Polümeeride ringlussevõtt
Erinevate polümeeride baasil saadud uute materjalide kõige olulisem omadus on nende valmistoodeteks muutmise lihtsus viskoosse voolamise faasis, kus nende plastilised omadused on kõige enam väljendunud. See võime kergesti moodustada (teatud tingimustel, ühel või teisel viisil kuumutamisega seotud) ja seejärel tavalisel temperatuuril omandatud kuju vankumatult säilitada ja andis plastilistele massidele oma nime.
Polümeeride töötlemise seisukohalt võib need (samas väga tinglikult) jagada kahte põhirühma: termoplastid, mille alla kuuluvad materjalid, mis muudavad kuumutamisel ainult plastilisust, kuid säilitavad oma struktuuri, ja termoreaktiivsed plastid. mis kuumutamise mõjul lineaarsed molekulid justkui kokku õmbleksid, moodustades keerukaid ruumilisi struktuure.
Termoplastide hulka kuuluvad peaaegu kõik plastmassid, mis saadakse monomeeride splaissimisel polümerisatsiooni teel pikkadeks ahelateks. Nimetagem mõned seda tüüpi tavalised plastmassid. Nende hulgast paistab silma polüetüleen ehk polüetüleen, mida ei nimetata ilmaasjata “plastide kuningaks”. Kui poorsed ja vahtplastid välja arvata, on polüetüleen kõige kergem plastmass. Selle erikaal erineb vähe jää omast, mis võimaldab tal veepinnal hõljuda. See on erakordselt vastupidav leelistele ja söövitavatele hapetele ning samas tugev, kergesti painduv, ei kaota painduvust isegi kuuekümnekraadise pakasega. Polüeteen sobib puurimiseks, treimiseks, stantsimiseks - ühesõnaga igasuguseks töötlemiseks nendel masinatel, mida kasutatakse metalli töötlemiseks. Temperatuurini 115–120 ° kuumutatud polüetüleen muutub pehmeks ja plastiliseks ning seejärel saab sellest pressimise või survevaluga toota igasuguseid nõusid - alates parfüümipudelitest kuni tohutute hapete ja leeliste pudeliteni. Kuumutamisel saab polüetüleenist kergesti rullida õhukesed kiled, mida kasutatakse niiskust kartvate toodete pakkimiseks. Tugevuse ja elastsuse kombinatsioon teeb polüetüleenist sobiva materjali vaiksete hammasrataste, ventilatsiooniseadmete ja keemiatehaste torude, ventiilide, tihendite valmistamiseks.
Tavaliste termoplastide hulka kuulub ka polüvinüülkloriid (sageli mitte päris õigesti nimetatud polüvinüülkloriid). Selle alusel toodetakse kahte peamist tüüpi plasti: jäik tselluloiditaoline plastik - nn vinüülplast ja pehmed plastiühendid.
Siin külgnevad ka polüstüreen, väärtuslik kõrgsagedusseadmete ja spetsiaalsete raadioseadmete isolaator, välimuselt värvitut klaasi meenutav ning polümetüülmetakrülaat (orgaaniline klaas).
Termoplastide hulka kuuluvad plastid, mis on valmistatud nõuetekohaselt töödeldud looduslikest polümeeridest (näiteks nitrotselluloos, mis on saadud puuvillatselluloosi töötlemisel lämmastik- ja väävelhappe seguga ning tselluloosatsetaadiga), ning erandkorras polükondensatsiooniprotsessis saadud polüamiidvaigud ja nn. nimetatakse "astmeliseks" või mitmekordseks polümerisatsiooniks.
Erinevus nende peamiste materjalirühmade vahel on väga märkimisväärne. Termoplasti tooteid saab purustada ja taaskasutada. Nendest teatud toodete valmistamiseks kasutatakse laialdaselt survevalu. Toode kivistub jahutatud vormis mõne sekundiga; Selle tulemusena on kaasaegsete survevalumasinate tootlikkus väga kõrge: päevas suudavad nad toota 15–40 tuhat keskmise suurusega ja mitusada tuhat väikest toodet.
Termoreaktiivsete materjalidega on olukord keerulisem: pärast nende kivistumist on peaaegu võimatu neid viskoosselt voolavasse olekusse tagasi viia, kus need taas plastiliseks muutuksid. Seetõttu on neist valamine keeruline; need pressitakse enamasti kuumuse all ja saadud tooteid hoitakse vormis nii kaua, kui on vaja, et vaik läheks kogu toote ristlõike ulatuses sulamatusse olekusse. Kuid toode ei vaja enam jahutamist.
Kuigi kuumpressimise meetod on mõnevõrra vähem tootlik kui survevalu, on see isegi mitu korda kiirem kui tavalised metalltoodete valmistamise tehnoloogilised protsessid. See annab tohutu lisakasu metallide asendamisel plastiga. Lõppude lõpuks nõuavad paljud keerukad metalltooted nende viimistlemiseks pikki tootmistoiminguid. Tüüpiline näide on stantside valmistamine, mis nõuab kõige osavamate tööriistatootjate pikaajalisi pingutusi. Nõukogude autotööstus kasutab nüüd sobiva täiteainega nn epoksüvaikudest valmistatud templeid. Need luuakse ühe põhitoimingu - valamise ja ühe abi - üksikute juhuslikult tekkinud ebatasasuste puhastamise abil. Tööstus on jõudnud lähedale suurte toodete, näiteks autokerede, mootorpaatide jms moodustamise probleemi lahendamisele.
Astmelise polümerisatsiooni meetodil saadud plastmassi - polükaprolaktaami (nagu nailonvaiku keemikute keeles nimetatakse) näitel on selgelt näha, kui tinglikud on piirid, mis praktikas eraldavad plastmassi sünteetilistest kiududest.
Kapronvaiku saadakse aminokaproonhappe laktaamist – kaprolaktaami, mida omakorda saadakse fenoolist, benseenist, furfuraalist (väga paljulubav tooraine, mis moodustub eelkõige põllumajandusjäätmete töötlemisel) ja atsetüleenist, mis saadakse vee toimel kaltsiumkarbiid. Pärast polümerisatsiooni lõppu vabaneb polükaprolaktaam reaktorist õhukese pilu kaudu. Samal ajal tahkub see paela kujul, mis seejärel jahvatatakse puruks. Pärast täiendavat puhastamist monomeeri jääkidest saadakse meile vajalik polüamiidvaik. Sellest vaigust, mille sulamistemperatuur on üsna kõrge (216-218 °), valmistatakse aurulaevakruvisid, laagrikestasid, masinate hammasrattaid jne. Kuid polüamiidvaikusid kasutatakse kõige laialdasemalt selliste keermete valmistamisel, millest ei mädane. tehakse kalavõrke ja nailonsukki jne.
Filamendid on moodustatud vaigusulast, mis läbib väikseid auke, moodustades voolusid, mis jahutamisel tahkuvad filamentideks. Mitu elementaarset filamenti liidetakse üheks ja allutatakse väänamisele ja tõmbamisele.
Keemia on sellise tööstusliku progressi määrava teguri nagu automatiseerimine usaldusväärseim liitlane. Keemiatehnoloogia on oma kõige olulisema omaduse tõttu, mida rõhutas eriti N. S. Hruštšovi ettekandes NLKP 21. kongressil, nimelt järjepidevus, automatiseerimise kõige tõhusam ja soovitavam objekt. Kui võtta lisaks arvesse, et keemiatootmine oma põhisuundadel on suur- ja masstootmine, siis võib selgelt ette kujutada, millised tohutud tööjõu kokkuhoiu ja tootmise laiendamise allikad peituvad keemias, eriti keemias ja tehnoloogias. polümeeridest.
Tunnistades sügavaid seoseid olulisemate tehniliste polümeermaterjalide struktuuri ja nende omaduste vahel ning olles õppinud polümeermaterjale omamoodi "keemiliste jooniste" järgi "disainima", võivad keemiateadlased julgelt öelda: "Piiramatu valikuga materjalide ajastu. on alanud."
Väetiste kasutamine
Sotsialistliku põllumajanduse ees seisab ülesanne luua meie riigis toiduainete küllus ja varustada tööstust täies mahus toorainega.
Lähiaastatel suureneb oluliselt teraviljatoodete, suhkrupeedi, kartuli, tööstuskultuuride, puuviljade, köögiviljade ja söödataimede tootmine. Oluliselt suureneb põhiliste loomakasvatussaaduste tootmine: liha, piim, vill jne.
Selles võitluses toidu külluse eest mängib tohutut rolli keemia.
Põllumajandussaaduste toodangu suurendamiseks on kaks võimalust: esiteks põllukultuuride kasvupinna laiendamine; teiseks, suurendades saaki juba haritud maamassidel. Siin tulebki keemia põllumajandusele appi.
Väetised mitte ainult ei suurenda nende abiga kasvatatavate põllukultuuride kogust, vaid parandavad ka kvaliteeti. Need suurendavad suhkrusisaldust peedis ja tärklist kartulis, suurendavad lina- ja puuvillakiu tugevust jne. Väetised suurendavad taimede vastupanuvõimet haigustele, põuale ja külmale.
Lähiaastatel vajab meie põllumajandus palju mineraal- ja orgaanilisi väetisi. Ta saab mineraalväetisi keemiatööstusest. Lisaks erinevatele mineraalväetistele varustab keemiatööstus põllumajandust kahjulike putukate, taimehaiguste ja umbrohtude tõrjeks mõeldud pestitsiididega - herbitsiididega, samuti kasvu ja viljakuse reguleerimise vahenditega - kasvustimulaatoritega, vahenditega puuvillalehtede koristuseelseks langemiseks jne. (nende rakenduste ja toimingute kohta on täpsemalt kirjeldatud v. 4 DE).
Mis on väetised
Põllumajanduses kasutatavad väetised jagunevad kahte põhirühma: orgaanilised ja mineraalväetised. Orgaaniliste väetiste hulka kuuluvad: sõnnik, turvas, haljasväetis (õhulämmastikku imavad taimed) ja mitmesugused kompostid. Nende koostis sisaldab lisaks mineraalidele orgaanilisi aineid.
Meie riigis toodetakse ka kompleksseid ehk mitmepoolseid väetisi. Need sisaldavad mitte ühte, vaid kahte või kolme akut. Oluliselt areneb ka mikroväetiste kasutamine põllumajanduses. Nende hulka kuuluvad boor, vask, mangaan, molübdeen, tsink ja muud elemendid, millest väikesed kogused (mitu kilogrammi hektari kohta) on vajalikud taimede arenguks ja vilja kandmiseks.
Lisaks kasutatakse põllumajanduses ka nn kaudseid väetisi: lupja, kipsi jne. Need muudavad muldade omadusi: kõrvaldavad taimedele kahjuliku happesuse, suurendavad kasulike mikroorganismide aktiivsust, muundavad mullas endas sisalduvaid toitaineid. taimedele ligipääsetavamasse vormi.muld jne.
LÄMmastikväetised
Enamiku lämmastikväetiste tootmise lähteaineks on ammoniaak. Seda saadakse sünteesil lämmastikust ja vesinikust või kõrvalsaadusena (kõrvalsaadusena) kivisöe ja turba koksimisel.
Levinumad lämmastikväetised on ammooniumnitraat, ammooniumsulfaat, kaltsiumnitraat, naatriumnitraat, uurea, vedelad lämmastikväetised (vedel ammoniaak, ammoniaak, ammoniaagivesi).
Need väetised erinevad üksteisest lämmastikuühendite kujul. Mõned sisaldavad lämmastikku ammoniaagi kujul. Need on ammoniaakväetised. Nende hulka kuuluvad ammooniumsulfaat. Teistes riikides on lämmastik nitraadi kujul, see tähendab lämmastikhappe soolade kujul. Need on nitraatväetised. Nende hulka kuuluvad naatriumnitraat ja kaltsiumnitraat. Ammooniumnitraadis sisaldub lämmastik samaaegselt nii nitraadi kui ka ammooniumi kujul. Karbamiid sisaldab lämmastikku amiidühendi kujul.
Lämmastikväetiste nitraatvormid lahustuvad vees kergesti, ei imendu pinnasesse ja pestakse sealt kergesti välja. Taimed omastavad neid kiiremini kui muud lämmastikuühendite vormid.
Ammoniaakväetised lahustuvad samuti hästi vees ja omastavad taimed hästi, kuid toimivad aeglasemalt kui nitraatväetised. Ammoniaak imendub pinnasesse hästi ja pestakse sellest nõrgalt välja. Seetõttu tagavad ammoniaakväetised taimedele pikema aja lämmastiktoite. Need on ka odavamad. See on nende eelis nitraatväetiste ees.
Kuidas ammooniumnitraati valmistatakse
Ammooniumnitraat on üks levinumaid väetisi.
Ammooniumnitraat (muidu - ammooniumnitraat) saadakse tehastes lämmastikhappest ja ammoniaagist nende ühendite keemilisel koostoimel.
Tootmisprotsess koosneb järgmistest etappidest:
Joonisel on kujutatud lihtsustatud kujul ammooniumnitraadi tootmise tehnoloogiline skeem. Kuidas see protsess kulgeb?
Lähteaine - gaasiline ammoniaak ja lämmastikhape (vesilahus) - siseneb neutralisaatorisse. Siin tekib mõlema aine keemilise interaktsiooni tulemusena äge reaktsioon suure hulga soojuse vabanemisega. Sel juhul osa veest aurustub ja tekkiv veeaur (nn mahlaaur) juhitakse läbi lõksu väljapoole.
Mittetäielikult üks eemaldatud ammooniumnitraadi lahus tuleb neutraliseerijast järgmisesse seadmesse - neutralisaatorisse. Selles lõppeb pärast ammoniaagi vesilahuse lisamist lämmastikhappe neutraliseerimise protsess.
Neutralisaatorist pumbatakse ammooniumnitraadi lahus aurustisse - pidevalt töötavasse vaakumseadmesse. Lahus sellistes seadmetes aurustatakse alandatud rõhul, antud juhul - rõhul 160-200 mm Hg. Art. Aurustumissoojus kantakse lahusele läbi auruga kuumutatud torude seinte.
Aurustatakse, kuni lahuse kontsentratsioon jõuab 98% -ni. Pärast seda läheb lahus kristalliseerumisele.
Ühe meetodi kohaselt toimub ammooniumnitraadi kristalliseerumine trumli pinnal, mida seestpoolt jahutatakse. Trummel pöörleb ja selle pinnale moodustub kuni 2 mm paksune kristalliseeruvast ammooniumnitraadist koorik. Koorik lõigatakse noaga ära ja saadetakse renni kuivatamiseks.
Ammooniumnitraat kuivatatakse kuuma õhuga pöörlevates kuivatustrumlites temperatuuril 120°. Pärast kuivatamist saadetakse valmistoode pakendamiseks. Ammooniumnitraat sisaldab 34-35% lämmastikku. Paakumise vähendamiseks lisatakse selle koostisesse tootmise käigus erinevaid lisandeid.
Ammooniumnitraati toodavad tehased graanulitena ja helvestena. Soolahelves imab õhust tugevalt niiskust, nii et ladustamise ajal levib see laiali ja kaotab rabeduse. Granuleeritud ammooniumnitraat on terade (graanulite) kujul.
Ammooniumnitraadi granuleerimine toimub enamasti tornides (vt joonis). Torni lakke paigaldatud tsentrifuugiga pihustatakse ühte eemaldatud ammooniumnitraadi lahust – sulamit.
Sulatus valatakse pideva joana tsentrifuugi pöörlevasse perforeeritud trumlisse. Trumli aukudest läbi minnes muutub pihusti sobiva läbimõõduga pallideks ja kivistub kukkumisel.
Granuleeritud ammooniumnitraadil on head füüsikalised omadused, see ei paakne ladustamisel, hajub hästi põllul ja imab aeglaselt õhust niiskust.
Ammooniumsulfaat - (muidu - ammooniumsulfaat) sisaldab 21% lämmastikku. Suurema osa ammooniumsulfaadist toodab koksitööstus.
Lähiaastatel areneb kõvasti kontsentreerituima lämmastikväetise, karbamiidi ehk uurea tootmine, mis sisaldab 46% lämmastikku.
Karbamiidi saadakse kõrgsurve sünteesil ammoniaagist ja süsinikdioksiidist. Seda ei kasutata mitte ainult väetisena, vaid ka kariloomade söötmiseks (täiendades valgutoitumist) ja vaheühendina plasti tootmisel.
Suure tähtsusega on vedelad lämmastikväetised - vedel ammoniaak, ammoniaak ja ammoniaagivesi.
Vedelat ammoniaaki toodetakse gaasilisest ammoniaagist kõrgsurve veeldamise teel. See sisaldab 82% lämmastikku. Ammoniaak on ammooniumnitraadi, kaltsiumnitraadi või uurea lahused vedelas ammoniaagis, millele on lisatud väikest vett. Need sisaldavad kuni 37% lämmastikku. Ammoniaagi vesi on ammoniaagi vesilahus. See sisaldab 20% lämmastikku. Oma mõjult põllukultuurile ei jää vedelad lämmastikväetised alla tahketele. Ja nende tootmine on palju odavam kui tahke, kuna lahuse aurustamist, kuivatamist ja granuleerimist ei toimu. Kolmest vedela lämmastikväetise tüübist on enim kasutatav ammoniaagivesi. Vedelväetiste pinnasesse laotamine, samuti nende ladustamine ja transport nõuab muidugi spetsiaalseid masinaid ja seadmeid.
Ammooniumnitraadi saamismeetodit koksiahju gaasiammooniumist ja lahjendatud lämmastikhappest ei kasutatud enam kui majanduslikult kahjumlikku.
Ammooniumnitraadi tootmise tehnoloogia hõlmab lämmastikhappe neutraliseerimist gaasilise ammoniaagiga, kasutades nitraadilahuse aurustamiseks reaktsioonisoojust (145 kJ / mol). Pärast lahuse moodustumist, tavaliselt kontsentratsiooniga 83%, aurustatakse liigne vesi sulaks, milles ammooniumnitraadi sisaldus on olenevalt valmistoote kvaliteedist 95–99,5%. Väetisena kasutamiseks granuleeritakse sulatis pihustites, kuivatatakse, jahutatakse ja kaetakse paakumisvastaste ühenditega. Graanulite värvus varieerub valgest värvituni. Keemias kasutatav ammooniumnitraat on tavaliselt dehüdreeritud, kuna see on väga hügroskoopne ja vee protsenti selles (ω(H 2 O)) on peaaegu võimatu saada.
Kaasaegsetes, praktiliselt mittepaakuva ammooniumnitraati tootvates tehastes jahutatakse kuumi graanuleid, mis sisaldavad niiskust 0,4% või vähem, keevkihtaparaadis. Jahtunud graanulid saabuvad pakkimisel polüetüleenist või viiekihilisest paberist bituumenkottidesse. Graanulitele suurema tugevuse andmiseks, mis võimaldab lahtiselt transportida, ja kristallilise modifikatsiooni stabiilsuse säilitamiseks pikema säilivusajaga, lisatakse graanulitele selliseid lisaaineid nagu magnesiit, poolhüdraatkaltsiumsulfaat, sulfaadi toorme lagunemissaadused lämmastikhappega jt. ammooniumnitraat (tavaliselt mitte üle 0,5 massiprotsenti).
Ammooniumnitraadi tootmisel kasutatakse lämmastikhapet kontsentratsiooniga üle 45% (45-58%), lämmastikoksiidide sisaldus ei tohiks ületada 0,1%. Ammooniumnitraadi tootmisel saab kasutada ka ammoniaagi tootmise jäätmeid, näiteks ammoniaagivett ning vedela ammoniaagi hoidlatest eemaldatud ja ammoniaagi sünteesisüsteemide puhumisel saadud paagi- ja puhastusgaase. Lisaks kasutatakse ammooniumnitraadi tootmisel ka karbamiidi tootmisel tekkivaid destilleerimisgaase.
Vabanenud neutraliseerimissoojuse ratsionaalse kasutamisega saab vee aurustamisega saada kontsentreeritud lahuseid ja isegi ammooniumnitraadi sulamit. Vastavalt sellele eristatakse skeeme ammooniumnitraadi lahuse saamisega selle järgneva aurustamisega (mitmeetapiline protsess) ja sulatise saamisega (üheetapiline või mitteaurustuv protsess).
Ammooniumnitraadi tootmiseks neutraliseerimissoojuse abil on võimalikud järgmised põhimõtteliselt erinevad skeemid:
Atmosfäärirõhul töötavad rajatised (mahlaauru liigrõhk 0,15-0,2 atm);
Vaakumaurustiga paigaldused;
Surve all töötavad tehased, kus mahlaauru soojust kasutatakse ühekordselt;
Surve all töötavad tehased, kus kasutatakse kahekordselt mahlaauru soojust (kontsentreeritud sulatise saamine).
Tööstuspraktikas kasutatakse neid laialdaselt kõige tõhusamate atmosfäärirõhul töötavate, neutraliseerivat soojust kasutavate ja osaliselt vaakumaurustiga seadmetena.
Ammooniumnitraadi saamine selle meetodiga koosneb järgmistest põhietappidest:
1. ammooniumnitraadi lahuse saamine lämmastikhappe neutraliseerimisel ammoniaagiga;
2. ammooniumnitraadi lahuse aurustamine sulamisolekuni;
3. soola kristalliseerumine sulatisest;
4. soola kuivatamine ja jahutamine;
5. pakkimine.
Neutraliseerimisprotsess viiakse läbi neutralisaatoris, mis võimaldab kasutada reaktsioonisoojust lahuse osaliseks aurustamiseks - ITN. See on ette nähtud ammooniumnitraadi lahuse saamiseks, neutraliseerides 58–60% lämmastikhapet gaasilise ammoniaagiga, kasutades reaktsioonisoojust, et osaliselt aurustada vesi lahusest atmosfäärirõhul vastavalt reaktsioonile:
NH 3 + HNO 3 \u003d NH 4 NO 3 + Qkcal
Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.
Majutatud aadressil http://www.allbest.ru/
Vene Föderatsiooni haridus- ja teadusministeerium
Riiklik õppeasutus
Erialane kõrgharidus
"Tveri Riiklik Tehnikaülikool"
TPM osakond
Kursusetöö
distsipliin: "Üldine keemiatehnoloogia"
Ammooniumnitraadi tootmine
Looduslikud lämmastikuühendid tekivad orgaaniliste jääkide keemiliste lagunemisprotsesside tulemusena, äikeselahenduse ajal ja ka biokeemiliselt spetsiaalsete bakterite - Azotobacter - tegevuse tulemusena, mis assimileerivad otseselt õhust lämmastikku. Sama võimega on mügarbakterid, mis elavad liblikõieliste taimede (hernes, lutsern, oad, ristik jt) juurtes.
Saadud saagiga eemaldatakse igal aastal mullast märkimisväärne kogus lämmastikku ja muid põllukultuuride arenguks vajalikke toitaineid. Lisaks läheb osa toitaineid kaotsi nende väljauhtumisel põhja- ja sademeveega. Seetõttu tuleb saagikuse vähenemise ja mulla ammendumise vältimiseks seda toitainetega täiendada erinevat tüüpi väetiste abil.
On väga oluline, et ammooniumnitraadi lämmastikuvorme kasutaksid taimed erinevatel aegadel. Valkude sünteesis otseselt osalev ammooniumlämmastik imendub kasvuperioodil taimedesse kiiresti; nitraatlämmastik imendub suhteliselt aeglaselt, seega toimib see kauem. Samuti on kindlaks tehtud, et lämmastiku ammoniaagivormi saavad taimed kasutada ilma eelneva oksüdatsioonita.
Kaltsiumil ja lubi-ammooniumnitraadil on küllastunud lahuste suhtes suhteliselt madal veeaururõhk; teatud temperatuuril vastavad need madalaimale suhtelisele õhuniiskusele. Need on ülaltoodud lämmastikväetiste hulgas kõige hügroskoopsemad soolad. Ammooniumsulfaat on kõige vähem hügroskoopne ja kaaliumnitraat peaaegu täielikult mittehügroskoopne.
Niiskust imab ainult suhteliselt väike soolakiht, mis asub vahetult ümbritseva õhuga. Kuid isegi selline salpeetri niisutamine kahjustab suuresti valmistoote füüsikalisi omadusi. Ammooniumnitraadi õhust niiskuse imendumise kiirus suureneb selle temperatuuri tõustes järsult. Seega on 40 °C juures niiskuse neeldumise kiirus 2,6 korda suurem kui 23 °C juures.
Ammooniumnitraadi hügroskoopsuse vähendamiseks on välja pakutud palju meetodeid. Üks neist meetoditest põhineb ammooniumnitraadi segamisel või sulatamisel teise soolaga. Teise soola valimisel lähtuvad nad järgmisest reeglist: hügroskoopsuse vähendamiseks peab veeauru rõhk soolade segu küllastunud lahuse kohal olema suurem kui nende rõhk puhta ammooniumnitraadi küllastunud lahuse kohal.
On kindlaks tehtud, et kahe ühise iooniga soola segu hügroskoopsus on suurem kui kõige hügroskoopsemal neist (välja arvatud ammooniumnitraadi segud või sulamid ammooniumsulfaadiga ja mõned teised). Ammooniumnitraadi segamine mittehügroskoopsete, kuid vees mittelahustuvate ainetega (näiteks lubjakivitolmu, fosfaatkivimiga, dikaltsiumfosfaadiga jne) ei vähenda selle hügroskoopsust. Paljud katsed on näidanud, et kõigil sooladel, mis lahustuvad vees sama või paremini kui ammooniumnitraadil, on omadus suurendada selle hügroskoopsust.
Valmistoote suurenenud niiskusesisaldus. Mis tahes kujuga ammooniumnitraadi osakesed sisaldavad alati niiskust küllastunud (ema)lahuse kujul. NH4NO3 sisaldus sellises lahuses vastab soola lahustuvusele selle mahutisse laadimise temperatuuridel. Valmistoote jahutamisel läheb emalahus sageli üleküllastunud olekusse. Temperatuuri edasisel langemisel sadestub üleküllastunud lahusest välja suur hulk 0,2–0,3 mm suuruseid kristalle. Need uued kristallid tsementeerivad varem sidumata salpeetriosakesi, muutes selle tihedaks massiks.
Salpeetri osakeste madal mehaaniline tugevus. Ammooniumnitraati toodetakse ümmarguste osakeste (graanulite), plaatide või väikeste kristallide kujul. Granuleeritud ammooniumnitraadi osakestel on väiksem eripind ja korrapärasem kuju kui ketendunud ja peenkristallilised, mistõttu on graanulid vähem paakunud. Granuleerimisprotsessi käigus moodustub aga teatud hulk õõnsaid osakesi, mida iseloomustab madal mehaaniline tugevus.
Granuleeritud salpeetriga kotte ladustamisel laotakse need 2,5 m kõrgustesse kuhjadesse.Ülemiste kottide survel hävivad kõige vähem vastupidavad graanulid koos tolmuosakeste tekkega, mis tihendavad salpetri massi, suurendades selle paakumist. Praktika näitab, et õõnsate osakeste hävitamine granuleeritud toote kihis kiirendab dramaatiliselt selle paakumisprotsessi. Seda täheldatakse isegi siis, kui toode jahutati konteinerisse laadimisel temperatuurini 45 °C ja suurem osa graanulitest oli hea mehaanilise tugevusega. On kindlaks tehtud, et ümberkristallimise tõttu hävivad ka õõnsad graanulid.
Ammooniumnitraadi termiline lagunemine. Plahvatusohtlikkus. Tulekindlus. Ammooniumnitraat on plahvatusohutuse seisukohalt suhteliselt tundetu löökide, hõõrdumise, löökide suhtes ning püsib erineva intensiivsusega sädemete tabamisel stabiilsena. Liiv, klaas ja metallide lisandid ei suurenda ammooniumnitraadi tundlikkust mehaanilisele pingele. See võib plahvatada ainult tugeva detonaatori või termilise lagunemise mõjul teatud tingimustel.
Ülaltoodud reaktsioonidest on näha, et ammoniaak, mis tekib soolapeetri termilise lagunemise algperioodil, gaasisegudes sageli puudub; neis toimuvad sekundaarsed reaktsioonid, mille käigus ammoniaak oksüdeerub täielikult elementaarseks lämmastikuks. Sekundaarsete reaktsioonide tulemusena suureneb gaasisegu rõhk suletud mahus järsult ning lagunemisprotsess võib lõppeda plahvatusega.
Ammooniumnitraadi ja purustatud söe segu võib tugeval kuumutamisel iseeneslikult süttida. Mõned kergesti oksüdeeruvad metallid (nt tsinkpulber), mis puutuvad kokku märja ammooniumnitraadiga vähesel kuumutamisel, võivad samuti põhjustada selle süttimist. Praktikas on esinenud ammooniumnitraadi ja superfosfaadi segude iseenesliku süttimise juhtumeid.
Ammooniumnitraati sisaldavad paberkotid või puidust tünnid võivad süttida isegi päikesevalguse käes. Ammooniumnitraadiga mahuti süttimisel võivad eralduda lämmastikoksiidid ja lämmastikhappe aurud. Lahtisest leegist või detonatsioonist tekkivate tulekahjude korral ammooniumnitraat sulab ja laguneb osaliselt. Leek ei levi salpetri massi sügavusse,.
Ammooniumnitraadi tootmise radikaalseks parandamiseks oli vaja loobuda paljude aastate jooksul tekkinud ideedest, et põhiseadmete (näiteks aurustid, granuleerimistornid jne) vastavate reservideta on võimatu töötada, ohust saada granuleerimiseks peaaegu veevaba ammooniumnitraadi sulam.
Märkimisväärne kogus ammooniumnitraati toodetakse praegu mõne karbamiidi sünteesisüsteemide ammoniaaki sisaldavatest heitgaasidest. Ühe selle tootmismeetodi kohaselt saadakse 1 kuni 1,4 tonni ammoniaaki 1 tonni karbamiidi kohta. Sellest ammoniaagikogusest saab toota 4,6–6,5 tonni ammooniumnitraati. Kuigi kasutusel on ka täiustatud uurea sünteesi skeemid, on ammoniaaki sisaldavad gaasid - selle tootmise jäätmed - mõnda aega ammooniumnitraadi tootmise tooraineks.
Need ammooniumnitraadi saamise meetodid põhinevad ühe soolast, mis on moodustunud sademeks, või kahe erineva vees lahustuvusega soola tootmisel. Esimesel juhul eraldatakse ammooniumnitraadi lahused setetest pöörlevatel filtritel ja töödeldakse tavaliste skeemide kohaselt tahkeks tooteks. Teisel juhul lahused aurustatakse teatud kontsentratsioonini ja eraldatakse fraktsioneeriva kristallisatsiooniga, mis taandub järgmisele: kuumade lahuste jahutamisel eraldatakse suurem osa puhtast ammooniumnitraadist, seejärel viiakse kristallimine läbi eraldi. aparaat emalahustest lisanditega saastunud toote saamiseks.
Ammooniumnitraadi moodustumine kulgeb pöördumatult ja sellega kaasneb soojuse eraldumine. Neutraliseerimisreaktsiooni käigus eralduv soojushulk sõltub kasutatava lämmastikhappe kontsentratsioonist ja selle temperatuurist, samuti gaasilise ammoniaagi (või ammoniaaki sisaldavate gaaside) temperatuurist. Mida suurem on lämmastikhappe kontsentratsioon, seda rohkem soojust eraldub. Sel juhul toimub vee aurustamine, mis võimaldab saada kontsentreeritumaid ammooniumnitraadi lahuseid. Ammooniumnitraadi lahuste saamiseks kasutatakse 42–58% lämmastikhapet.
Lämmastikhappe kasutamine kontsentratsiooniga üle 58% ammooniumnitraadi lahuste saamiseks ei ole olemasoleva protsessi ülesehitusega võimalik, kuna sel juhul tekib neutraliseerimisseadmetes temperatuur, mis ületab oluliselt lämmastikhappe keemistemperatuuri. , mis võib viia selle lagunemiseni koos lämmastikoksiidide vabanemisega. Ammooniumnitraadi lahuste aurustamisel moodustub aparatuuri-neutralisaatorite reaktsioonisoojuse tõttu mahlaaur, mille temperatuur on 110–120 ° C.
Suurima võimaliku kontsentratsiooniga ammooniumnitraadi lahuste saamisel on vaja suhteliselt väikeseid aurustite soojusvahetuspindu ning lahuste edasiseks aurustamiseks kulub väike kogus värsket auru. Sellega seoses kipuvad nad koos lähteainega andma neutralisaatorile lisasoojust, mille jaoks nad soojendavad mahlaauruga ammoniaaki temperatuurini 70 ° C ja lämmastikhapet 60 ° C-ni (kõrgemal temperatuuril laguneb lämmastikhape oluliselt ja küttekeha torud on tugeva korrosiooni all, kui need ei ole valmistatud titaanist).
Ammooniumnitraadi tootmisel kasutatav lämmastikhape ei tohi sisaldada rohkem kui 0,20% lahustunud lämmastikoksiide. Kui hapet ei puhuta piisavalt õhuga, et eemaldada lahustunud lämmastikoksiidid, moodustavad need koos ammoniaagiga ammooniumnitriti, mis laguneb kiiresti lämmastikuks ja veeks. Sel juhul võivad lämmastikukadud olla umbes 0,3 kg 1 tonni valmistoote kohta.
Mahlaaur sisaldab reeglina lisandeid NH3, NHO3 ja NH4NO3. Nende lisandite kogus sõltub tugevalt nende rõhkude stabiilsusest, mille juures tuleb neutralisaatorisse viia ammoniaak ja lämmastikhape. Antud rõhu hoidmiseks tarnitakse lämmastikhapet ülevoolutoruga varustatud survepaagist ja gaasilist ammoniaaki rõhuregulaatori abil.
Neutralisaatori koormus määrab suuresti ka mahlaauruga seotud lämmastiku kadumise. Tavalise koormuse korral ei tohiks kaod mahlaauru kondensaadiga ületada 2 g/l (lämmastiku osas). Neutralisaatori koormuse ületamisel tekivad ammoniaagi ja lämmastikhappe aurude vahel kõrvalreaktsioonid, mille tulemusena tekib gaasifaasis eelkõige udune ammooniumnitraat, mis saastab mahlaauru ning suureneb seotud lämmastiku kadu. Neutralisaatorites saadud ammooniumnitraadi lahused kogutakse segajatega vahepaakidesse, neutraliseeritakse ammoniaagi või lämmastikhappega ja saadetakse seejärel aurustamiseks.
Olenevalt rakendusest rõhu all, jaotatakse neutraliseerimissoojuse abil ammooniumnitraadi lahuste tootmise kaasaegsed paigaldised atmosfäärirõhul töötavateks käitisteks; harvendamise all (vaakum); kõrgendatud rõhul (mitu atmosfääri) ja kombineeritud seadmetes, mis töötavad rõhu all neutraliseerimise tsoonis ja harvendamisel mahlaaurude ammooniumnitraadi lahusest (sulamist) eraldamise tsoonis.
Atmosfääri- või kerge ülerõhuga käitisi iseloomustab tehnoloogia ja disaini lihtsus. Neid on ka lihtne hooldada, käivitada ja peatada; etteantud töörežiimi juhuslikud rikkumised kõrvaldatakse tavaliselt kiiresti. Seda tüüpi paigaldusi kasutatakse kõige laialdasemalt. Nende paigaldiste põhiseade on aparaat-neutralisaator ITN (neutraliseerimissoojuse kasutamine). ITN-aparaat töötab absoluutrõhul 1,15-1,25 atm. Struktuurselt on see konstrueeritud nii, et lahuste kihisemine peaaegu puudub - koos uduse ammooniumnitraadi moodustumisega.
ITN-aparaatide mahlaauru kasutatakse olenevalt ammooniumnitraadi tootmise töötingimustest soolalahuste eelaurustamiseks, vedela ammoniaagi aurustamiseks, ITN-aparatuuridesse suunatava lämmastikhappe ja gaasilise ammoniaagi kuumutamiseks ning vedela ammoniaagi aurustumine lahjendatud lämmastikhappe tootmisel kasutatava gaasilise ammoniaagi saamiseks.
Ammooniumnitraadi lahused ammoniaaki sisaldavatest gaasidest saadakse käitistes, mille põhiseadmed töötavad vaakumis (aurusti) ja atmosfäärirõhul (skraber-neutralisaator). Sellised paigaldised on mahukad ja neis on raske stabiilset töörežiimi säilitada ammoniaaki sisaldavate gaaside koostise varieeruvuse tõttu. Viimane asjaolu mõjutab negatiivselt lämmastikhappe liia kontrollimise täpsust, mille tulemusena sisaldavad saadud ammooniumnitraadi lahused sageli suurenenud kogust hapet või ammoniaaki.
Absoluutrõhul 5–6 atm töötavad neutraliseerimisseadmed ei ole väga levinud. Nad vajavad märkimisväärsel hulgal elektrit ammoniaagi gaasi kokkusurumiseks ja rõhu all oleva lämmastikhappe tarnimiseks neutralisaatoritesse. Lisaks on nendes tehastes võimalikud ammooniumnitraadi kaod lahuse pritsmete kaasahaaramise tõttu (isegi keeruka konstruktsiooniga separaatorites ei saa pritsmeid täielikult kinni püüda).
Kombineeritud meetodil põhinevates seadmetes kombineeritakse lämmastikhappe ammoniaagiga neutraliseerimise ja ammooniumnitraadi sulatise saamise protsessid, mida saab otse kristalliseerida (st soolalahuste kontsentreerimiseks mõeldud aurustid on sellistest käitistest välja jäetud). Seda tüüpi paigaldised nõuavad 58–60% lämmastikhapet, mida tööstus toodab seni suhteliselt väikestes kogustes. Lisaks peab osa seadmeid olema valmistatud kallist titaanist. Neutraliseerimisprotsess soolasulami tootmisega tuleb läbi viia väga kõrgetel temperatuuridel (200–220 °C). Võttes arvesse ammooniumnitraadi omadusi, on protsessi läbiviimiseks kõrgel temperatuuril vaja luua spetsiaalsed tingimused, mis takistavad soolasulami termilist lagunemist.
ITN-aparaat on vertikaalne silindriline anum (reservuaar) 2, millesse asetatakse lahuste segamise parandamiseks silinder (klaas) 3 koos riiulitega 1 (keerutaja). Lämmastikhappe ja gaasilise ammoniaagi sisestamise torujuhtmed on ühendatud silindriga 3 (reaktiivid juhitakse vastuvoolu); torud lõppevad seadmetega 4 ja 7 happe ja gaasi paremaks jaotamiseks. Sisemises silindris reageerib lämmastikhape ammoniaagiga. Seda silindrit nimetatakse neutraliseerimiskambriks.
Anuma 2 ja silindri 3 vahelist rõngakujulist ruumi kasutatakse keevate ammooniumnitraadi lahuste ringluseks. Silindri alumises osas on avad 6 (aknad), mis ühendavad neutraliseerimiskambrit HE aurustusosaga. Nende aukude olemasolu tõttu väheneb ITN-seadmete jõudlus mõnevõrra, kuid saavutatakse intensiivne lahuste loomulik ringlus, mis toob kaasa seotud lämmastiku kadu vähenemise.
Lahusest eralduv mahlaaur juhitakse välja läbi ITN aparaadi kaanes oleva liitmiku ja läbi püüdja-separaatori 9. Silindris 3 moodustuvad nitraadilahused emulsiooni kujul - segud mahlaauruga sisenevad separaatorisse läbi vesitihendi 5. Lõks-separaatori alumise osa kinnitusest suunatakse ammoniaaksalpetri lahused järelneutralisaator-segistisse edasiseks töötlemiseks. Vesitihend aparaadi aurustusosas võimaldab hoida selles konstantset lahuse taset ja takistab mahlaauru väljapääsemist sellega kaasahaaratud lahusepritsmetest loputamata.
Eraldusplaatidele tekib mahlaauru osalise kondenseerumise tõttu aurukondensaat. Sel juhul eemaldab kondensatsioonisoojus plaatidele asetatud mähiste kaudu ringleva vee kaudu. Mahlaauru osalise kondenseerumise tulemusena saadakse 15–20% NH4NO3 lahus, mis saadetakse koos ammooniumnitraadi lahuse peavooluga aurustamiseks.
Seejärel on vaja luua pidev lämmastikhappe juurdevool survepaaki ja selle ülevool hoiulattu. Pärast seda on vaja ammoniaagi sünteesitsehhist vastu võtta gaasiline ammoniaak, mille jaoks on vaja lühikeseks ajaks avada liini ventiilid mahlaauru atmosfääri eemaldamiseks ja klapp lahuse väljalaskmiseks. neutraliseerija segistisse. See hoiab ära kõrgendatud rõhu tekkimise ITN-seadmes ja ohtliku ammoniaagi-õhu segu tekkimise seadme käivitamisel.
AMM-i kaastöötlus ja gaasiline ammoniaak on ebapraktiline, kuna seda seostatakse suurte ammooniumnitraadi, happe ja ammoniaagi kadudega, kuna ammoniaaki sisaldavates gaasides (lämmastik, metaan, vesinik jne) on palju lisandeid - need lisandid, mullitamine tekkivate keevate ammooniumnitraadi lahuste kaudu viiks seotud lämmastiku koos mahlaauruga minema. Lisaks ei saanud kütteauruna kasutada lisanditega saastunud mahlaauru. Seetõttu töödeldakse ammoniaaki sisaldavaid gaase tavaliselt gaasist ammoniaagist eraldi.
Vaakumis töötavates paigaldistes kasutatakse reaktsioonisoojust väljaspool neutralisaatorit - vaakumaurustis. Siin keevad neutralisaatorist tulevad kuumad ammooniumnitraadi lahused temperatuuril, mis vastab aparaadis olevale vaakumile. Sellised paigaldised hõlmavad: pesurit tüüpi neutralisaatorit, vaakumaurustit ja abiseadmeid.
Skraberi-neutralisaatori 1 alumisse ossa juhitakse ammoniaaki sisaldavad gaasid temperatuuril 30–90 °C rõhul 1,2–1,3 atm. Skraberi ülemisse ossa juhitakse nitraadi tsirkulatsioonilahus. siibripaagist 6, mis tavaliselt tarnitakse pidevalt paagist 5 lämmastikhapet, mõnikord eelsoojendatud temperatuurini, mis ei ületa 60 °C. Neutraliseerimisprotsess viiakse läbi happe liiaga vahemikus 20-50 g/l. Skraberit 1 hoitakse tavaliselt temperatuuril 15–20 °C allpool lahuste keemistemperatuuri, mis takistab happe lagunemist ja ammooniumnitraadi udu teket. Seadistatud temperatuuri hoitakse, pihustades skraberit vaakumaurusti lahusega, mis töötab vaakumil 600 mm Hg. Art., seega on selles oleva lahuse temperatuur madalam kui pesuris.
Vaakumaurustist voolab lahus vesilukupaaki 6, kust suurem osa sellest juhitakse uuesti skraberisse 1 ja ülejäänu suunatakse järelneutralisaatorisse 8. Vaakumaurustis 3 tekkiv mahlaaur on saadetakse läbi vaakumisseparaatori 4 pinnakondensaatorisse (joonisel pole näidatud) või segamiskondensaatorisse. Esimesel juhul kasutatakse mahla auru kondensaati lämmastikhappe tootmisel, teisel - mitmesugustel muudel eesmärkidel. Vaakumaurustis tekib vaakum mahlaauru kondenseerumise tõttu. Kondenseerimata aurud ja gaasid imetakse kondensaatoritest välja vaakumpumba abil ja juhitakse atmosfääri.
Skraberi 1 heitgaasid sisenevad seadmesse 7, kus neid pestakse kondensaadiga, et eemaldada nitraadilahuse tilgad, misjärel eemaldatakse need ka atmosfääri. Lahused neutraliseeritakse neutraliseerivas segistis vaba ammoniaagi sisalduseni 0,1-0,2 g/l ja koos ITN-aparaadis saadud nitraadilahuse vooluga suunatakse aurustamiseks.
Neutralisaatorid ITN. Kasutatakse mitut tüüpi neutralisaatoreid, mis erinevad peamiselt ammoniaagi ja lämmastikhappe jaotamiseks seadme sees olevate seadmete suuruse ja konstruktsiooni poolest. Sageli kasutatakse järgmise suurusega seadmeid: läbimõõt 2400 mm, kõrgus 7155 mm, klaas - läbimõõt 1000 mm, kõrgus 5000 mm. Töötavad ka seadmed läbimõõduga 2440 mm ja kõrgusega 6294 mm ning seadmed, millelt eelnevalt kaasas olnud segisti eemaldati (joonis 5).
Skraberi tüüpi neutraliseerija on vertikaalne silindriline seade läbimõõduga 1800-2400 mm, kõrgusega 4700-5150 mm. Samuti kasutatakse seadmeid läbimõõduga 2012 mm ja kõrgusega 9000 mm. Tsirkuleerivate lahuste ühtlaseks jaotamiseks ristlõikes on seadme sees mitu perforeeritud plaati või keraamilistest rõngastest valmistatud otsik. Alustega varustatud aparaadi ülemisse ossa laotakse 50x50x3 mm suuruste rõngaste kiht, mis on korgiks pritsmete jaoks.
Pindkondensaator on vertikaalne kesta ja toruga kahesuunaline (vee jaoks mõeldud) soojusvaheti, mis on ette nähtud vaakumaurustist tuleva mahlaauru kondenseerimiseks. Seadme läbimõõt 1200 mm, kõrgus 4285 mm; soojusülekande pind 309 m2. See töötab umbes 550-600 mm Hg vaakumil. Art.; on torud: läbimõõt 25x2 mm, pikkus 3500 m, koguarv 1150 tk.; sellise kondensaatori kaal on umbes 7200 kg
Toodete, toorainete ja tootmiseks kasutatavate materjalide omadused. Ammooniumnitraadi saamise tehnoloogiline protsess. Lämmastikhappe neutraliseerimine gaasilise ammoniaagiga ja aurustamine kõrgelt kontsentreeritud sulamiseni.
kursusetöö, lisatud 19.01.2016
Granuleeritud ammooniumnitraadi tootmise automatiseerimine. Rõhu stabiliseerimisahelad mahlaauru toitetorustikus ja aurukondensaadi temperatuuri juhtimine baromeetrilisest kondensaatorist. Rõhu juhtimine vaakumpumba väljalasketorustikus.
kursusetöö, lisatud 01.09.2014
Ammooniumnitraat kui tavaline ja odav lämmastikväetis. Selle tootmise olemasolevate tehnoloogiliste skeemide ülevaade. Ammooniumnitraadi tootmise moderniseerimine kompleksse lämmastik-fosfaatväetise tootmisega ettevõttes OAO Cherepovetsky Azot.
lõputöö, lisatud 22.02.2012
Puistematerjalide, niisutatud pulbrite ja pastade granuleerimiseks ja segamiseks mõeldud granulaatorite kirjeldused. Ammooniumnitraadil ja karbamiidil põhinevate kompleksväetiste tootmine. Osakeste vaheliste sidemete tugevdamine kuivatamise, jahutamise ja polümerisatsiooni teel.
kursusetöö, lisatud 11.03.2015
Ammoniaagi jahutusseadme otstarve, seade ja talitlusskeem. Konstruktsioon tsükli termodünaamilises diagrammis kindlaksmääratud ja optimaalsete režiimide jaoks. Jahutusvõimsuse, elektritarbimise ja elektritarbimise määramine.
test, lisatud 25.12.2013
Kuivatusprotsessi olemus ja selle tehnoloogilise skeemi kirjeldus. Trummelatmosfäärikuivatid, nende ehitus ja põhiarvutus. Kuivatisse juhitavate suitsugaaside parameetrid, automaatne niiskuse reguleerimine. Kuivatusaine transportimine.
kursusetöö, lisatud 24.06.2012
Lämmastikhappe tootmise kaasaegsete meetodite ülevaade. Paigalduse tehnoloogilise skeemi kirjeldus, põhiaparaadi ja abiseadmete konstruktsioon. Tooraine ja valmistoodete, kõrvalsaaduste ja tootmisjäätmete omadused.
lõputöö, lisatud 11.01.2013
Tööstuslikud meetodid lahjendatud lämmastikhappe saamiseks. Ammoniaagi oksüdatsiooni katalüsaatorid. Gaasisegu koostis. Optimaalne ammoniaagisisaldus ammoniaagi-õhu segus. Lämmastikhappesüsteemide tüübid. Reaktori materjali- ja soojusbilansi arvutamine.
kursusetöö, lisatud 14.03.2015
Tehnoloogiline protsess, tehnoloogilise režiimi normid. Diammooniumfosfaadi füüsikalised ja keemilised omadused. Tehnoloogia süsteem. Fosforhappe vastuvõtt, jaotamine. Fosforhappe neutraliseerimise esimene ja teine etapp. Toote granuleerimine ja kuivatamine.
kursusetöö, lisatud 18.12.2008
Lähteaine omadused, abimaterjalid lämmastikhappe tootmiseks. Vastuvõetud tootmisskeemi valik ja põhjendus. Tehnoloogilise skeemi kirjeldus. Protsesside materjalibilansside arvutused. Tehnoloogilise protsessi automatiseerimine.
Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.
postitatud http://www.allbest.ru/
Kõige olulisemad mineraalväetised on lämmastik: ammooniumnitraat, uurea, ammooniumsulfaat, ammoniaagi vesilahused jne. Lämmastik mängib taimede elus ülimalt olulist rolli: see on osa klorofüllist, mis on päikeseenergia aktseptor. ja valk, mis on vajalik elusraku ehitamiseks. Taimed saavad tarbida ainult seotud lämmastikku – nitraatide, ammooniumsoolade või amiidide kujul. Mulla mikroorganismide elutegevuse tõttu tekib õhulämmastikust suhteliselt väike kogus seotud lämmastikku. Kaasaegne intensiivpõllumajandus ei saa aga enam eksisteerida ilma täiendava õhulämmastiku tööstusliku sidumise tulemusena saadud lämmastikväetiste mulda panemiseta.
Ammooniumnitraat ehk ammooniumnitraat, NH 4 NO 3 - valge kristalne aine, mis sisaldab 35% lämmastikku ammooniumi ja nitraadi kujul , mõlemad lämmastikuvormid on taimede poolt kergesti omastatavad. Granuleeritud ammooniumnitraati kasutatakse laialdaselt enne külvi ja igat tüüpi pealisväetamiseks. Väiksemas mahus kasutatakse seda lõhkeainete tootmiseks.
Lämmastikhape . Puhas lämmastikhape HNO on värvitu vedelik tihedusega 1,51 g / cm3 temperatuuril -42 ° C, mis tahkub läbipaistvaks kristalliliseks massiks. Õhus "suitsetab" sarnaselt kontsentreeritud vesinikkloriidhappega, kuna selle aurud moodustavad "õhus oleva niiskusega" väikesed udupiiskad. Lämmastikhape ei erine tugevuselt, juba valguse mõjul laguneb see järk-järgult:
Lämmastikhape on üks tugevamaid happeid; lahjendatud lahustes laguneb täielikult H ja -NO ioonideks Lämmastikhape on üks tähtsamaid lämmastikuühendeid: seda kulub suurtes kogustes lämmastikväetiste, lõhkeainete ja orgaaniliste värvainete tootmisel, toimib oksüdeeriva ainena paljudes keemilised protsessid ja kasutatakse väävelhappe tootmisel lämmastikmeetodil hape, kasutatakse tsellulooslakkide valmistamiseks, kile .
Lämmastikhappe tööstuslik tootmine . Kaasaegsed tööstuslikud meetodid lämmastikhappe tootmiseks põhinevad ammoniaagi katalüütilisel oksüdeerimisel atmosfäärihapnikuga. Ammoniaagi omaduste kirjeldamisel toodi välja, et see põleb hapnikus ning reaktsiooniproduktideks on vesi ja vaba lämmastik.Kuid katalüsaatorite juuresolekul võib ammoniaagi oksüdeerumine hapnikuga kulgeda erinevalt.Kui lasta läbi ammoniaagi segu õhuga katalüsaatori kohal, seejärel temperatuuril 750 ° C ja segu teatud koostisega toimub peaaegu täielik transformatsioon
Reaktsioon on pöörduv, eksotermiline, mida iseloomustab suur negatiivne entalpiaefekt (?H = -91,96 kJ/mol) ja muutub kõrgetel temperatuuridel veelgi eksotermilisemaks (AH = -112,86 kJ/mol). Le Chatelier’ põhimõtte kohaselt nihkub tasakaal kuumutamisel vasakule, ammoniaagi saagise vähenemise suunas. Entroopia muutus on sel juhul samuti negatiivne ega soosi reaktsiooni. Negatiivse väärtuse S korral vähendab temperatuuri tõus reaktsiooni toimumise tõenäosust,
Ammooniumnitraat esineb sõltuvalt temperatuurist viies kristallilises modifikatsioonis, mis on atmosfäärirõhul termodünaamiliselt stabiilsed (tabel). Iga modifikatsioon eksisteerib ainult teatud temperatuurivahemikus ning üleminekuga (polümorfse) ühelt modifikatsioonilt teisele kaasnevad muutused kristallstruktuuris, soojuse eraldumine (või neeldumine), aga ka erimahu, soojusmahtuvuse järsk muutus. , entroopia jne Polümorfsed üleminekud on pöörduvad – enantiotroopsed.
NH 4 NO 3 -H 2 O süsteem (joonis 11-2) kuulub lihtsa eutektikaga süsteemidesse. Eutektiline punkt vastab kontsentratsioonile 42,4% MH 4 MO 3 ja temperatuurile -16,9 °C. Diagrammi vasakpoolne haru, vee likviduse joon, vastab jää vabanemise tingimustele süsteemis HH 4 MO 3 -H 2 O. Likviidsuse kõvera parem haru on MH 4 MO 3 lahustuvuskõver. vees. Sellel kõveral on kolm murdepunkti, mis vastavad modifikatsiooniüleminekute temperatuuridele NH 4 NO 3 1=11 (125,8 °C), II=III (84,2 °C) ja 111 = IV (32,2 °C). Sulamistemperatuur (kristallisatsioon) veevaba ammooniumnitraadi temperatuur on 169,6 ° C. See väheneb soola niiskusesisalduse suurenemisega.
|
C (NH 4 NO 3) % massid 59,69 47.05 38,84 30,76 22,85 15,09 2,17 |
|
|
Q lahus kJ / kg. -202,8 -225,82 -240,45 -256,13 -271,29 -287,49 -320,95 |
termiline lagunemine . Ammooniumnitraat on oksüdeeriv aine, mis on võimeline soodustama põlemist. Kui seda kuumutatakse kinnises ruumis, kui termilise lagunemise saadusi ei saa vabalt eemaldada, võib salpeet teatud tingimustel plahvatada (detoneerida). Samuti võib see plahvatada tugeva löögi mõjul, näiteks kui see on põhjustatud lõhkeainest.
Selle reaktsiooni termiline efekt on rohkem kui 6 korda suurem kui soolapeetri lagunemisreaktsioonil N 2 O ja H 2 O. Ammooniumnitraat võib viia selle kiire lagunemiseni.
Salpetri kuumutamisel suletud süsteemis temperatuuril 210-220 ° C koguneb ammoniaak, lämmastikhappe kontsentratsioon väheneb, mistõttu lagunemisreaktsioon on tugevalt pärsitud. Termilise lagunemise protsess peatub praktiliselt, hoolimata asjaolust, et suurem osa soolast on pole veel lagunenud. Kõrgematel temperatuuridel oksüdeerub ammoniaak kiiremini, lämmastikhape koguneb süsteemi ja reaktsioon kulgeb olulise isekiirendusega, mis võib viia plahvatuseni.
Lisand sellele ainete ammooniumnitraat, mis võivad ammoniaagi vabanemisel laguneda (näiteks uurea ja atseetamiid), pärsib termilist lagunemist. Hõbeda või talliumi katioonidega soolad suurendavad oluliselt reaktsioonikiirust, kuna sulatis tekivad kompleksid nitraadiioonidega. Klooriioonidel on termilise lagunemise protsessile tugev katalüütiline toime. Kloriidi ja ammooniumnitraati sisaldava segu kuumutamisel temperatuurini 220-230 °C algab väga kiire lagunemine suure gaasikoguse vabanemisega. Reaktsioonisoojuse tõttu tõuseb segu temperatuur oluliselt ja lagunemine lõpeb lühikese aja jooksul.
Kui kloriidi sisaldavat segu hoitakse temperatuuril 150–200 ° C, siis esimesel ajaperioodil, mida nimetatakse induktsiooniks, toimub lagunemine kiirusega, mis vastab salpeetri lagunemisele antud temperatuuril. Sel perioodil toimuvad lisaks lagunemisele ka muud protsessid, mille tagajärjeks on eelkõige happesisalduse suurenemine segus ja vähesel määral kloori eraldumine. Pärast induktsiooniperioodi toimub lagunemine suure kiirusega ning sellega kaasneb tugev soojuse eraldumine ja suure hulga mürgiste gaaside moodustumine. Kõrge kloriidisisalduse korral lõpeb kogu ammooniumnitraadi massi lagunemine kiiresti. Seda silmas pidades on kloriidide sisaldus tootes rangelt piiratud.
Lahtiselt ladustamiseks või kottidesse pakendamiseks saadetud toote temperatuur ei tohi ületada 55 °C. Konteinerina kasutatakse polüetüleenist või jõupaberist valmistatud kotte. Temperatuurid, mille juures algavad polüetüleeni ja jõupaberi aktiivsed ammooniumnitraadiga oksüdatsiooni protsessid, on vastavalt 270–280 ja 220–230 °C. Tühjad polüetüleenist ja jõupaberist kotid tuleb puhastada toote jääkidest ja kui need ei ole kasutuskõlblikud, tuleb need põletada.
Võrrandi (11.12) järgi pidi plahvatuse soojus olema 1,48 MJ/kg. Küll aga on kõrvalreaktsioonide tõttu, millest üks on endotermiline (11,9), tegelik plahvatussoojus 0,96 MJ/kg, mis on väike võrreldes RDX plahvatuse kuumusega (5,45 MJ). Kuid sellise suure koguse toote nagu ammooniumnitraat puhul on ohutuse tagamiseks oluline selle plahvatusohtlike omaduste (ehkki nõrkade) arvessevõtmine.
Praktiliselt mittepaakuva ammooniumnitraadi saamiseks kasutatakse mitmeid tehnoloogilisi meetodeid. Tõhus vahend niiskuse neeldumise vähendamiseks hügroskoopsete soolade poolt on nende granuleerimine. Homogeensete graanulite kogupind on väiksem kui sama koguse peenkristallilise soola pind, seega imavad granuleeritud väetised õhust niiskust aeglasemalt. Mõnikord legeeritakse ammooniumnitraati vähem hügroskoopsete sooladega, näiteks ammooniumsulfaadiga.
Intensiivsed tingimused protsessi läbiviimiseks saab suures osas tagada aparaadi konstruktsiooni väljatöötamisega. Reaktsioon (VIII) viiakse läbi pidevalt töötavas ITN-seadmes (kasutades neutraliseerimissoojust). Reaktor on vertikaalne silindriline seade, mis koosneb reaktsiooni- ja eraldustsoonidest. Reaktsioonitsoonis on klaas /, mille alumises osas on augud lahuse ringluseks. Klaasi sees olevatest aukudest veidi kõrgemale asetatakse mullitaja. 2 gaasilise ammoniaagi varustamiseks, selle kohal - mullitaja 3 lämmastikhappe tarnimiseks. Reaktsiooniauru-vedeliku segu väljub reaktsiooniklaasi ülaosast; osa lahusest eemaldatakse ITN-aparaadist ja siseneb järelneutralisaatorisse ning ülejäänu (ringluses) läheb uuesti alla. Auru-vedeliku segust eraldunud mahlaaur pestakse korgiga taldrikutel 6 ammooniumnitraadi lahuse ja lämmastikhappe aurude pritsmete eest 20% nitraadilahusega ja seejärel mahlaauru kondensaadiga.
Joonisel fig. on toodud skeem kaasaegsest suure võimsusega ammooniumnitraadi AS-72 tootmiseks võimsusega 1360 tonni päevas. Esialgne 58-60% lämmastikhapet kuumutatakse kerises / kuni 70-80 ITN aparaadi mahlaauruga 3 ja saadeti neutraliseerimiseks. Masinate ees 3 lämmastikhappele lisatakse fosfor- ja väävelhapet sellises koguses, et valmistoode sisaldaks 0,3-0,5% P 2 O 5 ja 0,05-0,2% ammooniumsulfaati.
Seade on varustatud kahe paralleelselt töötava ITN-seadmega. Lisaks lämmastikhappele tarnitakse neid kütteseadmes eelsoojendatud gaasilise ammoniaagiga. 2 aurukondensaat kuni 120-130 °С. Tarnitava lämmastikhappe ja ammoniaagi kogus on reguleeritud nii, et ITN-aparaadi väljalaskeava juures on lahuses väike hapet (2-5 g/l), mis tagab ammoniaagi täieliku imendumise.
Lämmastikhapet (58-60%) kuumutatakse aparaadis 2 ITN-aparaadi mahlaauruga kuni 80-90 °С 8. Küttekehas gaasiline ammoniaak 1 kuumutatakse aurukondensaadiga temperatuurini 120-160°C. Lämmastikhape ja gaasiline ammoniaak sisenevad automaatselt juhitavas vahekorras kahe paralleelselt töötava ITN 5 aparaadi reaktsiooniosadesse. ITN-seadmetest väljuvas 89-92% NH 4 NO 3 lahuses temperatuuril 155-170 ° C on lämmastikhappe liig vahemikus 2-5 g / l, mis tagab ammoniaagi täieliku imendumise.
Seadme ülemises osas pestakse reaktsiooniosast väljuv mahlaaur ammooniumnitraadi pritsmetest; HNO 3 ja NH 3 aurud 20% ammooniumnitraadi lahusega pesupuhastist 18 ja mahlaauru kondensaat lämmastikhappesoojendist 2, mida serveeritakse aparaadi ülemise osa korgiplaatidel. Osa mahlaaurust kasutatakse lämmastikhappe soojendamiseks küttekehas 2 ja suurem osa sellest suunatakse pesupuhastisse. 18, kus see segatakse granuleerimistorni õhuga, aurustist tuleva auru-õhu seguga 6 ja pestakse pesuri pesuplaatidel. Pestud auru-õhu segu eraldub ventilaatori abil atmosfääri 19.
Pärast ITN-seadmete ammooniumnitraadi lahuses liigse NMO3 neutraliseerimist ja väävel- ja fosforhappe lisamist järelneutralisaatorisse 4 läbib lahus kontroll-järelneutralisaatori 5 (kus ammoniaak tarnitakse automaatselt ainult happe läbimurdmisel järelneutralisaatorist 4) ja siseneb aurustisse 6. Erinevalt AC-67 seadmest on aurusti ülemine osa 6 varustatud kahe sõela pesuplaadiga, mis on varustatud aurukondensaadiga, pestes aurustist auru-õhu segu ammooniumnitraadist
Aurustist väljuv soolasulam 6, pärast vesitihendi läbimist 9 ja filtreerida 10, siseneb paaki 11, kust selle sukelpump 12 läbi detonatsioonivastase otsikuga torujuhtme juhitakse survepaaki 15, ja seejärel granulaatoritesse 16 või 17. Sulatuspumpamisseadme ohutuse tagab sulatise temperatuuri automaatse hoidmise süsteem selle aurustumisel aurustis (mitte kõrgem kui 190 °C), sulatusaine juhtimist ja reguleerimist pärast järelneutralisaatorit. 9 (vahemikus 0,1-0,5 g/l NH 3), sulandi temperatuuri reguleerimine paagis 11, pumba korpus 12 ja survetorustik. Kui protsessi regulatiivsed parameetrid lähevad kõrvale, peatub sulatise pumpamine automaatselt ja sulatis paakides 11 ja aurusti 6 kui temperatuur tõuseb, lahjendage see kondensaadiga.
Sulatus granuleeritakse ristkülikukujulises metalltornis 20 mõõtmetega 8x11 m. Graanulite lennukõrgus 55 m tagab 2-3 mm läbimõõduga graanulite kristalliseerumise ja jahutamise temperatuurini 90-120 °C vastuõhuvooluga suvel kuni 500 tuhat m/h ja talvel (madalatel temperatuuridel) kuni 300 - 400 tuh m/h. Torni alumises osas on vastuvõtukoonused, millest graanulid lintkonveieriga edasi toimetatakse 21 saadetakse CS jahutusseadmesse 22.
Jahutusaparaat 22 jagatud kolmeks osaks autonoomse õhuvarustusega keevkihtresti iga sektsiooni all. Selle peaosas on sisseehitatud ekraan, millelt sõelutakse välja granulaatori töö rikkumise tagajärjel tekkinud soolatükid. Tükid saadetakse lahustamiseks. Ventilaatorite poolt tarnitud õhk jahedamatesse sektsioonidesse 23, aparaadis kuumutatud 24 ITN-aparaadi mahlaauru kuumuse tõttu. Kuumutamine toimub õhuniiskusel üle 60% ja talvel, et vältida graanulite järsku jahtumist. Ammooniumnitraadi graanulid läbivad järjestikku ühte, kahte või kolme jahutusseadme sektsiooni, olenevalt seadme koormusest ja atmosfääriõhu temperatuurist. Soovitatav temperatuur granuleeritud toote jahutamiseks talvel on alla 27 °C, suvel kuni 40-50 °C. Töötades üksusi lõunapoolsetes piirkondades, kus õhutemperatuur ületab märkimisväärne arv päevi 30 ° C, töötab jahutusseadme kolmas sektsioon eeljahutatud õhuga (aurutava ammoniaagi soojusvahetis). Igasse sektsiooni tarnitava õhu hulk on 75-80 tuh m3/h. Ventilaatorite rõhk on 3,6 kPa. Temperatuuriga 45-60°C aparaadi sektsioonidest väljatõmbeõhk, mis sisaldab kuni 0,52 g/m 3 ammooniumnitraaditolmu, suunatakse granuleerimistorni, kus see seguneb atmosfääriõhuga ja siseneb pesemiseks pesupuhastisse. 18.
Jahutatud toode saadetakse lattu või pindaktiivsete ainete töötlemiseks (dispergeeriv NF) ja seejärel lahtiselt saatmiseks või kottidesse pakkimiseks. Töötlemine NF dispergeeriva ainega toimub õõnesaparaadis 27 tsentraalselt paikneva düüsiga, mis pihustab rõngakujulist vertikaalset graanulite voolu, või pöörlevas trumlis. Granuleeritud toote töötlemise kvaliteet kõigis kasutatud seadmetes vastab GOST 2-85 nõuetele.
Ammooniumnitraadi füüsikalised ja keemilised omadused. Ammoniaagist ja lämmastikhappest ammooniumnitraadi tootmise põhietapid. Neutraliseerimistehased, mis töötavad atmosfäärirõhul ja töötavad vaakumis. Jäätmete kasutamine ja kõrvaldamine.
kursusetöö, lisatud 31.03.2014
Toodete, toorainete ja tootmiseks kasutatavate materjalide omadused. Ammooniumnitraadi saamise tehnoloogiline protsess. Lämmastikhappe neutraliseerimine gaasilise ammoniaagiga ja aurustamine kõrgelt kontsentreeritud sulamiseni.
kursusetöö, lisatud 19.01.2016
Granuleeritud ammooniumnitraadi tootmise automatiseerimine. Rõhu stabiliseerimisahelad mahlaauru toitetorustikus ja aurukondensaadi temperatuuri juhtimine baromeetrilisest kondensaatorist. Rõhu juhtimine vaakumpumba väljalasketorustikus.
kursusetöö, lisatud 01.09.2014
Ammooniumnitraat kui tavaline ja odav lämmastikväetis. Selle tootmise olemasolevate tehnoloogiliste skeemide ülevaade. Ammooniumnitraadi tootmise moderniseerimine kompleksse lämmastik-fosfaatväetise tootmisega ettevõttes OAO Cherepovetsky Azot.
lõputöö, lisatud 22.02.2012
Lähteaine omadused, abimaterjalid lämmastikhappe tootmiseks. Vastuvõetud tootmisskeemi valik ja põhjendus. Tehnoloogilise skeemi kirjeldus. Protsesside materjalibilansside arvutused. Tehnoloogilise protsessi automatiseerimine.
lõputöö, lisatud 24.10.2011
Tööstuslikud meetodid lahjendatud lämmastikhappe saamiseks. Ammoniaagi oksüdatsiooni katalüsaatorid. Gaasisegu koostis. Optimaalne ammoniaagisisaldus ammoniaagi-õhu segus. Lämmastikhappesüsteemide tüübid. Reaktori materjali- ja soojusbilansi arvutamine.
kursusetöö, lisatud 14.03.2015
Lämmastikhappe tootmise kaasaegsete meetodite ülevaade. Paigalduse tehnoloogilise skeemi kirjeldus, põhiaparaadi ja abiseadmete konstruktsioon. Tooraine ja valmistoodete, kõrvalsaaduste ja tootmisjäätmete omadused.
lõputöö, lisatud 11.01.2013
Ammoniaagi sünteesi katalüsaatorite tootmine ja rakendamine. Oksiidkatalüsaatori struktuur, selle redutseerimise tingimuste mõju aktiivsusele. Taastumise mehhanism ja kineetika. Termogravimeetriline seade ammoniaagi sünteesi katalüsaatorite regenereerimiseks.
lõputöö, lisatud 16.05.2011
Puistematerjalide, niisutatud pulbrite ja pastade granuleerimiseks ja segamiseks mõeldud granulaatorite kirjeldused. Ammooniumnitraadil ja karbamiidil põhinevate kompleksväetiste tootmine. Osakeste vaheliste sidemete tugevdamine kuivatamise, jahutamise ja polümerisatsiooni teel.
kursusetöö, lisatud 11.03.2015
Ammoniaagi valmistamise etapi tehnoloogia ja keemilised reaktsioonid. Lähteaine, sünteesiprodukt. Süsinikdioksiidist muundatud gaasi puhastamise tehnoloogia analüüs, olemasolevad probleemid ja meetodite väljatöötamine tuvastatud tootmisprobleemide lahendamiseks.
Ammooniumnitraat ehk ammooniumnitraat, NH 4 NO 3 on valge kristalne aine, mis sisaldab 35% lämmastikku ammooniumi ja nitraadi kujul, mõlemad lämmastiku vormid on taimedele kergesti omastatavad. Granuleeritud ammooniumnitraati kasutatakse laialdaselt enne külvi ja igat tüüpi pealisväetamiseks. Väiksemas mahus kasutatakse seda lõhkeainete tootmiseks.
Ammooniumnitraat lahustub hästi vees ja on kõrge hügroskoopsusega (võime imada õhust niiskust), mistõttu väetise graanulid levivad, kaotavad kristalse kuju, tekib väetise paakumine - puistematerjal muutub tahkeks monoliitseks massiks.
Ammooniumnitraadi tootmise skemaatiline diagramm
Praktiliselt mittepaakuva ammooniumnitraadi saamiseks kasutatakse mitmeid tehnoloogilisi meetodeid. Tõhus vahend niiskuse neeldumise vähendamiseks hügroskoopsete soolade poolt on nende granuleerimine. Homogeensete graanulite üldpind on väiksem kui sama koguse peenkristallilise soola pind, mistõttu granuleeritud väetised imavad niiskust aeglasemalt.
Sarnaselt toimivate lisanditena kasutatakse ka ammooniumfosfaate, kaaliumkloriidi, magneesiumnitraati. Ammooniumnitraadi tootmisprotsess põhineb gaasilise ammoniaagi ja lämmastikhappe lahusega interaktsiooni heterogeensel reaktsioonil:
NH3 + HNO3 \u003d NH4NO3; ΔН = -144,9 kJ
Keemiline reaktsioon kulgeb suure kiirusega; tööstuslikus reaktoris on see piiratud gaasi lahustumisega vedelikus. Reagentide segamine on difusioonipeetuse vähendamiseks väga oluline.
Ammooniumnitraadi valmistamise tehnoloogiline protsess hõlmab lisaks lämmastikhappe ammoniaagiga neutraliseerimise etapile soolpeetri lahuse aurustamise, sulatise granuleerimise, graanulite jahutamise, graanulite töötlemise pindaktiivsete ainetega, pakkimise, ladustamise ja laadimise etappe. sool, puhastusgaaside heitmed ja reovesi. Joonisel fig. 8.8 on kujutatud ammooniumnitraadi AS-72 tootmiseks mõeldud kaasaegse suure võimsusega seadme skeem, mille võimsus on 1360 tonni päevas. Algne 58-60% lämmastikhape kuumutatakse kerises aparaadi ITN 3 mahlaauruga temperatuurini 70-80°C ja suunatakse neutraliseerimisele. Enne aparaati 3 lisatakse lämmastikhappele fosfor- ja väävelhapet sellises koguses, et valmistoode sisaldaks 0,3–0,5% P 2 O 5 ja 0,05–0,2% ammooniumsulfaati. Seade on varustatud kahe paralleelselt töötava ITN-seadmega. Lisaks lämmastikhappele tarnitakse neile gaasilist ammoniaaki, mis on eelkuumutatud kütteseadmes 2 koos aurukondensaadiga temperatuurini 120-130 °C. Tarnitava lämmastikhappe ja ammoniaagi kogused on reguleeritud selliselt, et ITN-aparaadi väljalaskeava juures on lahuses väike happe liig (2-5 g/l), mis tagab ammoniaagi täieliku imendumise.
Aparaadi alumises osas toimub neutraliseerimisreaktsioon temperatuuril 155-170°C; see annab kontsentreeritud lahuse, mis sisaldab 91–92% NH 4 NO 3 . Seadme ülemises osas pestakse ammooniumnitraadi ja lämmastikhappe aurude pritsmetest veeauru (nn mahlaauru). Osa mahlaauru soojusest kasutatakse lämmastikhappe soojendamiseks. Seejärel saadetakse mahlaaur puhastamisele ja lastakse atmosfääri.
Joonis 8.8. Ammooniumnitraadi seadme AS-72 skeem:
1 – happeküttekeha; 2 – ammoniaagi küttekeha; 3 – ITN-seadmed; 4 - järelneutralisaator; 5 – aurusti; 6 - survepaak; 7,8 - granulaatorid; 9.23 - fännid; 10 – pesupuhasti; 11 - trummel; 12.14 - konveierid; 13 - lift; 15 – keevkihtaparaat; 16 - granuleerimistorn; 17 - kogumine; 18, 20 - pumbad; 19 - paak ujumiseks; 21 - filter ujumiseks; 22 - õhukütteseade.
Ammooniumnitraadi happelahus saadetakse neutralisaatorisse 4; kuhu siseneb ammoniaak, mis on vajalik koostoimeks ülejäänud lämmastikhappega. Seejärel juhitakse lahus aurustisse 5. Saadud sulam, mis sisaldab 99,7–99,8% nitraati, läbib 175 °C juures filtri 21 ja juhitakse tsentrifugaalse sukelpumbaga 20 survepaaki 6 ja seejärel ristkülikukujulisse. metalli granuleerimistorn 16.
Torni ülemises osas on granulaatorid 7 ja 8, mille alumine osa on varustatud õhuga, mis jahutab ülalt langevaid salpetripiiskusid. Salpeetri kukkumisel 50-55 m kõrguselt tekivad õhuvoolul nende ümber väetisegraanulid. Torni väljalaskeava juures on pelletite temperatuur 90-110°C; kuumad graanulid jahutatakse keevkihtseadmes 15. See on ristkülikukujuline seade, millel on kolm sektsiooni ja mis on varustatud aukudega restiga. Ventilaatorid toidavad õhku resti alla; see loob nitraadigraanulite keevkihi, mis tuleb läbi konveieri granuleerimistornist. Pärast jahutamist siseneb õhk granuleerimistorni. Ammooniumnitraadi konveieri 14 graanuleid serveeritakse pindaktiivsete ainetega töötlemiseks pöörlevas trumlis. Seejärel saadetakse valmis väetis konveieri 12 abil pakendisse.
Granuleerimistornist väljuv õhk on saastunud ammooniumnitraadi osakestega ning neutraliseerijast väljuv mahlaaur ja aurustist väljuv auru-õhu segu sisaldavad reageerimata ammoniaaki ja lämmastikhapet, aga ka kaasa kantud ammooniumnitraadi osakesi.
Nende voogude puhastamiseks granuleerimistorni ülaosas on kuus paralleelselt töötavat pesuplaat-tüüpi pesurit 10, mida niisutatakse 20-30% ammooniumnitraadi lahusega, mis tarnitakse pumbaga 18 kogumist 17. Osa see lahus suunatakse ITN-i neutralisaatorisse mahlaauru pesemiseks ja segatakse seejärel soolalahusega ja kasutatakse seetõttu toodete valmistamiseks. Puhastatud õhk imetakse ventilaatori 9 abil granuleerimistornist välja ja lastakse atmosfääri.
