Produkcja saletry amonowej polega na neutralizacji kwasu azotowego gazowym amoniakiem i krystalizacji produktu. Amoniak nie powinien zawierać więcej niż 1% wilgoci, olej w nim nie jest dozwolony. Kwas azotowy jest pobierany w stężeniu większym niż 45% HNO 3 ; zawartość tlenków azotu w nim nie powinna przekraczać 0,1%. Odpady z produkcji amoniaku mogą być również wykorzystywane do produkcji saletry amonowej – na przykład woda amoniakalna oraz gazy zbiornikowe i płuczące usuwane z magazynów ciekłego amoniaku i uzyskiwane przez przedmuchiwanie układów syntezy amoniaku. Skład gazów zbiornikowych: 45-70% NH 3 , 55-30% H 2 + N 2 (ze śladowymi ilościami metanu i argonu); skład gazu płuczącego: 7,5-9% NH 3 , 92,5-91% H 2 + N 2 (ze śladowymi ilościami metanu i argonu). Ponadto do produkcji saletry amonowej stosuje się również gazy destylacyjne z produkcji mocznika, ich przybliżony skład to: 55-57% NH 3, 18-24% CO 2, 15-20% H 2 O.

Efekt termiczny reakcji NH 3 (g) + НNO 3 (l) NH 4 NO 3 wynosi 35,46 kcal / (g mol). Do produkcji saletry amonowej stosuje się zazwyczaj 45-58% kwas. W tym przypadku efekt cieplny reakcji zobojętniania jest odpowiednio zmniejszany przez ciepło rozcieńczania kwasu azotowego wodą i przez stopień rozpuszczania azotanu amonu.

Przy racjonalnym wykorzystaniu ciepła neutralizacji, przez odparowanie wody można otrzymać stężone roztwory, a nawet stopiony azotan amonu.

Zgodnie z tym istnieją schematy otrzymywania roztworu azotanu amonu z jego późniejszym odparowaniem (tzw. Proces wieloetapowy) oraz otrzymywania stopu (proces jednoetapowy lub bez odparowania). Aby wybrać racjonalny schemat neutralizacji, konieczne jest porównanie czterech zasadniczo różnych schematów produkcji azotanu amonu przy użyciu ciepła neutralizacji:

1) instalacje pracujące pod ciśnieniem atmosferycznym (ciśnienie pary soku 0,15-0,2 atm);

2) instalacje z parownikiem próżniowym;

3) instalacje pracujące pod ciśnieniem, z jednorazowym wykorzystaniem ciepła pary soku;

4) instalacje pracujące pod ciśnieniem, z podwójnym wykorzystaniem ciepła pary soku (uzyskanie stężonego stopu).

W praktyce przemysłowej znajdują szerokie zastosowanie jako najbardziej wydajne instalacje pracujące pod ciśnieniem atmosferycznym, wykorzystujące ciepło neutralizacji oraz częściowo instalacje z parownikiem próżniowym.

Wymagania techniczne dla wyrobów gotowych

Zgodnie z GOST 2-85 istniejącym w Rosji, granulowany azotan amonu produkowany jest w dwóch klasach: A - kategoria najwyższej jakości i B - kategoria najwyższej jakości (najwyższa klasa) i pierwsza kategoria jakości (pierwsza klasa). Wskaźniki jakości saletry amonowej wytwarzanej przez przemysł przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1

azotan amonu GOST 2-85

wygląd	Produkt granulowany bez obcych zanieczyszczeń mechanicznych
Całkowity udział masowy azotynów i azotu amonowego w przeliczeniu na:
dla NH4NO3 w suchej masie, % nie mniej niż		nie znormalizowane
dla azotu w suchej masie, %, nie mniej niż
Udział masowy wody, %, nie więcej
PH 10% roztwór wodny, nie mniej niż
Udział masowy substancji nierozpuszczalnych w 10% roztworze kwasu azotowego, %, max		nie znormalizowane
Cieniowanie:
Udział masowy granulek
od 1 do 3 mm, %, nie mniej		nie znormalizowane
od 1 do 4 mm, %, nie mniej
od 2 do 4 mm, %, nie mniej
mniej niż 1 mm, %
więcej niż 6 mm, %
Statystyczna wytrzymałość granulek n/granulkę (kg/granulkę), nie mniej niż
Kruchość, %, nie mniej
Dodatek kondycjonujący	azotan magnezu

Przedsiębiorstwa produkujące azotan amonu muszą zagwarantować konsumentowi, że wskaźniki jakości produktu przewidziane przez GOST 2-85 zostaną zachowane przez 6 miesięcy, pod warunkiem przestrzegania przez konsumenta warunków przechowywania określonych w normie.

Stosowanie saletry amonowej

Saletra amonowa należy do rodzaju nawozów mineralnych, bez których współczesne rolnictwo jest prawie nie do pomyślenia. Przynależność do rodziny nawozów azotowych, wszechstronność zastosowania, możliwość produkcji i dostaw na skalę przemysłową, sprawdzona technologia produkcji – to atuty, które utrzymują niezachwianą pozycję saletry amonowej na rynku nawozowym.

Azot jest niezbędny dla roślin. Chlorofil, który wykorzystuje energię słoneczną i wytwarza materiał budulcowy dla żywych komórek, zawiera azot. Zewnętrznie azotan amonu ma postać białych granulek. Granulowana substancja jest dobrze rozpuszczalna w wodzie i zawiera 34,4% azotu. Stosowany jako pogłówny nawóz pod wszystkie rodzaje roślin uprawnych, na wszystkich typach gleb oraz do przygotowania gleby pod siew. W przemyśle saletra amonowa wykorzystywana jest jako surowiec do produkcji materiałów wybuchowych i dalszego wykorzystania w przemyśle chemicznym, wydobywczym i budowlanym.

Istnieje problem związany z wysoką higroskopijnością azotanu amonu. Granulki tracą twardość, rozprzestrzeniają się wraz ze wzrostem wilgotności. Jednak nowoczesne osiągnięcia technologiczne umożliwiają uwzględnienie tego niuansu i wyeliminowanie go na etapie produkcji.

Tradycyjnie uważa się, że jedną z zalet azotanu amonu jest to, że gleba całkowicie wchłania część amoniaku, dzięki szybkiej rozpuszczalności nawozu. Jednocześnie azotan amonu działa dłużej niż azotan. Ułamkowa aplikacja saletry amonowej zmniejsza utratę azotu azotanowego z wypłukiwania. Z powodzeniem stosowany jest w produkcji mieszanek nawozowych jako najbardziej optymalny składnik azotu. Obecnie na rynku chemicznym obserwuje się stały wzrost zapotrzebowania na saletrę amonową zarówno jako nawóz, jak i przemysłowy surowiec chemiczny. Wynika to również ze wsparcia udzielanego przez państwo rolnictwu oraz rozwojowi całego krajowego przemysłu.

Sposób otrzymywania saletry amonowej z amoniaku z gazu koksowniczego i rozcieńczonego kwasu azotowego przestał być stosowany jako nieopłacalny ekonomicznie.

Technologia produkcji saletry amonowej obejmuje neutralizację kwasu azotowego gazowym amoniakiem wykorzystując ciepło reakcji (145 kJ/mol) do odparowania roztworu saletry. Po utworzeniu roztworu, zwykle o stężeniu 83%, nadmiar wody odparowuje się do stanu stopu, w którym zawartość azotanu amonu wynosi 95 - 99,5%, w zależności od gatunku gotowego produktu. Do stosowania jako nawóz stop jest granulowany w opryskiwaczach, suszony, schładzany i powlekany związkami przeciwzbrylającymi. Kolor granulek waha się od białego do bezbarwnego. Azotan amonu do stosowania w chemii jest zwykle odwodniony, ponieważ jest bardzo higroskopijny, a zawartość procentowa wody (ω(H 2 O)) w nim jest prawie niemożliwa do uzyskania.

W nowoczesnych zakładach produkujących praktycznie niezbrylającą się saletrę amonową gorące granulki o zawartości wilgoci 0,4% lub mniej są schładzane w aparacie ze złożem fluidalnym. Schłodzone granulki są pakowane w polietylenowe lub pięciowarstwowe papierowe worki bitumiczne. W celu nadania granulom większej wytrzymałości, umożliwiającej transport masowy oraz utrzymania stabilności modyfikacji krystalicznej przy dłuższym okresie przydatności do spożycia, dodatki takie jak magnezyt, półwodny siarczan wapnia, produkty rozkładu surowców siarczanowych z kwasem azotowym i inne (zwykle nie więcej niż niż 0,5 % masy).

W produkcji saletry amonowej stosuje się kwas azotowy o stężeniu powyżej 45% (45-58%), zawartość tlenków azotu nie powinna przekraczać 0,1%. W produkcji saletry amonowej można również wykorzystać odpady produkcyjne amoniaku, np. wodę amoniakalną oraz gazy zbiornikowe i płuczące usunięte z magazynów ciekłego amoniaku i otrzymane przez przedmuchiwanie układów syntezy amoniaku. Dodatkowo przy produkcji saletry amonowej wykorzystywane są również gazy destylacyjne z produkcji karbamidu.

Przy racjonalnym wykorzystaniu wydzielanego ciepła zobojętniania, przez odparowanie wody można otrzymać stężone roztwory, a nawet stopiony azotan amonu. Zgodnie z tym wyróżnia się schematy uzyskiwania roztworu azotanu amonu z jego późniejszym odparowaniem (proces wieloetapowy) oraz uzyskiwaniem stopu (proces jednoetapowy lub nieodparowujący).

Możliwe są następujące zasadniczo różne schematy produkcji azotanu amonu przy użyciu ciepła neutralizacji:

Instalacje pracujące pod ciśnieniem atmosferycznym (nadmierne ciśnienie pary soku 0,15-0,2 atm);

Instalacje z parownikiem próżniowym;

Zakłady pracujące pod ciśnieniem, z jednorazowym wykorzystaniem ciepła pary sokowej;

Zakłady pracujące pod ciśnieniem, z podwójnym wykorzystaniem ciepła pary soku (uzyskanie skoncentrowanego stopu).

Otrzymywanie azotanu amonu tą metodą składa się z następujących głównych etapów:

1. otrzymanie roztworu saletry amonowej przez zobojętnienie kwasu azotowego amoniakiem;

2. odparowanie roztworu saletry amonowej do stanu stopionego;

3. krystalizacja soli ze stopu;

4. suszenie i chłodzenie soli;

5. pakowanie.

Proces neutralizacji prowadzony jest w neutralizatorze, który umożliwia wykorzystanie ciepła reakcji do częściowego odparowania roztworu - ITN. Przeznaczony jest do otrzymywania roztworu saletry amonowej poprzez zobojętnienie 58 - 60% kwasu azotowego gazowym amoniakiem wykorzystując ciepło reakcji do częściowego odparowania wody z roztworu pod ciśnieniem atmosferycznym zgodnie z reakcją:

NH3 + HNO3 \u003d NH4NO3 + Qkcal

Azotan amonu, inaczej azotan amonu, NH 4 NO 3 to biała krystaliczna substancja zawierająca 35% azotu w postaci amonowej i azotanowej, obie formy azotu są łatwo przyswajalne przez rośliny. Saletra amonowa granulowana stosowana jest na szeroką skalę przedsiewnie oraz do wszystkich rodzajów nawozów pogłównych. Na mniejszą skalę wykorzystywany jest do produkcji materiałów wybuchowych.

Azotan amonu dobrze rozpuszcza się w wodzie i ma dużą higroskopijność (zdolność do pochłaniania wilgoci z powietrza), co powoduje, że granulki nawozu rozsypują się, tracą swój krystaliczny kształt, następuje zbrylanie się nawozu - materiał sypki zamienia się w stałą monolityczną masę.

Schemat ideowy produkcji saletry amonowej

W celu uzyskania praktycznie niezbrylającej się saletry amonowej stosuje się szereg metod technologicznych. Skutecznym sposobem zmniejszenia szybkości wchłaniania wilgoci przez sole higroskopijne jest ich granulacja. Całkowita powierzchnia jednorodnych granulek jest mniejsza niż powierzchnia tej samej ilości drobnej soli krystalicznej, dlatego nawozy granulowane wolniej wchłaniają wilgoć z

Jako podobnie działające dodatki stosowane są również fosforany amonu, chlorek potasu, azotan magnezu. Proces produkcji saletry amonowej opiera się na heterogenicznej reakcji oddziaływania gazowego amoniaku z roztworem kwasu azotowego:

NH3 + HNO3 \u003d NH4NO3; ΔН = -144,9 kJ

Reakcja chemiczna przebiega z dużą szybkością; w reaktorze przemysłowym jest ograniczona rozpuszczaniem się gazu w cieczy. Mieszanie reagentów ma ogromne znaczenie dla zmniejszenia opóźnienia dyfuzji.

Proces technologiczny wytwarzania saletry amonowej obejmuje, oprócz etapu zobojętniania kwasu azotowego amoniakiem, również etapy odparowania roztworu azotanowego, granulację stopu, schładzanie granulatu, obróbkę granulatu środkami powierzchniowo czynnymi, pakowanie, magazynowanie i ładowanie azotanów, oczyszczanie emisji gazów i ścieków. na ryc. Na rycinie 8.8 przedstawiono schemat nowoczesnej wielkopojemnościowej instalacji do produkcji saletry amonowej AS-72 o wydajności 1360 ton/dobę. Oryginalny 58-60% kwas azotowy jest podgrzewany w podgrzewaczu do 70 - 80°C wraz z parą soku z aparatury ITN 3 i podawany do neutralizacji. Przed aparatem 3 kwasy fosforowy i siarkowy dodaje się do kwasu azotowego w takich ilościach, aby gotowy produkt zawierał 0,3-0,5% P2O5 i 0,05-0,2% siarczanu amonu. Jednostka wyposażona jest w dwa urządzenia ITN pracujące równolegle. Oprócz kwasu azotowego dostarczany jest do nich amoniak w postaci gazowej, wstępnie podgrzany w podgrzewaczu 2 z kondensatem pary wodnej do temperatury 120-130°C. Ilości podawanego kwasu azotowego i amoniaku reguluje się w taki sposób, aby na wylocie z aparatu ITN roztwór miał niewielki nadmiar kwasu (2-5 g/l), co zapewnia całkowitą absorpcję amoniaku.

W dolnej części aparatu następuje reakcja zobojętniania w temperaturze 155-170°C; daje to stężony roztwór zawierający 91-92% NH 4 NO 3 . W górnej części aparatu następuje wypłukanie pary wodnej (tzw. pary sokowej) z rozprysków azotanu amonu i oparów kwasu azotowego. Część ciepła pary soku jest wykorzystywana do ogrzewania kwasu azotowego. Następnie para z soku jest przesyłana do oczyszczania i uwalniana do atmosfery.

8.8 Schemat instalacji azotanu amonu AS-72:

1 – grzejnik kwasowy; 2 – podgrzewacz amoniaku; 3 – urządzenia ITN; 4 - neutralizator końcowy; 5 – parownik; 6 - zbiornik ciśnieniowy; 7,8 - granulatory; 9.23 - wentylatory; 10 – płuczka myjąca; 11 - bęben; 12.14 - przenośniki; 13 - winda; 15 – aparat ze złożem fluidalnym; 16 - wieża granulacyjna; 17 - kolekcja; 18, 20 - pompy; 19 - zbiornik do pływania; 21 - filtr do pływania; 22 - nagrzewnica powietrza.

Kwaśny roztwór azotanu amonu jest przesyłany do neutralizatora 4; gdzie wchodzi amoniak, niezbędny do interakcji z pozostałym kwasem azotowym. Następnie roztwór jest podawany do wyparki 5. Powstały stop, zawierający 99,7-99,8% azotanu, przechodzi przez filtr 21 w temperaturze 175 ° C i jest podawany do zbiornika ciśnieniowego 6 za pomocą odśrodkowej pompy zanurzeniowej 20, a następnie do prostokątnego wieża do granulacji metalu 16.

W górnej części wieży znajdują się granulatory 7 i 8, których dolna część zasilana jest powietrzem, które chłodzi spadające z góry krople saletry. Podczas opadania kropel saletry z wysokości 50-55 m pod wpływem powietrza wokół nich tworzą się granulki nawozu. Temperatura peletów na wylocie z wieży wynosi 90-110°C; gorące granulki są chłodzone w aparacie ze złożem fluidalnym 15. Jest to prostokątny aparat mający trzy sekcje i wyposażony w ruszt z otworami. Wentylatory dostarczają powietrze pod ruszt; tworzy to złoże fluidalne granulek azotanu przechodzących przez przenośnik z wieży granulacyjnej. Powietrze po schłodzeniu wchodzi do wieży granulacyjnej. Granulki przenośnika saletry amonowej 14 podawane są do obróbki środkami powierzchniowo czynnymi w obracającym się bębnie. Następnie gotowy nawóz transportowany jest do opakowania przenośnikiem 12.

Powietrze opuszczające wieżę granulacyjną jest zanieczyszczone cząstkami saletry amonowej, a para soku z neutralizatora i mieszanina parowo-powietrzna z wyparki zawiera nieprzereagowany amoniak i kwas azotowy oraz cząstki unoszonej saletry amonowej.

Do oczyszczania tych strumieni w górnej części wieży granulacyjnej służy sześć równolegle pracujących płuczek myjących typu tacowego 10, nawadnianych 20-30% roztworem saletry amonowej, który jest dostarczany przez pompę 18 z kolektora 17. Część roztwór ten jest kierowany do neutralizatora ITN w celu wypłukania oparów soku, a następnie mieszany z roztworem saletry, a zatem używany do wytwarzania produktów. Oczyszczone powietrze jest odsysane z wieży granulacyjnej przez wentylator 9 i uwalniane do atmosfery.

Wyślij swoją dobrą pracę w bazie wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy korzystają z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Wam bardzo wdzięczni.

Wysłany dnia http://www.allbest.ru/

Wstęp
1. Produkcja saletry amonowej
2. Surowiec
3. Synteza amoniaku
4. Charakterystyka docelowego produktu
5. Fizyczno-chemiczne uzasadnienie głównych procesów wytwarzania docelowego produktu i bezpieczeństwa środowiskowego produkcji

Wstęp

Najważniejszym rodzajem nawozów mineralnych są azot: saletra amonowa, mocznik, siarczan amonu, wodne roztwory amoniaku itp. Azot pełni niezwykle ważną rolę w życiu roślin: wchodzi w skład chlorofilu, który jest akceptorem energii słonecznej oraz białko, które jest niezbędne do budowy żywej komórki. Rośliny mogą pobierać wyłącznie azot związany – w postaci azotanów, soli amonowych lub amidów. Stosunkowo niewielkie ilości związanego azotu powstają z azotu atmosferycznego w wyniku działania mikroorganizmów glebowych. Współczesne rolnictwo intensywne nie może jednak istnieć bez dodatkowego stosowania do gleby nawozów azotowych, uzyskanych w wyniku przemysłowego wiązania azotu atmosferycznego.

Nawozy azotowe różnią się między sobą zawartością azotu, w postaci związków azotu (azotan, amon, amid), fazą (stałą i ciekłą), wyróżnia się także nawozy fizjologicznie kwaśne i fizjologicznie zasadowe.

1. Produkcja saletry amonowej

Azotan amonu, czyli azotan amonu, NH 4 NO 3 - biała krystaliczna substancja zawierająca 35% azotu w postaci amonowej i azotanowej , obie formy azotu są łatwo przyswajalne przez rośliny. Saletra amonowa granulowana stosowana jest na szeroką skalę przedsiewnie oraz do wszystkich rodzajów nawozów pogłównych. Na mniejszą skalę służy do produkcji materiałów wybuchowych.

Azotan amonu jest dobrze rozpuszczalny w wodzie i ma wysoką higroskopijność (zdolność do pochłaniania wilgoci z powietrza). Z tego powodu granulki nawozów rozprzestrzeniają się, tracą postać krystaliczną, następuje zbrylanie nawozów – materiał sypki zamienia się w stałą monolityczną masę.

Saletra amonowa produkowana jest w trzech rodzajach:

A i B - stosowane w przemyśle; stosowane w mieszankach wybuchowych (amonity, amoniaki)

B - skuteczny i najczęściej spotykany nawóz azotowy zawierający około 33-34% azotu; ma fizjologiczną kwasowość.

2. Surowiec

Surowcem do produkcji saletry amonowej jest amoniak i kwas azotowy.

Kwas azotowy . Czysty kwas azotowy HNO jest bezbarwną cieczą o gęstości 1,51 g/cm3 w temperaturze -42°C, zestalającą się w przezroczystą krystaliczną masę. W powietrzu, podobnie jak stężony kwas solny, „dymi”, ponieważ jego opary tworzą małe kropelki mgły z „wilgocią w powietrzu. Kwas azotowy nie różni się siłą, już pod wpływem światła stopniowo się rozkłada:

Im wyższa temperatura i im bardziej stężony kwas, tym szybszy rozkład. Uwolniony dwutlenek azotu rozpuszcza się w kwasie i nadaje mu brązowy kolor.

Kwas azotowy jest jednym z najsilniejszych kwasów; w roztworach rozcieńczonych rozkłada się całkowicie na jony H i -NO.Kwas azotowy jest jednym z najważniejszych związków azotu: jest zużywany w dużych ilościach do produkcji nawozów azotowych, materiałów wybuchowych i barwników organicznych, pełni funkcję utleniacza w wielu procesach chemicznych i jest używany do produkcji kwasu siarkowego, kwasu azotowego, używany do produkcji lakierów celulozowych, folii .

Produkcja przemysłowa kwasu azotowego . Nowoczesne przemysłowe metody produkcji kwasu azotowego opierają się na katalitycznym utlenianiu amoniaku tlenem atmosferycznym. Opisując właściwości amoniaku wskazano, że spala się on w tlenie, a produktami reakcji są woda i wolny azot. Ale w obecności katalizatorów utlenianie amoniaku tlenem może przebiegać inaczej. Jeśli przejdziesz mieszaninę amoniaku z powietrzem nad katalizatorem, a następnie w temperaturze 750 ° C i pewnym składzie mieszaniny następuje prawie całkowita przemiana

Utworzony łatwo przechodzi do, który z wodą w obecności tlenu atmosferycznego daje kwas azotowy.

Stopy na bazie platyny są stosowane jako katalizatory w utlenianiu amoniaku.

Kwas azotowy otrzymywany przez utlenianie amoniaku ma stężenie nieprzekraczające 60%. W razie potrzeby skoncentruj się

Przemysł produkuje kwas azotowy rozcieńczony o stężeniu 55, 47 i 45% oraz stężony - 98 i 97%.Kwas stężony transportowany jest w cysternach aluminiowych, rozcieńczony - w cysternach ze stali kwasoodpornej.

3. Synteza amoniaku

surowiec azotan azotan amoniakalny

Amoniak jest kluczowym produktem różnych substancji zawierających azot stosowanych w przemyśle i rolnictwie. DN Pryanishnikov nazwał amoniak „alfa i omega” w metabolizmie substancji azotowych w roślinach.

Diagram przedstawia główne zastosowania amoniaku. Skład amoniaku został ustalony przez C. Bertholleta w 1784 r. Amoniak NH 3 jest zasadą, średnio silnym środkiem redukującym i skutecznym środkiem kompleksującym w stosunku do kationów z wolnymi orbitalami wiążącymi.

Fizyczne i chemiczne podstawy procesu . Syntezę amoniaku z pierwiastków przeprowadza się zgodnie z równaniem reakcji

N2 + 3H2 \u003d 2NH3; ?H<0

Reakcja jest odwracalna, egzotermiczna, charakteryzuje się dużym ujemnym efektem entalpii (?H = -91,96 kJ/mol) i staje się jeszcze bardziej egzotermiczna w wysokich temperaturach (?H = -112,86 kJ/mol). Zgodnie z zasadą Le Chateliera po podgrzaniu równowaga przesuwa się w lewo, w kierunku spadku wydajności amoniaku. Zmiana entropii w tym przypadku również jest ujemna i nie sprzyja reakcji. Przy ujemnej wartości S wzrost temperatury zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia reakcji,

Reakcja syntezy amoniaku przebiega ze spadkiem objętości. Zgodnie z równaniem reakcji, 4 mole początkowych gazowych reagentów tworzą 2 mole gazowego produktu. Na podstawie zasady Le Chateliera można stwierdzić, że w warunkach równowagi zawartość amoniaku w mieszaninie będzie większa pod wysokim ciśnieniem niż pod niskim ciśnieniem.

4. Charakterystyka docelowego produktu

Właściwości fizykochemiczne . Azotan amonu (azotan amonu) NH4NO3 ma masę cząsteczkową 80,043; czysty produkt - bezbarwna krystaliczna substancja zawierająca 60% tlenu, 5% wodoru i 35% azotu (po 17,5% w postaci amoniaku i azotanu). Produkt techniczny zawiera co najmniej 34,0% azotu.

Podstawowe właściwości fizyczne i chemiczne saletry amonowejS:

Azotan amonu, w zależności od temperatury, występuje w pięciu modyfikacjach krystalicznych, które są stabilne termodynamicznie pod ciśnieniem atmosferycznym (tabela). Każda modyfikacja istnieje tylko w określonym zakresie temperatur, a przejściu (polimorficznemu) z jednej modyfikacji do drugiej towarzyszą zmiany struktury krystalicznej, wydzielanie (lub absorpcja) ciepła, a także nagła zmiana objętości właściwej, pojemności cieplnej , entropia itp. Przejścia polimorficzne są odwracalne - enancjotropowe.

Tabela. Modyfikacje krystaliczne azotanu amonu

Układ NH 4 NO 3 -H 2 O (ryc. 11-2) należy do układów o prostej eutektyce. Punkt eutektyczny odpowiada stężeniu 42,4% MH 4 MO 3 i temperaturze -16,9 °C. Lewa gałąź wykresu, linia likwidusu wody, odpowiada warunkom uwolnienia lodu w układzie HH 4 MO 3 -H 2 O. Prawa gałąź krzywej likwidusu to krzywa rozpuszczalności MH 4 MO 3 w wodzie. Krzywa ta ma trzy punkty załamania odpowiadające temperaturom przejść modyfikacji NH4NO31=11 (125,8°C), II=III (84,2°C) i 111=IV (32,2°C). Temperatura topnienia (krystalizacja) bezwodnej saletry amonowej wynosi 169,6°C. Zmniejsza się wraz ze wzrostem zawartości wilgoci w soli.

Zależność temperatury krystalizacji NH 4 NO 3 (Tcryst, „C) od wilgotności (X,%) do 1,5% opisuje równanie:

t cris = 169,6 - 13, 2x (11.6)

Zależność temperatury krystalizacji saletry amonowej z dodatkiem siarczanu amonu od wilgotności (X,%) do 1,5% i siarczanu amonu (U, %) do 3,0% wyraża się równaniem:

t crist \u003d 169,6 - 13,2X + 2, OU. (11,7).

Azotan amonu rozpuszcza się w wodzie z pochłanianiem ciepła. Poniżej wartości ciepła rozpuszczania (Qsolv) azotanu amonu o różnych stężeniach w wodzie o temperaturze 25°C:

C (NH4NO3) % szerokie rzesze 59,69 47.05 38,84 30,76 22,85 15,09 2,17
Q rozwiązanie kJ / kg. -202,8 -225,82 -240,45 -256,13 -271,29 -287,49 -320,95

Azotan amonu jest dobrze rozpuszczalny w wodzie, alkoholach etylowych i metylowych, pirydynie, acetonie, ciekłym amoniaku.

Ryż. 11-2. Diagram stanu systemuNH4 N03 - H20

Rozkład termiczny . Azotan amonu jest środkiem utleniającym zdolnym do podtrzymywania spalania. Podczas ogrzewania w ograniczonej przestrzeni, gdy produkty rozkładu termicznego nie mogą być swobodnie usuwane, azotan może w pewnych warunkach eksplodować (wybuchnąć). Może również eksplodować pod wpływem silnych uderzeń, na przykład zainicjowanych przez materiały wybuchowe.

W początkowym okresie ogrzewania w temperaturze 110°C stopniowo zachodzi endotermiczna dysocjacja azotanów na amoniak i kwas azotowy:

NH4NO3 > NH3 + HNO3 - 174,4 kJ / mol. (11,9)

W temperaturze 165°C ubytek masy nie przekracza 6%/dobę. Szybkość dysocjacji zależy nie tylko od temperatury, ale także od stosunku powierzchni saletry do jej objętości, zawartości zanieczyszczeń itp.

Amoniak jest mniej rozpuszczalny w stopie niż kwas azotowy, więc jest usuwany szybciej; stężenie kwasu azotowego wzrasta do wartości równowagi określonej przez temperaturę. Obecność kwasu azotowego w stopie determinuje autokatalityczny charakter rozkładu termicznego.

W zakresie temperatur 200-270°C słabo egzotermiczna reakcja rozkładu azotanów do podtlenku azotu i wody zachodzi głównie:

NH4NO3 > N2O+ 2H2O + 36,8 kJ/mol. (11.10)

Dwutlenek azotu, który powstaje podczas rozkładu termicznego kwasu azotowego, który jest produktem dysocjacji azotanu amonu, ma zauważalny wpływ na szybkość rozkładu termicznego.

Kiedy dwutlenek azotu reaguje z azotanem, powstaje kwas azotowy, woda i azot:

NH4NO3 + 2NO2 > N2 + 2HNO3 + H2O + 232 kJ / mol (11,11 )

Efekt termiczny tej reakcji jest ponad 6 razy większy niż efekt termiczny reakcji rozkładu saletry na N 2 O i H 2 O. Saletra amonowa może prowadzić do jej szybkiego rozkładu.

Gdy saletra jest podgrzewana w układzie zamkniętym w temperaturze 210-220°C, gromadzi się amoniak, stężenie kwasu azotowego spada, w związku z czym reakcja rozkładu jest silnie zahamowana.Proces rozkładu termicznego praktycznie zatrzymuje się, mimo że większość soli ma jeszcze nie rozłożony. W wyższych temperaturach amoniak utlenia się szybciej, w układzie gromadzi się kwas azotowy, a reakcja przebiega ze znacznym samoprzyspieszeniem, co może doprowadzić do wybuchu.

Dodatek do azotan amonu substancji, które mogą rozkładać się z uwolnieniem amoniaku (na przykład mocznika i acetamidu), hamuje rozkład termiczny. Sole z kationami srebra lub talu znacznie zwiększają szybkość reakcji ze względu na tworzenie się kompleksów z jonami azotanowymi w stopie. Jony chloru działają silnie katalitycznie na proces rozkładu termicznego. Po podgrzaniu mieszaniny zawierającej chlorek i azotan amonu do temperatury 220-230 °C rozpoczyna się bardzo szybki rozkład z uwolnieniem dużych ilości gazu. Ze względu na ciepło reakcji temperatura mieszaniny znacznie wzrasta, a rozkład jest zakończony w krótkim czasie.

Jeżeli mieszaninę zawierającą chlorki utrzymuje się w temperaturze 150-200°C, to w pierwszym okresie czasu, zwanym okresem indukcji, rozkład będzie przebiegał z szybkością odpowiadającą rozkładowi saletry w danej temperaturze. W tym okresie, oprócz rozkładu, zachodzą również inne procesy, których skutkiem jest w szczególności wzrost zawartości kwasu w mieszaninie i wydzielanie niewielkiej ilości chloru. Po okresie indukcji rozkład przebiega z dużą szybkością i towarzyszy mu silne wydzielanie ciepła oraz powstawanie dużej ilości toksycznych gazów. Przy wysokiej zawartości chlorków rozkład całej masy azotanu amonu szybko się kończy. W związku z tym zawartość chlorków w produkcie jest ściśle ograniczona.

Przy obsłudze mechanizmów stosowanych przy produkcji saletry amonowej należy stosować smary, które nie wchodzą w interakcję z produktem i nie obniżają początkowej temperatury rozkładu termicznego. W tym celu można zastosować na przykład smar VNIINP-282 (GOST 24926-81).

Temperatura towaru wysyłanego do przechowywania luzem lub do pakowania w worki nie powinna przekraczać 55°C. Jako pojemnik stosuje się torby wykonane z polietylenu lub papieru pakowego. Temperatury, w których rozpoczynają się aktywne procesy utleniania polietylenu i papieru siarczanowego azotanem amonu, wynoszą odpowiednio 270–280 i 220–230°C. Puste worki polietylenowe i papierowe należy oczyścić z pozostałości produktu, a jeśli nie nadają się do użytku, należy je spalić.

Pod względem energii wybuchu azotan amonu jest trzykrotnie słabszy niż większość materiałów wybuchowych. Granulowany produkt może w zasadzie zdetonować, ale inicjacja przez kapsułę detonatora jest niemożliwa, wymaga to dużych ładunków silnych materiałów wybuchowych.

Wybuchowy rozkład saletry przebiega zgodnie z równaniem:

NH4NO3 > N2 + 0,5O2 + 2H2O + 118 kJ / mol. (11.12)

Zgodnie z równaniem (11.12) ciepło wybuchu powinno wynosić 1,48 MJ/kg. Jednak ze względu na reakcje uboczne, z których jedna jest endotermiczna (11,9), rzeczywiste ciepło wybuchu wynosi 0,96 MJ/kg, co jest wartością niewielką w porównaniu z ciepłem wybuchu RDX (5,45 MJ). Jednak w przypadku tak dużego tonażu produktu, jakim jest saletra amonowa, uwzględnienie jego właściwości wybuchowych (choć słabych) jest ważne dla zapewnienia bezpieczeństwa.

Wymagania konsumentów dotyczące jakości azotanu amonu wytwarzanego przez przemysł znajdują odzwierciedlenie w GOST 2-85, zgodnie z którym wytwarzany jest produkt handlowy dwóch gatunków.

Wytrzymałość granulek określa się zgodnie z GOST-21560.2-82 za pomocą urządzeń IPG-1, MIP-10-1 lub OSPG-1M.

Kruchość granulowanego azotanu amonu pakowanego w worki określa się zgodnie z GOST-21560.5-82.

GOST 14702-79-" wodoodporny"

5. Fizyczno-chemiczne uzasadnienie głównych procesów wytwarzania docelowego produktu i bezpieczeństwa środowiskowego produkcji

Jako podobnie działające dodatki stosowane są również fosforany amonu, chlorek potasu, azotan magnezu. Proces produkcji saletry amonowej opiera się na heterogenicznej reakcji oddziaływania gazowego amoniaku z roztworem kwasu azotowego:

NH3 + HNO3 \u003d NH4NO3

AH = -144,9 kJ (VIII)

Reakcja chemiczna przebiega z dużą szybkością; w reaktorze przemysłowym jest on ograniczony rozpuszczaniem się gazu w cieczy.Wymieszanie reagentów ma ogromne znaczenie dla zmniejszenia oporu dyfuzyjnego.

Intensywne warunki prowadzenia procesu można w dużym stopniu zapewnić poprzez opracowanie konstrukcji aparatury. Reakcję (VIII) prowadzi się w pracującym w sposób ciągły aparacie ITN (wykorzystując ciepło zobojętniania). Reaktor jest pionowym cylindrycznym aparatem, składającym się ze stref reakcji i separacji. W strefie reakcji znajduje się szyba /, w dolnej części której znajdują się otwory umożliwiające cyrkulację roztworu. Bełkotkę umieszcza się nieco nad otworami wewnątrz szkła. 2 do dostarczania gazowego amoniaku, nad nim - bełkotka 3 dostarczać kwas azotowy. Mieszanina pary i cieczy z reakcji opuszcza górną część zlewki reakcyjnej; część roztworu jest usuwana z aparatu ITN i wchodzi do neutralizatora wtórnego, a reszta (krążąca) ponownie opada. Para soku uwolniona z mieszaniny para-ciecz jest myta na zakorkowanych płytkach 6 z rozprysków roztworu azotanu amonu i oparów kwasu azotowego z 20% roztworem azotanu, a następnie kondensatu pary sokowej.

Ciepło reakcji (VIII) jest wykorzystywane do częściowego odparowania wody z mieszaniny reakcyjnej (stąd nazwa aparatu - ITN). Różnica temperatur w różnych częściach aparatury prowadzi do intensywniejszej cyrkulacji mieszaniny reakcyjnej.

Proces technologiczny wytwarzania saletry amonowej obejmuje, oprócz etapu zobojętniania kwasu azotowego amoniakiem, również etapy odparowania roztworu azotanowego, granulację stopu, schładzanie granulatu, obróbkę granulatu środkami powierzchniowo czynnymi, pakowanie, magazynowanie i ładowanie azotanów, oczyszczanie emisji gazów i ścieków.

na ryc. podano schemat nowoczesnej wielkowydajnej instalacji do produkcji saletry amonowej AS-72 o wydajności 1360 ton/dobę. Początkowy kwas azotowy 58-60% jest podgrzewany w podgrzewaczu / do 70-80 Parą soku z aparatu ITN 3 i wysłany do neutralizacji. Przed maszynami 3 kwasy fosforowy i siarkowy dodaje się do kwasu azotowego w takich ilościach, aby gotowy produkt zawierał 0,3-0,5% P 2 O 5 i 0,05-0,2% siarczanu amonu.

Jednostka wyposażona jest w dwa urządzenia ITN pracujące równolegle. Oprócz kwasu azotowego są one zasilane gazowym amoniakiem, wstępnie podgrzanym w podgrzewaczu. 2 kondensat pary do 120-130 °С. Ilość podawanego kwasu azotowego i amoniaku reguluje się w taki sposób, aby na wylocie z aparatu ITN roztwór miał niewielki nadmiar kwasu (2-5 g/l), co zapewnia całkowitą absorpcję amoniaku.

W aparacie ogrzewa się kwas azotowy (58-60%) 2 do 80-90 °С parą soku z aparatu ITN 8. Gazowy amoniak w grzejniku 1 ogrzewany kondensatem pary wodnej do temperatury 120-160°C. Kwas azotowy i gazowy amoniak w automatycznie kontrolowanym stosunku wchodzą do części reakcyjnej dwóch pracujących równolegle aparatów ITN 5. 89-92% roztwór NH 4 NO 3 opuszczający urządzenia ITN w temperaturze 155-170°C posiada nadmiar kwasu azotowego w zakresie 2-5 g/l, co zapewnia całkowitą absorpcję amoniaku.

W górnej części aparatu opary soku z części reakcyjnej są wypłukiwane z rozprysków saletry amonowej; pary HNO 3 i NH 3 z 20% roztworem saletry amonowej z płuczki myjącej 18 i kondensatu pary soku z podgrzewacza kwasu azotowego 2, które są podawane na talerzach pokrywy górnej części urządzenia. Część oparów soku jest wykorzystywana do podgrzewania kwasu azotowego w podgrzewaczu 2, a większość jest przesyłana do skrubera myjącego. 18, gdzie jest mieszany z powietrzem z wieży granulacyjnej, z mieszanką parowo-powietrzną z wyparki 6 i przemyto na płytkach myjących płuczki. Przemyta mieszanina pary i powietrza jest uwalniana do atmosfery za pomocą wentylatora 19.

Rozwiązanie z urządzeń ITN 8 sekwencyjnie przechodzi po neutralizatorze 4 i konwerter sterujący 5. Do neutralizatora 4 dozować kwasy siarkowy i fosforowy w ilości zapewniającej zawartość w gotowym produkcie 0,05-0,2% siarczanu amonu i 0,3-0,5% P20s. Dozowanie kwasów za pomocą pomp nurnikowych jest regulowane w zależności od obciążenia urządzenia.

Po zneutralizowaniu nadmiaru NMO3 w roztworze saletry amonowej z aparatury ITN oraz wprowadzonego kwasu siarkowego i fosforowego w neutralizatorze 4, roztwór przechodzi kontrolny neutralizator 5 (gdzie amoniak jest dostarczany automatycznie tylko w przypadku przebicia kwasu z neutralizatora wtórnego 4) i wchodzi do parownika 6. W przeciwieństwie do jednostki AC-67 górna część parownika 6 wyposażone w dwie sitowe płyty myjące, do których doprowadzana jest para wodna kondensatu, przemywająca mieszankę parowo-powietrzną z parownika z saletry amonowej

Stop saletry z parownika 6, po przejściu przez śluzę wodną 9 i przefiltrować 10, wchodzi do zbiornika 11, skąd jego pompa głębinowa 12 rurociągiem z króćcem przeciwstukowym podawany jest do zbiornika ciśnieniowego 15, a następnie do granulatorów 16 Lub 17. Bezpieczeństwo zespołu pompowania stopu zapewnia system automatycznego utrzymywania temperatury stopu podczas jego odparowania w parowniku (nie wyższej niż 190°C), kontrola i regulacja medium stopionego za neutralizatorem 9 (w granicach 0,1-0,5 g/l NH 3), kontrola temperatury wytopu w zbiorniku 11, obudowa pompy 12 i rurociąg ciśnieniowy. Jeśli parametry regulacyjne procesu odbiegają, pompowanie wytopu zostaje automatycznie zatrzymane, a wytop w zbiornikach 11 i parownik 6 gdy temperatura wzrośnie, rozcieńczyć kondensatem.

Granulację zapewniają dwa rodzaje granulatorów: wibroakustyczny 16 i monodyspersyjne 17. Granulatory wibroakustyczne, które działają na jednostkach o dużej pojemności, okazały się bardziej niezawodne i wygodne w obsłudze.

Stop jest granulowany w prostokątnej metalowej wieży 20 o wymiarach 8x11 m. Wysokość lotu granulek 55 m zapewnia krystalizację i chłodzenie granulek o średnicy 2-3 mm do temperatury 90-120°C przy przeciwprądzie powietrza latem do 500 tys m/h a zimą (przy niskich temperaturach) do 300 - 400 tys. m/h. W dolnej części wieży znajdują się stożki odbiorcze, z których transportowany jest przenośnikiem taśmowym granulat 21 przesyłane do urządzenia chłodzącego CS 22.

Aparatura chłodząca 22 podzielony na trzy sekcje z niezależnym doprowadzeniem powietrza pod każdą sekcją rusztu fluidyzacyjnego. W jego części czołowej wbudowane jest sito, na którym odsiewa się grudki saletry powstałe w wyniku naruszenia pracy granulatora. Grudki są wysyłane do rozwiązania. Powietrze dostarczane do sekcji chłodniczych przez wentylatory 23, podgrzewane w aparacie 24 z powodu ciepła oparów soku z aparatu ITN. Ogrzewanie przeprowadza się przy wilgotności powietrza atmosferycznego powyżej 60%, a zimą w celu uniknięcia nagłego wychłodzenia granulatu. Granulki saletry amonowej przechodzą kolejno przez jedną, dwie lub trzy sekcje aparatury chłodniczej, w zależności od obciążenia urządzenia i temperatury powietrza atmosferycznego. Zalecana temperatura chłodzenia granulatu zimą to poniżej 27°C, latem do 40-50°C. Podczas pracy jednostek w regionach południowych, gdzie przez znaczną liczbę dni temperatura powietrza przekracza 30 ° C, trzecia sekcja urządzenia chłodzącego działa na wstępnie schłodzonym powietrzu (w wyparnym wymienniku ciepła z amoniakiem). Ilość powietrza dostarczanego do każdej sekcji wynosi 75-80 tys. m3/h. Ciśnienie wentylatorów wynosi 3,6 kPa. Powietrze wywiewane z sekcji aparatu o temperaturze 45-60°C, zawierające do 0,52 g/m 3 pyłu saletry amonowej kierowane jest do wieży granulacyjnej, gdzie miesza się z powietrzem atmosferycznym i wchodzi do skrubera płuczącego w celu wymycia 18.

Schłodzony produkt kierowany jest do magazynu lub do przerobu środków powierzchniowo czynnych (dyspergator NF), a następnie do wysyłki luzem lub do pakowania w worki. Obróbkę dyspergatorem NF przeprowadza się w wydrążonym aparacie 27 z centralnie umieszczoną dyszą rozpylającą pierścieniowy pionowy strumień granulek lub w obracającym się bębnie. Jakość przetwarzania granulowanego produktu we wszystkich używanych urządzeniach spełnia wymagania GOST 2-85.

Saletra amonowa granulowana składowana jest w magazynie w pryzmach o wysokości do 11 m. Przed wysyłką do konsumenta saletra z magazynu jest podawana do przesiewania. Niestandardowy produkt jest rozpuszczany, roztwór wraca do parku. Standardowy produkt jest traktowany dyspergatorem NF i wysyłany do konsumentów.

Zbiorniki na kwas siarkowy i fosforowy oraz urządzenia pompujące do ich dozowania rozmieszczone są w niezależnej jednostce. Centralny punkt sterowania, stacja elektroenergetyczna, laboratorium, pomieszczenia usługowe i socjalne znajdują się w osobnym budynku.

Hostowane na Allbest.ru

...

Podobne dokumenty

Właściwości fizyczne i chemiczne saletry amonowej. Główne etapy produkcji saletry amonowej z amoniaku i kwasu azotowego. Instalacje neutralizacji pracujące pod ciśnieniem atmosferycznym i pracujące w próżni. Utylizacja i usuwanie odpadów.

praca semestralna, dodano 31.03.2014

Charakterystyka produktów, surowców i materiałów do produkcji. Proces technologiczny otrzymywania saletry amonowej. Neutralizacja kwasu azotowego gazowym amoniakiem i odparowanie do stanu stopu o wysokim stężeniu.

praca semestralna, dodano 19.01.2016

Automatyzacja produkcji granulowanej saletry amonowej. Obwody stabilizacji ciśnienia w przewodzie doprowadzającym parę sokową oraz regulacja temperatury kondensatu pary z kondensatora barometrycznego. Kontrola ciśnienia w przewodzie wylotowym do pompy próżniowej.

praca semestralna, dodano 01.09.2014

Saletra amonowa jako powszechny i tani nawóz azotowy. Przegląd istniejących schematów technologicznych jego produkcji. Modernizacja produkcji saletry amonowej wraz z produkcją kompleksowego nawozu azotowo-fosforanowego w OAO Czerepowiecki Azot.

praca dyplomowa, dodano 22.02.2012

Charakterystyka surowców, materiałów pomocniczych do produkcji kwasu azotowego. Wybór i uzasadnienie przyjętego schematu produkcji. Opis schematu technologicznego. Obliczenia bilansów materiałowych procesów. Automatyzacja procesu technologicznego.

praca dyplomowa, dodano 24.10.2011

Przemysłowe metody otrzymywania rozcieńczonego kwasu azotowego. Katalizatory utleniania amoniaku. Skład mieszaniny gazów. Optymalna zawartość amoniaku w mieszance amoniak-powietrze. Rodzaje układów kwasu azotowego. Obliczanie bilansu materiałowego i cieplnego reaktora.

praca semestralna, dodano 14.03.2015

Przegląd nowoczesnych metod produkcji kwasu azotowego. Opis schematu technologicznego instalacji, projekt aparatury głównej i urządzeń pomocniczych. Charakterystyka surowców i wyrobów gotowych, produktów ubocznych i odpadów produkcyjnych.

praca dyplomowa, dodano 11.01.2013

Produkcja i zastosowanie katalizatorów syntezy amoniaku. Budowa katalizatora tlenkowego, wpływ warunków jego redukcji na aktywność. Mechanizm i kinetyka regeneracji. Instalacja termograwimetryczna do odzyskiwania katalizatorów do syntezy amoniaku.

praca dyplomowa, dodano 16.05.2011

Opisy granulatorów do granulowania i mieszania materiałów sypkich, zwilżonych proszków i past. Produkcja nawozów kompleksowych na bazie saletry amonowej i mocznika. Wzmacnianie wiązań między cząstkami poprzez suszenie, chłodzenie i polimeryzację.

praca semestralna, dodano 03.11.2015

Technologia i reakcje chemiczne etapu produkcji amoniaku. Surowiec, produkt syntezy. Analiza technologii oczyszczania gazu konwertorowego z dwutlenku węgla, istniejących problemów oraz opracowanie metod rozwiązywania zidentyfikowanych problemów produkcyjnych.

Azotan amonu otrzymuje się przez zobojętnienie kwasu azotowego gazowym amoniakiem zgodnie z reakcją:

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

Ta prawie nieodwracalna reakcja zachodzi z dużą szybkością iz wydzielaniem znacznej ilości ciepła. Zwykle odbywa się to pod ciśnieniem zbliżonym do atmosferycznego; w niektórych krajach instalacje neutralizacji pracują przy ciśnieniu 0,34 MPa. Do produkcji saletry amonowej stosuje się rozcieńczony 47-60% kwas azotowy.

Ciepło reakcji zobojętniania jest wykorzystywane do odparowania wody i zatężenia roztworu.

Produkcja przemysłowa obejmuje następujące etapy: neutralizacja kwasu azotowego gazowym amoniakiem w aparacie ITN (wykorzystanie ciepła neutralizacji); odparowanie roztworu saletry, granulacja stopu saletry, chłodzenie granulatu, obróbka granulatu środka powierzchniowo czynnego, pakowanie saletry, przechowywanie i załadunek, emisje gazów i oczyszczanie ścieków. Podczas neutralizacji kwasu azotowego wprowadzane są dodatki.

Na rysunku 1 przedstawiono schemat nowoczesnej wielkotonażowej jednostki AS-72 o wydajności 1360 t/dobę.

Ryż. 1.

1 - grzejnik kwasowy; 2 - podgrzewacz amoniaku; 3 - urządzenia ITN; 4 - neutralizator; 5 - parownik; 6 - zbiornik ciśnieniowy; 7, 8 - granulatory; 9, 23-fanów; 10 - płuczka myjąca; 11 - bęben; 12.14 - przenośniki; 13 - winda; aparatura ze złożem fluidalnym; 16 - wieża granulacyjna; 17 - kolekcja; 18, 20 - pompy; 19 - zbiornik do pływania; 21-filtr do pływania; 22 - nagrzewnica powietrza

Dopływający 58-60% kwas azotowy jest podgrzewany w podgrzewaczu 1 do 70-80 o C parą soku z aparatu ITN 3 i doprowadzany do neutralizacji. Przed aparatem 3 do kwasu azotowego dodaje się termiczny kwas fosforowy i siarkowy w ilości 0,3-0,5% P 2 O 5 i 0,05-0,2% siarczanu amonu, licząc na gotowy produkt.

Kwasy siarkowy i fosforowy dostarczane są za pomocą pomp nurnikowych, których wydajność można łatwo i precyzyjnie regulować. Jednostka wyposażona jest w dwa urządzenia neutralizacyjne pracujące równolegle. Dostarczany jest tu również gazowy amoniak, podgrzewany w podgrzewaczu 2 kondensatem pary wodnej do 120-130 ° C. Ilość dostarczanego kwasu azotowego i amoniaku jest regulowana tak, aby roztwór miał niewielki nadmiar kwasu azotowego na wylocie aparatu ITN , zapewniając całkowitą absorpcję amoniaku.

W dolnej części aparatu następuje neutralizacja kwasów w temperaturze 155-170°C do uzyskania roztworu zawierającego 91-92% NH 4 NO 3 . W górnej części aparatu następuje wypłukanie pary wodnej (tzw. pary sokowej) z rozprysków saletry amonowej i oparów HN0 3 . Część ciepła z oparów soku jest wykorzystywana do ogrzewania kwasu azotowego. Następnie para z soku jest kierowana do czyszczenia w płuczkach myjących, a następnie uwalniana do atmosfery.

Kwaśny roztwór azotanu amonu jest przesyłany do neutralizatora 4, gdzie dostarczany jest amoniak w ilości niezbędnej do zobojętnienia roztworu. Następnie roztwór podaje się do wyparki 5 na douparze, przez którą przepływa para wodna pod ciśnieniem 1,4 MPa i powietrze ogrzane do temperatury około 180°C. Powstały stop, zawierający 99,8-99,7% saletry, przechodzi przez filtr 21 w temperaturze 175°C i jest podawany odśrodkową pompą zanurzeniową 20 do zbiornika ciśnieniowego 5, a następnie do prostokątnej wieży granulacji metalu 16 o długości 11 m , szerokość 8 m i wysokość szczytu do stożka 52,8 m.

W górnej części wieży znajdują się granulatory 7 i 8; do dolnej części wieży doprowadzane jest powietrze, chłodzące krople saletry, które zamieniają się w granulki. Wysokość spadania cząstek saletry wynosi 50-55m. Konstrukcja granulatorów zapewnia wytwarzanie granulek o jednorodnym składzie granulometrycznym z minimalną zawartością drobnych granulek, co ogranicza porywanie pyłu z wieży przez powietrze. Temperatura granulek na wylocie z wieży wynosi 90-110°C, dlatego są one przesyłane do schłodzenia do aparatu ze złożem fluidalnym 15. Aparat ze złożem fluidalnym jest aparatem prostokątnym, mającym trzy sekcje i wyposażonym w ruszt z otworami . Powietrze doprowadzane jest pod ruszt za pomocą wentylatorów, tworząc w ten sposób upłynnioną warstwę granulatu saletry o wysokości 100-150 mm, która przechodzi przez przenośnik z wieży granulacyjnej. Następuje intensywne chłodzenie granulek do temperatury 40°C (ale nie wyższej niż 50°C), odpowiadającej warunkom istnienia modyfikacji IV. Jeżeli temperatura powietrza chłodzącego jest niższa niż 15°C, to przed wejściem do aparatu ze złożem fluidalnym powietrze jest podgrzewane w wymienniku ciepła do temperatury 20°C. W okresie zimowym mogą działać 1-2 sekcje.

Powietrze z urządzenia 15 wchodzi do wieży granulacyjnej w celu utworzenia granulek i ich schłodzenia.

Granulki azotanu amonu z urządzenia ze złożem fluidalnym są podawane przenośnikiem 14 w celu obróbki środkiem powierzchniowo czynnym do obracającego się bębna 11. Tutaj granulki są spryskiwane 40% wodnym roztworem środka dyspergującego NF. Następnie saletra przechodzi przez separator elektromagnetyczny w celu oddzielenia przypadkowo uwięzionych metalowych przedmiotów i jest kierowana do bunkra, a następnie do ważenia i pakowania w worki papierowe lub foliowe. Worki są transportowane przenośnikiem w celu załadunku na wagony lub do magazynu.

Powietrze opuszczające górną część wieży granulacyjnej jest zanieczyszczone cząstkami saletry amonowej, a para soku z neutralizatora i mieszanina parowo-powietrzna z wyparki zawiera nieprzereagowany amoniak i kwas azotowy oraz cząstki porwanej saletry amonowej. Do czyszczenia w górnej części wieży granulacyjnej zainstalowanych jest sześć równolegle pracujących płuczek płuczkowych typu płytowego 10, nawadnianych 20-30% roztworem saletry amonowej, który jest dostarczany pompą 18 ze zbiornika. Część tego roztworu kierowana jest do neutralizatora ITN w celu przemycia pary sokowej, a następnie mieszana z roztworem saletry amonowej iw ten sposób trafia do produkcji wyrobów.

Część roztworu (20-30%) jest w sposób ciągły usuwana z cyklu, dzięki czemu cykl jest wyczerpywany i uzupełniany dodatkiem wody. Na wylocie każdej płuczki zainstalowany jest wentylator 9 o wydajności 100 000 m 3 /h, który zasysa powietrze z wieży granulacyjnej i uwalnia je do atmosfery.