2.2. Технологические схемы производства.
В соответствии с принципом использования тепла все существующие схемы делятся на две группы:
- без упаривания;
- с упариванием раствора.
В схемах без упаривания используется 65%-я азотная кислота, концентрирование раствора осуществляется исключительно за счёт теплоты нейтрализации, при этом получается плав концентрации 96% нитрата аммония.
В схемах с упариванием концентрирование раствора осуществляется как за счёт частично использования теплоты нейтрализации, так и за счёт подводимого извне тепла. При этом в зависимости от концентрации применяемой азотной кислоты упаривание раствора может производиться либо в одну ступень, (58%-я HNO3), либо в две ступени (50%-я HNO3).
Технологический процесс производства нитрата аммония состоит из следующих основных стадий:
- нейтрализация азотной кислоты газообразным аммиаком;
- выпаривание раствора нитрата аммония;
- кристаллизация;
- гранулирование;
- классификация;
- опудривание готового продукта.
В настоящее время основная масса нитрата аммония производится на установках: АС-67, АС-72 и АС-72 М.
Мощность установок 1360 и 1575 т/сутки.
На рисунке (Рис.32.) представлена наиболее совершенная современная схема получения нитрата аммония АС-72М .
Рис.32. Технологическая схема производства АС-72М
1 – подогреватель аммиака; 2 – подогреватель кислоты; 3 – аппарат ИТН; 4 – донейтрализатор; 5 – выпарном аппарат; 6 – гидрозагвор-донейтрализатор; 7 – сборник плава; 8 – напорный бак; 9 – виброаккустическнй гранулятор; 10 – грануляционная башня; 11 – транспортер; 12 – охладитель гранул «КС»; 13 – подогреватель воздуха; 14– промывной скруббер.
Описание схемы.
Исходные вещества перед реактором нейтрализации ИТН (использование теплоты нейтрализации) подогреваются: азотная кислота в подогревателе 1 соковым паром до 80 – 90ºС и газообразный аммиак в подогревателе 2 соковым паром до 120 – 160ºС. Затем аммиак и азотная кислота поступают в аппарат ИТН 3, где протекает реакция нейтрализации с выделением большого количества тепла. За счёт этого образуется концентрированный раствор нитрата аммония и соковый пар
Для уменьшения потерь аммиака вместе с паром реакцию ведут в избытке кислоты.
Раствор из аппарата ИТН поступает в донейтрализатор 4, где происходит нейтрализация избыточной азотной кислоты аммиаком. В донейтрализатор добавляется также кондиционирующая добавка нитрата магния. Далее раствор поступает на упаривание в выпарной аппарат 5. Из него образовавшийся плав нитрата аммония через гидрозатвор-донейтрализатор 6 и сборник плава 7 направляется в напорный бак 8 и из него с помощью виброакустических грануляторов 9 поступает в грануляционную башню 10. В нижнюю часть башни засасывается атмосферный воздух, а также воздух из аппарата для охлаждения гранул «КС» 12.
Образовавшиеся гранулы нитрата аммония из нижней части башни поступают на транспортёр 11 и в аппарат кипящего слоя 12 для охлаждения гранул. В аппарат 12 подаётся сухой воздух через подогреватель 13. Из аппарата 12 готовый продукт идет на упаковку.
Воздух из верхней части башни 10 поступает в скрубберы 14, орошаемые 20%-м раствором нитрата аммония, где отмывается от пыли нитрата аммония и выбрасывается в атмосферу.
В этих же скрубберах очищаются от непрореагировавших аммиака и азотной кислоты газы, выходящие из выпарного аппарата и нейтрализатора.
Аппарат ИТН, грануляционная башня и комбинированный выпарной аппарат – основные аппараты в технологической схеме АС-72М.