin e ushqimit proteinik) dhe si ndërmjetës për prodhimin e plastikës.

Me rëndësi të madhe janë plehrat me azot të lëngshëm - amoniaku i lëngshëm, amoniaku dhe uji i amoniakut.

Amoniaku i lëngshëm prodhohet nga amoniaku i gaztë nga lëngëzimi me presion të lartë. Ai përmban 82% nitrogjen. Amoniaku janë tretësira të nitratit të amonit, nitratit të kalciumit ose ure në amoniak të lëngshëm me një shtesë të vogël uji. Ato përmbajnë deri në 37% azot. Uji me amoniak është një zgjidhje ujore e amoniakut. Ai përmban 20% nitrogjen. Për sa i përket efektit të tyre në të korrat, plehrat me azot të lëngshëm nuk janë inferiorë ndaj atyre të ngurtë. Dhe prodhimi i tyre është shumë më i lirë se ato të ngurta, pasi nuk ka operacione për avullimin e tretësirës, ​​tharjen dhe granulimin. Nga tre llojet e plehrave me azot të lëngët, uji me amoniak është më i përdoruri. Sigurisht, aplikimi i plehrave të lëngshëm në tokë, si dhe ruajtja dhe transportimi i tyre, kërkojnë makineri dhe pajisje speciale.

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.

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 përmban 0,3-0,5% P2O5 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 nga kondensata 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 NH4NO3 duke lënë aparatin ITN në 155--170 ° C ka një tepricë të acidit nitrik në intervalin 2-5 g/l, i cili siguron përthithjen 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 HNO3 dhe NH3 me një zgjidhje nitrat amoni 20% 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 një depërtimi të acidit të pas-neutralizuesit 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 NNz), 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 vibro-akustikë, 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 përmasa në plan 8x11 m. Lartësia e fluturimit të kokrrizave 55 m siguron kristalizimin dhe ftohjen e granulave me diametër 2--3 mm deri në 90--120 ° C me një fluks kundër ajrit në verë deri në 500 mijë m?h 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 dimër për të shmangur ftohjen e papritur të kokrrizave. 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 e ftohjes së 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 m s / orë. 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 amoniumi, dërgohet në kullën e granulimit, ku përzihet me ajrin atmosferik dhe futet në larje. pastrues për larje 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.

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

Ministria e Arsimit dhe Shkencës e Federatës Ruse

Institucion arsimor shtetëror

Arsimi i lartë profesional

"Universiteti Teknik Shtetëror Tver"

Departamenti i TPM-së

Puna e kursit

disiplina: "Teknologji e përgjithshme kimike"

Prodhimi i nitratit të amonit

• përmbajtja

Prezantimi

1. Vetitë fizike dhe kimike të nitratit të amonit

2. Metodat e prodhimit

3. Fazat kryesore të prodhimit të nitratit të amonit nga amoniaku dhe acidi nitrik

3.1 Marrja e tretësirave të nitratit të amonit

3.1.1 Bazat e procesit të neutralizimit

3.1.2 Karakterizimi i impianteve të neutralizimit

3. 1 5 Pajisjet bazë

4. Llogaritjet materiale dhe energjitike

5. Llogaritja termodinamike

6. Shfrytëzimi dhe asgjësimi i mbetjeve në prodhimin e nitratit të amonit

konkluzioni

Lista e burimeve të përdorura

Shtojca A

Prezantimi

Në natyrë dhe në jetën e njeriut, azoti është jashtëzakonisht i rëndësishëm. Është pjesë e përbërjeve proteinike (16--18%), të cilat janë baza e botës bimore dhe shtazore. Një person konsumon çdo ditë 80-100 g proteina, që korrespondon me 12-17 g azot.

Për zhvillimin normal të bimëve, shumë elementet kimike. Ato kryesore janë karboni, oksigjeni, hidrogjeni, azoti, fosfori, magnezi, squfuri, kalciumi, kaliumi dhe hekuri. Tre elementët e parë të bimës merren nga ajri dhe uji, pjesa tjetër nxirret nga toka.

Një rol veçanërisht të madh në ushqimin mineral të bimëve i takon azotit, megjithëse përmbajtja mesatare e tij në masën bimore nuk kalon 1.5%. Asnjë bimë nuk mund të jetojë dhe të zhvillohet normalisht pa azot.

Azoti është pjesë integrale jo vetëm proteinat bimore, por edhe klorofili, me ndihmën e të cilave bimët, nën ndikimin e energjisë diellore, thithin karbonin nga dioksidi i karbonit CO2 në atmosferë.

Përbërjet natyrore të azotit formohen si rezultat i proceseve kimike të dekompozimit të mbetjeve organike, gjatë shkarkimeve të rrufesë, dhe gjithashtu biokimikisht si rezultat i aktivitetit të baktereve të veçanta - Azotobacter, të cilët asimilojnë drejtpërdrejt azotin nga ajri. Të njëjtën aftësi kanë edhe bakteret nyje që jetojnë në rrënjët e bimëve bishtajore (bizele, jonxhë, fasule, tërfili etj.).

Një sasi e konsiderueshme e azotit dhe lëndëve të tjera ushqyese të nevojshme për zhvillimin e të lashtave hiqet çdo vit nga toka me prodhimin që rezulton. Përveç kësaj, një pjesë e lëndëve ushqyese humbet si rezultat i larjes së tyre nga ujërat nëntokësore dhe shiu. Prandaj, për të parandaluar një ulje të rendimentit dhe varfërimin e tokës, është e nevojshme ta rimbusni atë. lëndë ushqyese duke bërë lloje te ndryshme plehrat.

Dihet se pothuajse çdo pleh ka një aciditet ose alkalinitet fiziologjik. Në varësi të kësaj, mund të ketë një efekt acidifikues ose alkalizues në tokë, gjë që merret parasysh kur përdoret për kultura të caktuara.

Plehrat, kationet alkaline të të cilëve nxirren më shpejt nga bimët nga toka, shkaktojnë acidifikimin e saj; bimët që konsumojnë më shpejt anionet acide të plehrave kontribuojnë në alkalizimin e tokës.

Plehrat azotike që përmbajnë kationin e amonit NH4 (nitrat amoniumi, sulfat amoniumi) dhe grupin amid NH2 (karbamid) acidifikojnë tokën. Efekti acidifikues i nitratit të amonit është më i dobët se ai i sulfatit të amonit.

Në varësi të natyrës së tokës, kushteve klimatike dhe kushteve të tjera, nevojiten sasi të ndryshme azoti për kultura të ndryshme.

Nitrati i amonit (nitrat amonit, ose nitrat amonit) zë një vend të rëndësishëm në gamën e plehrave azotike, vëllimi i prodhimit botëror të të cilit vlerësohet në miliona tonë në vit.

Aktualisht, afërsisht 50% e plehrave azotike të përdorura në bujqësi në vendin tonë përbëhen nga nitrati i amonit.

Nitrati i amonit ka një sërë përparësish në krahasim me plehrat e tjerë të azotit. Ai përmban 34-34,5% azot dhe në këtë aspekt është i dyti vetëm pas karbamidit CO(NH2) 2 që përmban 46% azot. Plehrat e tjerë që përmbajnë azot dhe azot kanë dukshëm më pak azot (përmbajtja e azotit jepet në bazë të lëndës së thatë):

Tabela 1 - Përmbajtja e azotit në përbërje

Nitrati i amonit është një pleh universal azotik, pasi përmban njëkohësisht forma të amonit dhe nitratit të azotit. Është efektiv në të gjitha zonat, pothuajse në të gjitha kulturat.

Është shumë e rëndësishme që format e azotit të nitratit të amonit të përdoren nga bimët në kohë të ndryshme. Azoti i amonit, i cili është i përfshirë drejtpërdrejt në sintezën e proteinave, absorbohet shpejt nga bimët gjatë periudhës së rritjes; nitrogjeni nitrat absorbohet relativisht ngadalë, kështu që vepron më shumë kohe e gjate. Është vërtetuar gjithashtu se forma e amoniakut të azotit mund të përdoret nga bimët pa oksidim paraprak.

Këto veti të nitratit të amonit kanë një efekt shumë pozitiv në rritjen e rendimentit të pothuajse të gjitha kulturave.

Nitrati i amonit është pjesë e një grupi të madh eksplozivësh të qëndrueshëm. Eksplozivët me bazë nitratin e amonit dhe nitratin e pastër të amonit ose të trajtuara me disa aditivë përdoren për shpërthim.

Një sasi e vogël e kripës përdoret për të prodhuar oksid azoti, i cili përdoret në mjekësi.

Krahas rritjes së prodhimit të nitratit të amonit nëpërmjet modernizimit të objekteve ekzistuese dhe ndërtimit të objekteve të reja, po ndërmerren masa për përmirësimin e mëtejshëm të cilësisë së produktit të përfunduar (marrja e një produkti me 100% shkrirje dhe ruajtja e kokrrizave pas ruajtjes afatgjatë. të produktit).

1. Vetitë fizike dhe kimike të nitratit të amonit

NË formë e pastër nitrati i amonit është një substancë kristalore e bardhë që përmban 35% azot, 60% oksigjen dhe 5% hidrogjen. Produkti teknik është i bardhë me nuancë të verdhë, përmban të paktën 34.2% azot.

Nitrati i amonit është një agjent i fortë oksidues për një sërë përbërjesh inorganike dhe organike. Me shkrirjen e disa substancave, ai reagon dhunshëm deri në një shpërthim (për shembull, me nitritin e natriumit NaNO2).

Nëse amoniaku i gaztë kalohet mbi nitratin e ngurtë të amonit, atëherë shpejt formohet një lëng shumë i lëvizshëm - amoniaku 2NH4NO3 * 2Np ose NH4NO3 * 3Np.

Nitrati i amonit është shumë i tretshëm në ujë, alkoole etilik dhe metil, piridinë, aceton dhe amoniak të lëngshëm. Me rritjen e temperaturës, tretshmëria e nitratit të amonit rritet ndjeshëm.

Kur nitrati i amonit shpërndahet në ujë, thithet një sasi e madhe nxehtësie. Për shembull, kur 1 mol NH4NO3 kristalor shpërndahet në 220-400 mol ujë dhe në një temperaturë prej 10-15 ° C, thithen 6,4 kcal nxehtësi.

Nitrati i amonit ka aftësinë të sublimohet. Kur ruani nitratin e amonit në temperaturë dhe lagështi të ngritur, vëllimi i tij rritet me rreth gjysmën, gjë që zakonisht çon në këputje të enës.

Nën një mikroskop, poret dhe çarjet janë qartë të dukshme në sipërfaqen e kokrrizave të nitratit të amonit. Poroziteti i shtuar i granulave të nitratit ka një efekt shumë negativ në vetitë fizike të produktit të përfunduar.

Nitrati i amonit është shumë higroskopik. Në ajër të hapur, në një shtresë të hollë, kripura njomet shumë shpejt, humbet formën e saj kristalore dhe fillon të turbullohet. Shkalla e përthithjes së kripës së lagështirës nga ajri varet nga lagështia dhe presioni i avullit mbi një zgjidhje të ngopur të një kripe të caktuar në një temperaturë të caktuar.

Shkëmbimi i lagështirës ndodh midis ajrit dhe kripës higroskopike. Ndikimi vendimtar në këtë proces ushtrohet nga lagështia relative e ajrit.

Kalciumi dhe nitrati i gëlqeres-amoniumit kanë një presion relativisht të ulët të avullit të ujit mbi tretësirat e ngopura; në një temperaturë të caktuar, ato korrespondojnë me lagështinë më të ulët relative. Këto janë kripërat më higroskopike midis plehrave azotike të mësipërm. Sulfati i amonit është më pak higroskopik dhe nitrati i kaliumit është pothuajse plotësisht jo higroskopik.

Lagështia përthithet vetëm nga një shtresë relativisht e vogël kripe drejtpërdrejt ngjitur me ajrin përreth. Megjithatë, edhe njomja e tillë e kripës dëmton shumë vetitë fizike të produktit të përfunduar. Shkalla e përthithjes së lagështirës nga ajri nga nitrati i amonit rritet ndjeshëm me një rritje të temperaturës së tij. Kështu, në 40 °C, shkalla e përthithjes së lagështirës është 2.6 herë më e madhe se në 23 °C.

Janë propozuar shumë metoda për të reduktuar higroskopinë e nitratit të amonit. Një nga këto metoda bazohet në përzierjen ose shkrirjen e nitratit të amonit me një kripë tjetër. Kur zgjedhin një kripë të dytë, ata vazhdojnë nga rregulli i mëposhtëm: për të zvogëluar higroskopinë, presioni i avullit të ujit mbi një zgjidhje të ngopur të një përzierjeje kripërash duhet të jetë më i madh se presioni i tyre mbi një zgjidhje të ngopur të nitratit të pastër të amonit.

Është vërtetuar se higroskopia e një përzierjeje të dy kripërave që kanë një jon të përbashkët është më e madhe se higroskopiku prej tyre (përveç përzierjeve ose lidhjeve të nitratit të amonit me sulfat amonit dhe disa të tjera). Përzierja e nitratit të amonit me substanca jo higroskopike, por të patretshme në ujë (për shembull, pluhur gëlqeror, shkëmb fosfat, fosfat dikalciumi, etj.) nuk e zvogëlon higroskopinë e tij. Eksperimente të shumta kanë treguar se të gjitha kripërat që kanë tretshmëri të njëjtë ose më të madhe në ujë sesa nitrati i amonit kanë veti të rrisin higroskopinë e tij.

Kripërat që mund të zvogëlojnë higroskopinë e nitratit të amonit duhet të shtohen në sasi të mëdha (për shembull, sulfati i kaliumit, kloruri i kaliumit, fosfati i diamonit), i cili redukton ndjeshëm përmbajtjen e azotit në produkt.

Shumica mënyrë efektive për të reduktuar thithjen e lagështisë nga ajri është veshja e grimcave të kripës me filma mbrojtës të substancave organike që nuk lagen nga uji. Filmi mbrojtës zvogëlon shkallën e përthithjes së lagështirës me 3-5 herë dhe përmirëson vetitë fizike të nitratit të amonit.

Një veti negative e nitratit të amonit është aftësia e tij për të bërë ëmbëlsirë - për të humbur rrjedhshmërinë (frishueshmërinë) gjatë ruajtjes. Në këtë rast, nitrati i amonit shndërrohet në një masë të fortë monolit, e cila është e vështirë për t'u bluar. Përbërja e nitratit të amonit shkaktohet nga shumë arsye.

Përmbajtja e rritur e lagështisë në produktin e përfunduar. Grimcat e nitratit të amonit të çdo forme përmbajnë gjithmonë lagështi në formën e një zgjidhjeje të ngopur (nënë). Përmbajtja e NH4NO3 në një tretësirë ​​të tillë korrespondon me tretshmërinë e kripës në temperaturat e ngarkimit të saj në enë. Gjatë ftohjes së produktit të përfunduar, pijet mëmë shpesh kalojnë në një gjendje të mbingopur. Me një ulje të mëtejshme të temperaturës, një numër i madh kristalesh me madhësi 0,2-0,3 mm precipitojnë nga tretësira e mbingopur. Këto kristale të reja çimentojnë grimcat e kripës së palidhur më parë, duke bërë që ajo të bëhet një masë e dendur.

Fortësi e ulët mekanike e grimcave të kripës. Nitrati i amonit prodhohet në formën e grimcave të rrumbullakëta (granulave), pllakave ose kristaleve të vogla. Grimcat e nitratit të amonit të grimcuar kanë një sipërfaqe specifike më të vogël dhe një formë më të rregullt se luspa dhe kristalore imët, kështu që kokrrizat janë më pak të grimcuara. Megjithatë, gjatë procesit të granulimit, formohen një sasi e caktuar e grimcave të zbrazëta, të cilat karakterizohen me forcë të ulët mekanike.

Gjatë ruajtjes së thasëve me kripur të grimcuar, ato grumbullohen në pirgje 2,5 m të larta.Nën presionin e thasëve të sipërm shkatërrohen kokrrat më pak të qëndrueshme me formimin e grimcave të pluhurit, të cilat e ngjeshin masën e kripurit, duke rritur pjekjen e tij. Praktika tregon se shkatërrimi i grimcave të zbrazëta në një shtresë të një produkti të grimcuar përshpejton në mënyrë dramatike procesin e formimit të tij. Kjo vërehet edhe nëse produkti ishte ftohur në 45 °C kur ngarkohej në një enë dhe pjesa më e madhe e kokrrizave kishte forcë të mirë mekanike. Është vërtetuar se edhe granula të zbrazëta shkatërrohen për shkak të rikristalizimit.

Me një rritje të temperaturës së ambientit, kokrrat e kripës pothuajse plotësisht humbasin forcën e tyre, dhe një produkt i tillë bëhet shumë i ëmbël.

Zbërthimi termik i nitratit të amonit. Eksploziviteti. Rezistenca ndaj zjarrit. Nitrati i amonit, nga pikëpamja e sigurisë nga shpërthimi, është relativisht i pandjeshëm ndaj goditjeve, fërkimit, goditjeve dhe mbetet i qëndrueshëm kur godasin shkëndija me intensitet të ndryshëm. Rëra, qelqi dhe papastërtitë metalike nuk rrisin ndjeshmërinë e nitratit të amonit ndaj stresit mekanik. Mund të shpërthejë vetëm nën veprimin e një detonatori të fortë ose dekompozimit termik në kushte të caktuara.

Me ngrohje të zgjatur, nitrati i amonit gradualisht dekompozohet në amoniak dhe acid nitrik:

NH4NO3=Np+HNO3 - 174598,32 J (1)

Ky proces, duke vazhduar me thithjen e nxehtësisë, fillon në një temperaturë mbi 110°C.

Me ngrohje të mëtejshme, dekompozimi i nitratit të amonit ndodh me formimin e oksidit të azotit dhe ujit:

NH4NO3 \u003d N2O + 2H2O + 36902,88 J (2)

Zbërthimi termik i nitratit të amonit vazhdon në fazat e mëposhtme të njëpasnjëshme:

hidroliza (ose shpërbërja) e molekulave NH4NO3;

zbërthimi termik i acidit nitrik të formuar gjatë hidrolizës;

· ndërveprimi i dioksidit të azotit dhe amoniakut i formuar në dy fazat e para.

Me ngrohjen intensive të nitratit të amonit në 220--240 ° C, dekompozimi i tij mund të shoqërohet me ndezje të masës së shkrirë.

Është shumë e rrezikshme të ngrohni nitratin e amonit në një vëllim të mbyllur ose në një vëllim me një dalje të kufizuar të gazrave të formuar gjatë dekompozimit termik të nitratit.

Në këto raste, dekompozimi i nitratit të amonit mund të vazhdojë përmes shumë reaksioneve, në veçanti, përmes sa vijon:

NH4NO3 \u003d N2 + 2H2O + S 02 + 1401,64 J / kg (3)

2NH4NO3 = N2 + 2NO+ 4Н20 + 359,82 J/kg (4)

ZNH4NO3= 2N2 + N0 + N02 + 6H20 + 966,50 J/kg (5)

Nga reaksionet e mësipërme mund të shihet se amoniaku, i cili formohet gjatë periudhës fillestare të dekompozimit termik të kripës, shpesh mungon në përzierjet e gazit; Në to zhvillohen reaksione dytësore, gjatë të cilave amoniaku oksidohet plotësisht në azot elementar. Si rezultat i reaksioneve dytësore, presioni i përzierjes së gazit në një vëllim të mbyllur rritet ndjeshëm dhe procesi i dekompozimit mund të përfundojë në një shpërthim.

Bakri, sulfidet, magnezi, piriti dhe disa papastërti të tjera aktivizojnë procesin e dekompozimit të nitratit të amonit kur ai nxehet. Si rezultat i ndërveprimit të këtyre substancave me kripërat e ndezura, formohet nitrit i paqëndrueshëm i amonit, i cili në 70--80 ° C dekompozohet me shpejtësi me një shpërthim:

NH4NO3=N2+ 2Н20 (6)

Nitrati i amonit nuk reagon me hekurin, kallajin dhe aluminin edhe në gjendje të shkrirë.

Me një rritje të lagështisë dhe një rritje në madhësinë e grimcave të nitratit të amonit, ndjeshmëria e tij ndaj një shpërthimi zvogëlohet shumë. Në prani të lagështisë rreth 3%, kripra bëhet e pandjeshme ndaj shpërthimit edhe me një detonator të fortë.

Zbërthimi termik i nitratit të amonit me rritjen e presionit në një kufi të caktuar përmirësohet. Është vërtetuar se në një presion prej rreth 6 kgf/cm2 dhe temperaturën përkatëse, i gjithë kripori i shkrirë zbërthehet.

Me rëndësi vendimtare për reduktimin ose parandalimin e dekompozimit termik të nitratit të amonit është ruajtja e një mjedisi alkalik gjatë avullimit të tretësirave. Prandaj, në skemën e re teknologjike për prodhimin e nitratit të amonit jo-ngjitëse, këshillohet të shtoni një sasi të vogël amoniaku në ajrin e nxehtë.

Duke qenë se, në kushte të caktuara, nitrati i amonit mund të jetë një produkt shpërthyes, gjatë prodhimit, ruajtjes dhe transportit të tij, duhet të respektohen rreptësisht regjimi i vendosur teknologjik dhe rregullat e sigurisë.

Nitrati i amonit është një produkt jo i djegshëm. Vetëm oksidi i azotit, i cili formohet gjatë dekompozimit termik të kripës, mbështet djegien.

Një përzierje e nitratit të amonit me qymyr të grimcuar mund të ndizet spontanisht kur nxehet fort. Disa metale që oksidohen lehtësisht (siç është zinku pluhur) në kontakt me nitratin e lagësht të amonit me ngrohje të lehtë mund të shkaktojnë gjithashtu ndezjen e tij. Në praktikë, ka pasur raste të ndezjes spontane të përzierjeve të nitratit të amonit me superfosfat.

Qeset e letrës ose fuçitë prej druri që përmbajnë nitrat amoniumi mund të marrin flakë edhe kur ekspozohen në rrezet e diellit. Kur një enë me nitrat amoniumi ndizet, oksidet e azotit dhe avujt e acidit nitrik mund të çlirohen. Në rast zjarresh që lindin nga një flakë e hapur ose për shkak të shpërthimit, nitrati i amonit shkrihet dhe dekompozohet pjesërisht. Flaka nuk përhapet në thellësi të masës së kripës, .

2 . Metodat e prodhimit

acidi i neutralizimit të nitratit të amonit

Në industri, përdoret gjerësisht vetëm metoda e marrjes së nitratit të amonit nga amoniaku sintetik (ose gazrat që përmbajnë amoniak) dhe acidi nitrik i holluar.

Prodhimi i nitratit të amonit nga amoniaku sintetik (ose gazrat që përmbajnë amoniak) dhe acidi nitrik është një proces me shumë faza. Në këtë drejtim, ata u përpoqën të merrnin nitratin e amonit direkt nga amoniaku, oksidet e azotit, oksigjeni dhe avujt e ujit me anë të reaksionit.

4Np + 4NO2 + 02 + 2Н20 = 4NH4NO3 (7)

Sidoqoftë, kjo metodë duhej të braktisej, pasi së bashku me nitratin e amonit u formua nitriti i amonit - një produkt i paqëndrueshëm dhe shpërthyes.

Një sërë përmirësimesh janë futur në prodhimin e nitratit të amonit nga amoniaku dhe acidi nitrik, të cilat kanë ulur kostot kapitale për ndërtimin e impianteve të reja dhe kanë ulur koston e produktit të përfunduar.

Për një përmirësim rrënjësor në prodhimin e nitratit të amonit, ishte e nevojshme të braktiseshin idetë që ishin zhvilluar gjatë shumë viteve për pamundësinë e punës pa rezervat përkatëse të pajisjeve kryesore (për shembull, avulluesit, kullat e granulimit, etj.), në lidhje me rrezikun e marrjes së një shkrirjeje thuajse pa ujë të nitratit të amonit për granulim.

Është vërtetuar në mënyrë të vendosur në Rusi dhe jashtë saj se vetëm ndërtimi i njësive me kapacitet të lartë, duke përdorur arritjet moderne në shkencë dhe teknologji, mund të sigurojë avantazhe të konsiderueshme ekonomike në krahasim me impiantet ekzistuese të nitratit të amonit.

Një sasi e konsiderueshme e nitratit të amonit prodhohet aktualisht nga gazrat që përmbajnë amoniak nga disa sisteme të sintezës së uresë. Sipas një prej metodave të prodhimit të tij, për 1 ton ure përftohen nga 1 deri në 1,4 ton amoniak. Nga kjo sasi amoniaku mund të prodhohen 4,6--6,5 ton nitrat amoni. Megjithëse skema më të avancuara për sintezën e uresë janë gjithashtu në funksionim, gazrat që përmbajnë amoniak - mbetjet e këtij prodhimi - do të shërbejnë si lëndë e parë për prodhimin e nitratit të amonit për disa kohë.

Metoda e prodhimit të nitratit të amonit nga gazrat që përmbajnë amoniak ndryshon nga metoda e prodhimit të tij nga amoniaku i gaztë vetëm në fazën e neutralizimit.

Në sasi të vogla, nitrati i amonit përftohet nga shpërbërja e kripërave (metodat e konvertimit).

Këto metoda të përftimit të nitratit të amonit bazohen në precipitimin e njërës prej kripërave të formuar në një precipitat ose në prodhimin e dy kripërave me tretshmëri të ndryshme në ujë. Në rastin e parë, tretësirat e nitratit të amonit ndahen nga sedimentet në filtra rrotullues dhe përpunohen në një produkt të ngurtë sipas skemave të zakonshme. Në rastin e dytë, tretësirat avullohen në një përqendrim të caktuar dhe ndahen me kristalizimin fraksional, i cili zbret në sa vijon: kur tretësirat e nxehta ftohen, pjesa më e madhe e nitratit të pastër të amonit izolohet, pastaj kristalizimi kryhet në një vend të veçantë. aparate nga pijet amë për të marrë një produkt të kontaminuar me papastërti.

Të gjitha metodat e marrjes së nitratit të amonit nga shpërbërja e kripërave janë komplekse, të shoqëruara me konsum të lartë të avullit dhe humbje të azotit të lidhur. Zakonisht ato përdoren në industri vetëm nëse është e nevojshme të asgjësohen komponimet e azotit të marra si nënprodukte.

Metoda moderne për prodhimin e nitratit të amonit nga amoniaku i gaztë (ose gazrat që përmbajnë amoniak) dhe acidi nitrik është duke u përmirësuar vazhdimisht.

3 . Fazat kryesore të prodhimit të nitratit të amonit nga amoniaku dhe acidi nitrik

Procesi i prodhimit të nitratit të amonit përbëhet nga fazat kryesore të mëposhtme:

1. Marrja e tretësirave të nitratit të amonit duke neutralizuar acidin nitrik me amoniak të gaztë ose gazra që përmbajnë amoniak.

2. Avullimi i tretësirave të nitratit të amonit deri në gjendjen e shkrirjes.

3. Kristalizimi nga shkrirja e kripës në formën e grimcave të rrumbullakosura (granulave), thekoneve (pllakave) dhe kristaleve të vogla.

4. Kripë për ftohje ose tharje.

5. Paketimi në kontejnerë të produktit të përfunduar.

Për të marrë nitratin e amonit me pjekje të ulët dhe rezistent ndaj ujit, përveç fazave të treguara, është e nevojshme një fazë tjetër e përgatitjes së aditivëve përkatës.

3.1 P përgatitja e tretësirave të nitratit të amonit

3.1.1 Bazat e Procesit të Neutralizimit

Tretësirat e selitit të amonit ry janë marrë si rezultat i ndërveprimit të amoniakut me acidin nitrik sipas reaksionit:

4NH3 + HNO3 = NH4NO3 + Q J (8)

Formimi i nitratit të amonit vazhdon në mënyrë të pakthyeshme dhe shoqërohet me lëshimin e nxehtësisë. Sasia e nxehtësisë së çliruar gjatë reaksionit të neutralizimit varet nga përqendrimi i acidit nitrik të përdorur dhe temperatura e tij, si dhe nga temperatura e amoniakut të gaztë (ose gazeve që përmbajnë amoniak). Sa më i lartë të jetë përqendrimi i acidit nitrik, aq më shumë nxehtësi lirohet. Në këtë rast, ndodh avullimi i ujit, i cili bën të mundur marrjen e zgjidhjeve më të koncentruara të nitratit të amonit. Për marrjen e tretësirave të nitratit të amonit përdoret acid nitrik 42--58%.

Përdorimi i acidit nitrik me një përqendrim mbi 58% për të marrë zgjidhje të nitratit të amonit me modelin ekzistues të procesit nuk është i mundur, pasi në këtë rast zhvillohet temperatura në aparatet e neutralizuesit, e cila tejkalon ndjeshëm pikën e vlimit të acidit nitrik, që mund të çojë në zbërthimin e tij me çlirimin e oksideve të azotit. Gjatë avullimit të solucioneve të nitratit të amonit, për shkak të nxehtësisë së reaksionit në aparatin-neutralizues, formohet avulli i lëngut, i cili ka një temperaturë prej 110--120 ° C.

Kur merren solucione të nitratit të amonit me përqendrim më të lartë të mundshëm, kërkohen sipërfaqe relativisht të vogla të shkëmbimit të nxehtësisë së avulluesve dhe konsumohet një sasi e vogël avulli i freskët për avullimin e mëtejshëm të tretësirave. Në këtë drejtim, së bashku me lëndën e parë, ata tentojnë të furnizojnë nxehtësi shtesë në neutralizuesin, për të cilin ngrohin amoniakun në 70 ° C dhe acidin nitrik në 60 ° C me avull lëngu (në një temperaturë më të lartë, acidi nitrik dekompozohet ndjeshëm, dhe tubat e ngrohësit janë të ekspozuar korrozioni i rëndë përveç nëse janë prej titani).

Acidi nitrik i përdorur në prodhimin e nitratit të amonit duhet të përmbajë jo më shumë se 0,20% të oksideve të azotit të tretur. Nëse acidi nuk fryhet mjaftueshëm me ajër për të hequr oksidet e tretura të azotit, ato formojnë nitritin e amonit me amoniak, i cili shpejt dekompozohet në azot dhe ujë. Në këtë rast, humbjet e azotit mund të jenë rreth 0.3 kg për 1 ton të produktit të përfunduar.

Avulli i lëngut, si rregull, përmban papastërti NH3, NHO3 dhe NH4NO3. Sasia e këtyre papastërtive varet fuqishëm nga qëndrueshmëria e presioneve në të cilat amoniaku dhe acidi nitrik duhet të furnizohen në neutralizues. Për të mbajtur një presion të caktuar, acidi nitrik furnizohet nga një rezervuar presioni i pajisur me një tub tejmbushjeje dhe amoniaku i gaztë furnizohet duke përdorur një rregullator presioni.

Ngarkesa e neutralizuesit gjithashtu përcakton në masë të madhe humbjen e azotit të lidhur me avujt e lëngut. Nën ngarkesë normale, humbjet me kondensimin e avullit të lëngut nuk duhet të kalojnë 2 g/l (përsa i përket azotit). Kur tejkalohet ngarkesa e neutralizuesit, ndodhin reaksione anësore midis avullit të amoniakut dhe acidit nitrik, si rezultat i të cilave, në veçanti, nitrat amoni i mjegullt formohet në fazën e gazit, duke ndotur avujt e lëngut dhe rritet humbja e azotit të lidhur. Tretësirat e nitratit të amonit të marra në neutralizues grumbullohen në rezervuarë të ndërmjetëm me nxitës, neutralizohen me amoniak ose acid nitrik dhe më pas dërgohen për avullim.

3.1.2 Karakterizimi i impianteve të neutralizimit

Në varësi të aplikimit presioni, instalimet moderne për prodhimin e solucioneve të nitratit të amonit duke përdorur nxehtësinë e neutralizimit ndahen në instalime që funksionojnë në presion atmosferik; nën rrallim (vakum); në presion të ngritur (disa atmosfera) dhe në bimë të kombinuara që veprojnë nën presion në zonën e neutralizimit dhe nën rrallim në zonën e ndarjes së avujve të lëngjeve nga një tretësirë ​​(shkrirë) e nitratit të amonit.

Instalimet që funksionojnë me mbipresion atmosferik ose të lehtë karakterizohen nga thjeshtësia e teknologjisë dhe dizajnit. Ato janë gjithashtu të lehta për t'u mirëmbajtur, ndezur dhe ndalur; Shkeljet aksidentale të një mënyre të caktuar funksionimi zakonisht eliminohen shpejt. Instalimet e këtij lloji janë më të përdorurat. Aparati kryesor i këtyre instalimeve është aparati-neutralizues ITN (përdorimi i nxehtësisë së neutralizimit). Aparati ITN funksionon nën një presion absolut prej 1,15--1,25 atm. Strukturisht, ajo është projektuar në atë mënyrë që të mos ketë pothuajse asnjë shkumë zgjidhjesh - me formimin e nitratit të amonit të mjegullt.

Prania e qarkullimit në pajisjet ITN eliminon mbinxehjen në zonën e reagimit, gjë që lejon që procesi i neutralizimit të kryhet me humbje minimale të azotit të lidhur.

Në varësi të kushteve të punës së prodhimit të nitratit të amonit, avulli i lëngut të aparateve ITN përdoret për avullimin paraprak të solucioneve të kripës, për avullimin e amoniakut të lëngshëm, ngrohjen e acidit nitrik dhe amoniakut të gaztë të dërguar në aparatet ITN dhe për avullimi i amoniakut të lëngshëm gjatë marrjes së amoniakut të gaztë që përdoret në prodhimin e acidit nitrik të holluar.

Tretësirat e nitratit të amonit nga gazrat që përmbajnë amoniak merren në instalime, aparatet kryesore të të cilave funksionojnë në vakum (avullues) dhe në presion atmosferik (pastrues-neutralizues). Instalime të tilla janë të mëdha dhe është e vështirë të ruhet një mënyrë e qëndrueshme funksionimi në to për shkak të ndryshueshmërisë së përbërjes së gazrave që përmbajnë amoniak. Kjo rrethanë e fundit ndikon negativisht në saktësinë e kontrollit të tepricës së acidit nitrik, si rezultat i së cilës tretësirat rezultuese të nitratit të amonit shpesh përmbajnë një sasi të shtuar të acidit ose amoniakut.

Impiantet e neutralizimit që funksionojnë nën një presion absolut prej 5-6 atm nuk janë shumë të zakonshme. Ata kërkojnë një sasi të konsiderueshme të energjisë elektrike për të kompresuar gazin e amoniakut dhe për të furnizuar neutralizuesit me acid nitrik nën presion. Për më tepër, në këto impiante, humbjet e shtuara të nitratit të amonit janë të mundshme për shkak të futjes së spërkatjeve të solucioneve (madje edhe në ndarësit me dizajn kompleks, spërkatjet nuk mund të kapen plotësisht).

Në instalimet e bazuara në metodën e kombinuar, proceset e neutralizimit të acidit nitrik me amoniak dhe marrjes së shkrirjes së nitratit të amonit, i cili mund të drejtohet drejtpërdrejt drejt kristalizimit, kombinohen (d.m.th., avulluesit për përqendrimin e solucioneve të kripës janë të përjashtuar nga instalime të tilla). Instalimet e këtij lloji kërkojnë 58--60% acid nitrik, të cilin industria e prodhon deri tani në sasi relativisht të vogla. Përveç kësaj, një pjesë e pajisjeve duhet të jetë prej titani të shtrenjtë. Procesi i neutralizimit me prodhimin e shkrirjes së kripës duhet të kryhet në temperatura shumë të larta (200--220 ° C). Duke marrë parasysh vetitë e nitratit të amonit, për të kryer procesin në temperatura të larta, është e nevojshme të krijohen kushte të veçanta që parandalojnë dekompozimin termik të shkrirjes së kripës.

3.1.3 Impiantet e neutralizimit që funksionojnë në presionin atmosferik

Këto instalime përfshijnë pajisjet dat-neutralizuesit ITN (përdorimi i nxehtësisë së neutralizimit) dhe pajisjet ndihmëse.

Figura 1 tregon një nga modelet e aparatit ITN të përdorur në shumë impiante ekzistuese të nitratit të amonit.

Z1 - rrotullues; BC1 - enë e jashtme (rezervuar); ВЦ1 - cilindër i brendshëm (pjesa e neutralizimit); U1 - pajisje për shpërndarjen e acidit nitrik; Ш1 - montim për zgjidhje kullimi; O1 - dritare; U2 - pajisje për shpërndarjen e amoniakut; G1 - vulë uji; C1 - ndarës kurthi

Figura 1 - Aparat-neutralizues ITN me qarkullim natyral të tretësirave

Aparati ITN është një enë cilindrike vertikale (rezervuar) 2, në të cilën vendoset një cilindër (xhami) 3 me rafte 1 (rrotullues) për të përmirësuar përzierjen e tretësirave. Tubacionet për futjen e acidit nitrik dhe amoniakut të gaztë janë të lidhur me cilindrin 3 (reagentët ushqehen në mënyrë të kundërt); tubat përfundojnë me pajisjet 4 dhe 7 për shpërndarje më të mirë të acidit dhe gazit. Në cilindrin e brendshëm, acidi nitrik reagon me amoniak. Ky cilindër quhet dhoma e neutralizimit.

Hapësira unazore ndërmjet enës 2 dhe cilindrit 3 përdoret për qarkullimin e solucioneve të vluara të nitratit të amonit. Në pjesën e poshtme të cilindrit ka vrima 6 (dritare) që lidhin dhomën e neutralizimit me pjesën avulluese të HEC-it. Për shkak të pranisë së këtyre vrimave, performanca e pajisjeve ITN zvogëlohet disi, por arrihet një qarkullim natyror intensiv i tretësirave, i cili çon në uljen e humbjes së azotit të lidhur.

Avulli i lëngut i lëshuar nga solucioni shkarkohet përmes një montimi në kapakun e aparatit ITN dhe përmes një ndarës kurthi 9. Tretësirat e nitrateve të formuara në cilindrin 3 në formën e një emulsioni - përzierjet me avujt e lëngut hyjnë në ndarës përmes një mbyllëse uji. 5. Nga montimi i pjesës së poshtme të ndarësit të kurthit, tretësirat e kripës së amoniakut dërgohen në pas-neutralizues-përzierës për përpunim të mëtejshëm. Një vulë uji në pjesën avulluese të aparatit lejon ruajtjen e një niveli konstant të solucionit në të dhe parandalon daljen e avullit të lëngut pa u shpëlarë nga spërkatjet e solucionit të futur prej tij.

Kondensata e avullit formohet në pllakat ndarëse për shkak të kondensimit të pjesshëm të avullit të lëngut. Në këtë rast, nxehtësia e kondensimit hiqet nga uji qarkullues që kalon nëpër bobinat e vendosura në pllaka. Si rezultat i kondensimit të pjesshëm të avullit të lëngut, fitohet një tretësirë ​​15-20% e NH4NO3, e cila dërgohet për avullim së bashku me rrymën kryesore të tretësirës së nitratit të amonit.

Figura 2 tregon një diagram të njërës prej njësive të neutralizimit që vepron në një presion afër atmosferës.

NB1 - rezervuari i presionit; C1 - ndarës; I1 - avullues; P1 - ngrohës; SK1 - kolektor për kondensatë; ITN1 - aparat ITN; M1 - përzierës; TsN1 - pompë centrifugale

Figura 2 - Diagrami i një impianti neutralizimi që funksionon në presionin atmosferik

Acidi nitrik i pastër ose me aditivë futet në një rezervuar nën presion të pajisur me një tejmbushje të përhershme të acidit të tepërt në ruajtje.

Nga rezervuari i presionit 1, acidi nitrik dërgohet drejtpërdrejt në xhamin e aparatit ITN 6 ose përmes një ngrohës (nuk tregohet në figurë), ku nxehet nga nxehtësia e avullit të lëngut të shkarkuar përmes ndarësit 2.

Amoniaku i gaztë hyn në avulluesin e amoniakut të lëngshëm 3, më pas në ngrohësin 4, ku nxehet nga nxehtësia e avullit dytësor nga zgjeruesi ose nga kondensata e nxehtë e avullit ngrohës të avulluesve, dhe më pas dërgohet përmes dy paraleleve. tuba në xhamin e aparatit ITN 6.

Në avulluesin 3, trupi i amoniakut të lëngshëm avullon dhe ndotësit që zakonisht lidhen me amoniak të gaztë ndahen. Në këtë rast, uji i dobët i amoniakut formohet me një përzierje të vajit lubrifikues dhe pluhurit katalizator nga dyqani i sintezës së amoniakut.

Tretësira e nitratit të amonit e përftuar në neutralizues përmes një mbyllëse hidraulike dhe një kurthi spërkatës hyn vazhdimisht në mikserin e neutralizuesit 7, nga ku, pasi neutralizon acidin e tepërt, dërgohet për avullim.

Avulli i lëngut i lëshuar në aparatin ITN, duke kaluar përmes ndarësit 2, drejtohet të përdoret si avull ngrohës në avulluesit e fazës së parë.

Kondensata e avullit të lëngut nga ngrohësi 4 grumbullohet në kolektorin 5, nga ku përdoret për nevoja të ndryshme prodhimi.

Para fillimit të neutralizuesit, kryhet puna përgatitore e parashikuar në udhëzimet e punës. Vëmë re vetëm disa prej punë përgatitore lidhur me mbarëvajtjen normale të procesit të neutralizimit dhe me sigurimin e sigurisë.

Para së gjithash, kërkohet të mbushni neutralizuesin me tretësirë ​​të nitratit të amonit ose kondensatë me avull deri në karin e marrjes së mostrave.

Pastaj është e nevojshme të vendoset një furnizim i vazhdueshëm i acidit nitrik në rezervuarin e presionit dhe derdhja e tij në depon e magazinimit. Pas kësaj, kërkohet marrja e amoniakut të gaztë nga dyqani i sintezës së amoniakut, për të cilin është e nevojshme të hapen valvulat për një kohë të shkurtër në linjën për largimin e avullit të lëngut në atmosferë dhe valvulën për daljen e tretësirës. në mikserin e pas-neutralizuesit. Kjo parandalon krijimin e një ITN në aparat presionin e lartë të gjakut dhe formimi i një përzierjeje të pasigurt amoniak-ajër gjatë ndezjes së aparatit.

Për të njëjtat qëllime, neutralizuesi dhe komunikimet e ndërlidhura me të pastrohen me avull përpara fillimit.

Pas arritjes së mënyrës normale të funksionimit, avulli i lëngut nga aparati ITN dërgohet për përdorim si avull ngrohës,].

3.1.4 Impiantet e neutralizimit me vakum

Bashkëpërpunimi i AMM dhe amoniaku i gaztë është jopraktik, pasi shoqërohet me humbje të mëdha të nitratit të amonit, acidit dhe amoniakut për shkak të pranisë së një sasie të konsiderueshme të papastërtive në gazrat që përmbajnë amoniak (azoti, metani, hidrogjeni, etj.) - Këto papastërti, flluska Përmes solucioneve të vluara të nitratit të amonit që rezulton, do të largonte azotin e lidhur me avujt e lëngut. Përveç kësaj, avulli i lëngut i kontaminuar me papastërti nuk mund të përdoret si avull ngrohës. Prandaj, gazrat që përmbajnë amoniak zakonisht trajtohen veçmas nga gazi i amoniakut.

Në instalimet që funksionojnë nën vakum, përdorimi i nxehtësisë së reaksionit kryhet jashtë neutralizuesit - në një avullues vakum. Këtu, solucionet e nxehta të nitratit të amonit që vijnë nga neutralizuesi ziejnë në një temperaturë që korrespondon me vakumin në aparat. Instalime të tilla përfshijnë: një neutralizues të llojit të pastrimit, një avullues vakum dhe pajisje ndihmëse.

Figura 3 tregon një diagram të një impianti neutralizimi që funksionon me një avullues vakum.

HP1 - neutralizues i llojit të pastrimit; H1 - pompë; B1 - avullues vakum; B2 - ndarës vakum; HB1 - rezervuari i presionit të acidit nitrik; B1 - rezervuari (përzierëse qepenash); P1 - rondele; DN1 - pas-neutralizues

Figura 3 - Diagrami i një impianti neutralizimi me një avullues vakum

Gazrat që përmbajnë amoniak në një temperaturë prej 30--90 ° C nën një presion prej 1,2--1,3 atm futen në pjesën e poshtme të neutralizuesit të pastrimit 1. Një zgjidhje qarkullimi nitratesh furnizohet në pjesën e sipërme të pastrimit nga rezervuari i grilave 6, i cili zakonisht furnizohet vazhdimisht nga rezervuari 5 acidi nitrik, ndonjëherë i parangrohur në një temperaturë jo më të madhe se 60 °C. Procesi i neutralizimit kryhet me një tepricë acidi në intervalin 20-50 g/l. Pastruesi 1 zakonisht mbahet në një temperaturë prej 15--20 ° C nën pikën e vlimit të tretësirave, gjë që ndihmon në parandalimin e dekompozimit të acidit dhe formimin e mjegullës së nitratit të amonit. Temperatura e caktuar ruhet duke spërkatur pastruesit me një tretësirë ​​nga një avullues vakum, i cili funksionon në një vakum prej 600 mm Hg. Art., kështu që zgjidhja në të ka më shumë temperaturë të ulët sesa në një pastrim.

Tretësira e kripës së përftuar në pastruese thithet në avulluesin me vakum 5, ku, me një rrallim prej 560-600 mm Hg. Art. ka avullim të pjesshëm të ujit (avullim) dhe rritje të përqendrimit të tretësirës.

Nga avulluesi i vakumit, tretësira derdhet në rezervuarin e vulosjes së ujit 6, nga ku pjesa më e madhe e saj përsëri hyn në pastrimin 1 për ujitje dhe pjesa tjetër dërgohet në neutralizuesin pas-neutralizues 8. Avulli i lëngut i krijuar në avulluesin me vakum 3 është dërgohet përmes ndarësit të vakumit 4 në kondensatorin sipërfaqësor (nuk tregohet në figurë) ose në një kondensator përzierës. Në rastin e parë, kondensata e avullit të lëngut përdoret në prodhimin e acidit nitrik, në të dytën - për qëllime të tjera të ndryshme. Vakuumi në avulluesin e vakumit krijohet për shkak të kondensimit të avullit të lëngut. Avujt dhe gazrat e pakondensuar thithen nga kondensatorët nga një pompë vakum dhe shkarkohen në atmosferë.

Gazrat e shkarkimit nga pastruesi 1 hyjnë në aparatin 7, ku ato lahen me kondensatë për të hequr pikat e tretësirës së nitratit, pas së cilës ato gjithashtu hiqen në atmosferë. Tretësirat neutralizohen në mikserin neutralizues në një përmbajtje prej 0,1-0,2 g/l amoniak të lirë dhe, së bashku me rrjedhjen e tretësirës së nitratit të marrë në aparatin ITN, dërgohen për avullim.

Figura 4 tregon një skemë më të avancuar të neutralizimit të vakumit.

XK1 - frigorifer-kondensator; CH1 - pastrues-neutralizues; C1, C2 - koleksione; TsN1, TsN2, TsN3 - pompa centrifugale; P1 - rondele gazi; G1 - vulë uji; L1 - kurth; B1 - avullues vakum; BD1 - rezervuari neutralizues; B2 - pompë vakum; P2 - rondele e makinës së lëngjeve; K1 - kondensator sipërfaqësor

Figura 4 - Skema e neutralizimit të vakumit:

Gazrat e distilimit dërgohen në pjesën e poshtme të pastruesit neutralizues 2, i cili ujitet me një zgjidhje nga kolektori 3 duke përdorur pompën e qarkullimit 4.

Zgjidhjet nga pastrues-neutralizuesi 2, si dhe tretësirat pas kurthit të avulluesit të vakumit 10 dhe larës me avull të lëngut 14, hyjnë në kolektorin 3 përmes vulës së ujit 6.

Nëpërmjet një rezervuari nën presion (nuk tregohet në figurë), tretësira e acidit nitrik nga lavastovilja 5, e ujitur me kondensatë me avull lëngu, derdhet vazhdimisht në koleksionin 7. Nga këtu, tretësirat pompë qarkullimi 8 futen në rondele 5, pas së cilës kthehen në koleksionin 7.

Gazrat e nxehtë pas rondele 5 ftohen në frigorifer-kondensator 1 dhe lëshohen në atmosferë.

Tretësirat e nxehta të nitratit të amonit nga vula e ujit 6 thithen nga një pompë vakum 13 në avulluesin vakum 10, ku përqendrimi i NH4NO3 rritet me disa përqind.

Avujt e lëngut të lëshuar në avulluesin vakum 10, pasi kanë kaluar kurthin 9, rondele 14 dhe kondensatorin sipërfaqësor 15, shkarkohen në atmosferë nga pompa e vakumit 13.

Një zgjidhje e nitratit të amonit me një aciditet të caktuar shkarkohet nga linja e shkarkimit të pompës 4 në rezervuarin e neutralizimit. Këtu tretësira neutralizohet me amoniak të gaztë dhe pompa 12 dërgohet në stacionin e avullimit.

3.1. 5 Pajisjet bazë

Neutralizuesit ITN. Përdoren disa lloje neutralizuesish, të cilët ndryshojnë kryesisht në madhësinë dhe dizajnin e pajisjeve për shpërndarjen e amoniakut dhe acidit nitrik brenda aparatit. Shpesh përdoren aparate të madhësive të mëposhtme: diametri 2400 mm, lartësia 7155 mm, xhami - diametër 1000 mm, lartësia 5000 mm. Aparatet me diametër 2440 mm dhe lartësi 6294 mm dhe aparatet nga të cilat është hequr përzierësi i dhënë më parë janë gjithashtu në funksion (Figura 5).

LK1 - çelje; P1 - rafte; L1 - linja për marrjen e mostrave; L2 - linja e daljes së zgjidhjes; BC1 - xhami i brendshëm; C1 - enë e jashtme; Ш1 - montim për zgjidhje kullimi; P1 - shpërndarës i amoniakut; P2 - shpërndarës i acidit nitrik

Figura 5 - Aparati-neutralizues ITN

Në disa raste, për përpunimin e sasive të vogla të gazrave që përmbajnë amoniak, përdoren aparate ITN me diametër 1700 mm dhe lartësi 5000 mm.

Ngrohësi i gaztë i amoniakut është një aparat me guaskë dhe tub i bërë prej çeliku të karbonit. Diametri i kasës 400--476 mm, lartësia 3500--3280 mm. Tubi shpesh përbëhet nga 121 tuba (diametri i tubit 25x3 mm) me një sipërfaqe totale të shkëmbimit të nxehtësisë prej 28 m2. Amoniaku i gaztë hyn në tubat, dhe avulli i ngrohjes ose kondensata e nxehtë hyn në unazë.

Nëse për ngrohje përdoret avulli i lëngut nga pajisjet ITN, atëherë ngrohësi është prej çeliku inox 1X18H9T.

Avulluesi i lëngshëm i amoniakut është një aparat çeliku me karbon, në pjesën e poshtme të së cilës ka një spirale me avull, dhe në pjesën e mesme ka një hyrje tangjenciale të amoniakut të gaztë.

Në shumicën e rasteve, avulluesi funksionon me avull të freskët me një presion (të tepërt) prej 9 atm. Në fund të avulluesit të amoniakut ka një pajisje për pastrim periodik nga ndotësit e grumbulluar.

Ngrohësi i acidit nitrik është një aparat me guaskë dhe tub me një diametër prej 400 mm dhe një gjatësi prej 3890 mm. Diametri i tubit 25x2 mm, gjatësia 3500 mm; Sipërfaqja totale e shkëmbimit të nxehtësisë është 32 m2. Ngrohja kryhet me avull lëngu me presion absolut 1.2 atm.

Neutralizuesi i llojit pastruesi është një aparat cilindrik vertikal me një diametër 1800-2400 mm, një lartësi prej 4700-5150 mm. Përdoren gjithashtu pajisje me diametër 2012 mm dhe lartësi 9000 mm. Brenda aparatit për shpërndarje uniforme të tretësirave qarkulluese në seksion kryq, ka disa pllaka të shpuara ose një grykë të bërë nga unaza qeramike. Në pjesën e sipërme të aparatit të pajisur me tabaka është shtruar një shtresë unazash me përmasa 50x50x3 mm, e cila është një tapë për spërkatjen e solucioneve.

Shpejtësia e gazeve në seksionin e lirë të pastrimit me një diametër prej 1700 mm dhe një lartësi prej 5150 mm është rreth 0.4 m/s. Ujitja e aparatit të llojit të pastrimit me solucione kryhet duke përdorur pompa centrifugale me kapacitet 175--250 m3 / orë.

Avulluesi me vakum është një aparat cilindrik vertikal me diametër 1000-1200 mm dhe lartësi 5000-3200 mm. Grykë - unaza qeramike me përmasa 50x50x5 mm, të grumbulluara në rreshta të rregullt.

Rondele me gaz është një aparat cilindrik vertikal i bërë prej çeliku inox me diametër 1000 mm, lartësi 5000 mm. Grykë - unaza qeramike me përmasa 50x50x5 mm.

Përzierës-neutralizues - një aparat cilindrik me një nxitës që rrotullohet me një shpejtësi prej 30 rpm. Lëvizja kryhet nga motori elektrik përmes kutisë së marsheve (Figura 6).

Ш1 - montim për instalimin e njehsorit të nivelit; B1 - ndenja e ajrit; E1 - motor elektrik; P1 - kuti ingranazhi; VM1 - bosht nxitës; L1 - puseta

Figura 6 - Përzierës-neutralizues

Diametri i pajisjeve të përdorura shpesh është 2800 mm, lartësia 3200 mm. Ato funksionojnë nën presionin atmosferik, shërbejnë për të neutralizuar solucionet e nitratit të amonit dhe si enë ndërmjetëse për tretësirat e dërguara për avullim.

Kondensuesi sipërfaqësor është një shkëmbyes nxehtësie vertikale me guaskë dhe tub (për ujë) i krijuar për të kondensuar avullin e lëngut që vjen nga avulluesi me vakum. Diametri i pajisjes 1200 mm, lartësia 4285 mm; Sipërfaqja e transferimit të nxehtësisë 309 m2. Funksionon në një vakum prej afërsisht 550-600 mm Hg. Art.; ka tuba: diametri 25x2 mm, gjatësia 3500 m, numri i përgjithshëm 1150 copë; pesha e një kondensatori të tillë është rreth 7200 kg

Në disa raste, për të eliminuar emetimet në atmosferë të avullit të lëngut të shkarkuar gjatë fryrjeve nga avulluesit, kurthet e pajisjeve ITN dhe vulat e ujit, është instaluar një kondensator sipërfaqësor me karakteristikat e mëposhtme: diametri i trupit 800 mm, lartësia 4430 mm, numri i përgjithshëm i tubave. 483 cope, diametri 25x2, siperfaqja totale 125 m2.

Pompa vakum. Përdoren lloje të ndryshme pompash. Pompa e tipit VVN-12 ka një kapacitet prej 66 m3/h, një shpejtësi rrotullimi të boshtit 980 rpm. Pompa është projektuar për të krijuar një vakum në një impiant neutralizimi vakum.

Pompa centrifugale. Për qarkullimin e tretësirës së nitratit të amonit në njësinë e neutralizimit të vakumit, shpesh përdoren pompa të markës 7KhN-12 me një kapacitet 175-250 m3 / orë. Fuqia e instaluar e motorit elektrik është 55 kW.

4 . Llogaritjet materiale dhe energjitike

Le të llogarisim bilancin e materialit dhe nxehtësisë së procesit. Llogaritjet e neutralizimit të acidit nitrik me amoniak të gaztë kryhen për 1 ton produkt. Të dhënat fillestare i marr nga tabela 2, duke përdorur metodologjinë e përfitimeve, , .

Ne pranojmë se procesi i neutralizimit do të vazhdojë në kushtet e mëposhtme:

Temperatura fillestare, °С

amoniak i gaztë ................................................ ...................................50

acid nitrik ................................................ ..................................................... ....20

Tabela 2 - Të dhënat fillestare

llogaritja e materialit

1 Për të marrë 1 ton kripë me anë të reagimit:

Np+HNO3=NH4NO3 +Q J (9)

teorikisht, kërkohet sasia e mëposhtme e lëndës së parë (në kg):

17 - 80 x \u003d 1000 * 17/80 \u003d 212,5

acid nitrik

63 - 80 x \u003d 1000 * 63/80 \u003d 787,5

Ku 17, 63 dhe 80 janë respektivisht peshat molekulare të amoniakut, acidit nitrik dhe nitratit të amonit.

Konsumi praktik i Np dhe HNO3 është pak më i lartë se ai teorik, pasi në procesin e neutralizimit është e pashmangshme humbja e reagentëve me avujt e lëngut përmes rrjedhjes së komunikimeve për shkak të dekompozimit të lehtë të përbërësve reagues dhe kriporit etj. .

2. Përcaktoni sasinë e nitratit të amonit në produktin tregtar: 0,98*1000=980 kg/h

980/80=12.25 kmol/h,

si dhe sasia e ujit:

1000-980=20kg/h

3. Unë do të llogaris konsumin e acidit nitrik (100%) për të marrë 12.25 kmol / orë kripur. Sipas stoikiometrisë, konsumon të njëjtën sasi (kmol / orë) siç u formua kripori: 12,25 kmol / orë, ose 12,25 * 63 \u003d 771, 75 kg / orë

Meqenëse konvertimi i plotë (100%) i acidit është i specifikuar në kushte, kjo do të jetë sasia e tij e ofruar.

Procesi përfshin acid të holluar - 60%:

771.75/0.6=1286.25 kg/h,

duke përfshirë ujin:

1286.25-771.25=514.5 kg/h

4. Në mënyrë të ngjashme, konsumi i amoniakut (100%) për të marrë 12.25 kmol / orë, ose 12.25 * 17 \u003d 208.25 kg / orë

Për sa i përket 25% të ujit të amoniakut, kjo do të jetë 208,25 / 0,25 = 833 kg / orë, duke përfshirë ujin 833-208,25 = 624,75 kg / orë.

5. Gjeni sasinë totale të ujit në neutralizuesin që erdhi me reagentët:

514.5+624.75=1139.25 kg/h

6. Le të përcaktojmë sasinë e avullit të ujit të formuar gjatë avullimit të tretësirës së kripës (20 kg / orë mbeten në produktin tregtar): 1139,25 - 20 \u003d 1119,25 kg / orë.

7. Le të bëjmë një tabelë të bilancit material të procesit të prodhimit të nitratit të amonit.

Tabela 3 - Bilanci material i procesit të neutralizimit

8. Llogaritni treguesit teknologjikë.

Koeficientët teorik të konsumit:

për acid - 63/80=0,78 kg/kg

për amoniak - 17/80=0,21 kg/kg

Raportet e kostos aktuale:

për acid - 1286.25/1000=1.28 kg/kg

për amoniak - 833/1000=0,83 kg/kg

Në procesin e neutralizimit, ndodhi vetëm një reagim, shndërrimi i lëndës së parë ishte i barabartë me 1 (d.m.th., ndodhi një konvertim i plotë), nuk pati humbje, që do të thotë se rendimenti është në të vërtetë i barabartë me atë teorik:

Qf/Qt*100=980/980*100=100%

Llogaritja e energjisë

Ardhja e ngrohtësisë. Në procesin e neutralizimit, hyrja e nxehtësisë është shuma e nxehtësisë së futur nga amoniaku dhe acidi nitrik dhe nxehtësia e çliruar gjatë neutralizimit.

1. Nxehtësia e futur nga amoniaku i gaztë është:

Q1=208.25*2.18*50=22699.25 kJ,

ku 208.25 - konsumi i amoniakut, kg/h

2.18 - kapaciteti i nxehtësisë së amoniakut, kJ / (kg * ° С)

50 - temperatura e amoniakut, ° С

2. Nxehtësia e futur nga acidi nitrik:

Q2=771.75*2.76*20=42600.8 kJ,

ku 771.25 është konsumi i acidit nitrik, kg/h

2.76 - kapaciteti i nxehtësisë së acidit nitrik, kJ / (kg * ° С)

20 - temperatura e acidit, °C

3. Nxehtësia e neutralizimit parallogaritet për 1 mol të nitratit të amonit të formuar sipas ekuacionit:

HNO3*3.95pO(lëng) +Np(gaz) =NH4NO3*3.95pO(lëng)

ku HNO3*3.95pO i përgjigjet acidit nitrik.

Efekti termik Q3 i këtij reaksioni gjendet nga sasitë e mëposhtme:

a) nxehtësia e tretjes së acidit nitrik në ujë:

HNO3+3,95pO=HNO3*3,95pO (10)

b) nxehtësia e formimit të NH4NO3 të ngurtë nga 100% acid nitrik dhe 100% amoniak:

HNO3 (i lëngët) + Np (gaz) = NH4NO3 (i ngurtë) (11)

c) nxehtësia e tretjes së nitratit të amonit në ujë, duke marrë parasysh konsumin e nxehtësisë së reaksionit për avullimin e tretësirës që rezulton nga 52,5% (NH4NO3 *pO) në 64% (NH4NO3 *2,5pO)

NH4NO3 +2.5pO= NH4NO3*2.5pO, (12)

ku NH4NO3*4pO korrespondon me një përqendrim prej 52,5% NH4NO3

Nga raporti llogaritet vlera e NH4NO3*4pO

80*47.5/52.5*18=4pO,

ku 80 është pesha molare e NH4NO3

47.5 - Përqendrimi i HNO3, %

52.5 - Përqendrimi i NH4NO3, %

18 është pesha molare e PO

Në mënyrë të ngjashme, llogaritet vlera e NH4NO3 * 2.5pO, që korrespondon me një zgjidhje 64% të NH4NO3

80*36/64*18=2,5pO

Sipas reaksionit (10), nxehtësia e shpërbërjes q të acidit nitrik në ujë është 2594,08 J/mol. Për të përcaktuar efektin termik të reaksionit (11), kërkohet të zbritet shuma e nxehtësisë së formimit të Np (gazit) dhe HNO3 (lëngut) nga nxehtësia e formimit të nitratit të amonit.

Nxehtësia e formimit të këtyre komponimeve nga substanca të thjeshta në 18°C ​​dhe 1 atm ka vlerat e mëposhtme (në J/mol):

Np(gaz):46191.36

HNO3 (i lëngët): 174472.8

NH4NO3 (tv): 364844.8

Efekti i përgjithshëm termik i një procesi kimik varet vetëm nga nxehtësia e formimit të substancave fillestare ndërvepruese dhe produkteve përfundimtare. Nga kjo rrjedh se efekti termik i reaksionit (11) do të jetë:

q2=364844.8-(46191.36+174472.8)=144180.64 J/mol

Nxehtësia q3 e tretjes së NH4NO3 sipas reaksionit (12) është 15606,32 J/mol.

Tretja e NH4NO3 në ujë vazhdon me thithjen e nxehtësisë. Në këtë drejtim, nxehtësia e shpërbërjes merret në bilancin e energjisë me një shenjë minus. Përqendrimi i tretësirës NH4NO3 vazhdon, përkatësisht, me lëshimin e nxehtësisë.

Kështu, efekti termik i reaksionit Q3

HNO3 + * 3,95pO (i lëngët) + Np (gaz) \u003d NH4NO3 * 2,5pO (i lëngshëm) + 1,45 pO (avull)

do të jetë:

Q3=q1+q2+q3= -25940.08+144180.64-15606.32=102633.52 J/mol

Kur prodhohet 1 ton nitrat amoniumi, nxehtësia e reaksionit të neutralizimit do të jetë:

102633.52*1000/80=1282919 kJ,

ku 80 është pesha molekulare e NH4NO3

Nga llogaritjet e mësipërme shihet se totali i futjes së nxehtësisë do të jetë: me amoniak 22699.25, me acid nitrik 42600.8, për shkak të nxehtësisë së neutralizimit 1282919 dhe gjithsej 1348219.05 kJ.

Konsumi i nxehtësisë. Kur neutralizoni acidin nitrik me amoniak, nxehtësia hiqet nga aparati nga solucioni që rezulton i nitratit të amonit, shpenzohet në avullimin e ujit nga kjo zgjidhje dhe humbet në mjedis.

Sasia e nxehtësisë që merret nga një zgjidhje e nitratit të amonit është:

Q=(980+10)*2,55 lugë gjelle,

ku 980 është sasia e tretësirës së nitratit të amonit, kg

10 - humbje e Np dhe HNO3, kg

Temperatura e vlimit të tretësirës së nitratit të amonit, °С

Pika e vlimit të një solucioni të nitratit të amonit përcaktohet në një presion absolut në neutralizuesin prej 1,15 - 1,2 atm; ky presion korrespondon me një temperaturë të avullit të ujit të ngopur prej 103 °C. në presionin atmosferik, pika e vlimit të një solucioni NH4NO3 është 115,2 °C. Depresioni i temperaturës është:

T=115,2 - 100=15,2 °C

Llogaritni pikën e vlimit të një tretësire 64% të NH4NO3

vloj = tset avulli +? t * z \u003d 103 + 15.2 * 1.03 \u003d 118.7 ° С,

Dokumente të ngjashme

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


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


Qëllimi, pajisja dhe diagrami funksional i amoniakut impiant ftohjeje. Ndërtimi në diagramin termodinamik të ciklit për një dhe mënyrat optimale. Përcaktimi i kapacitetit ftohës, konsumit të energjisë dhe konsumit të energjisë elektrike.

test, shtuar 25.12.2013


Thelbi i procesit të tharjes dhe përshkrimi i skemës së tij teknologjike. Tharëse atmosferike me kazan, struktura e tyre dhe llogaritja bazë. Parametrat e gazrave të gripit të furnizuara në tharëse, kontroll automatik i lagështisë. Transporti i agjentit tharës.

punim afatshkurtër, shtuar 24.06.2012


Rishikimi i metodave moderne për prodhimin e acidit nitrik. Përshkrimi i skemës teknologjike të instalimit, projektimi i aparatit kryesor dhe pajisjeve ndihmëse. Karakteristikat e lëndëve të para dhe produkteve të gatshme, nënprodukteve dhe mbetjeve të prodhimit.

tezë, shtuar 11/01/2013


Metodat industriale për marrjen e acidit nitrik të holluar. Katalizatorët e oksidimit të amoniakut. Përbërja e përzierjes së gazit. 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


Procesi teknologjik, normat e regjimit teknologjik. Vetitë fizike dhe kimike të fosfatit të diamonit. Sistemi teknologjik. Pritja, shpërndarja e acidit fosforik. Faza e parë dhe e dytë e neutralizimit të acidit fosforik. Granulimi dhe tharja e produktit.

punim afatshkurtër, shtuar 18.12.2008


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