Proizvodnja amonijevega nitrata je sestavljena iz nevtralizacije dušikove kisline s plinastim amoniakom in kristalizacije produkta. Amoniak ne sme vsebovati več kot 1% vlage, prisotnost olja pa ni dovoljena. Dušikova kislina se vzame v koncentraciji več kot 45% HNO 3; vsebnost dušikovih oksidov v njem ne sme presegati 0,1%. Za pridobivanje amonijevega nitrata se lahko uporabijo tudi odpadki iz proizvodnje amoniaka - na primer amoniakova voda ter plini iz rezervoarjev in čistilni plini, odstranjeni iz skladišč tekočega amoniaka in pridobljeni s čiščenjem sistemov za sintezo amoniaka. Sestava rezervoarskih plinov: 45-70% NH 3, 55-30% H 2 + N 2 (s sledovi metana in argona); sestava čistilnih plinov: 7,5-9% NH 3, 92,5-91% H 2 + N 2 (s sledovi metana in argona). Poleg tega se za proizvodnjo amonijevega nitrata uporabljajo tudi destilacijski plini iz proizvodnje sečnine, njihova približna sestava je: 55-57% NH 3, 18-24% CO 2, 15-20% H 2 O;

Toplotni učinek reakcije NH 3(g) +HNO 3(l) NH 4 NO 3 je 35,46 kcal/(g mol). Pri proizvodnji amonijevega nitrata se običajno uporablja 45-58% kislina. V tem primeru se toplotni učinek reakcije nevtralizacije ustrezno zmanjša za količino toplote redčenja dušikove kisline z vodo in za količino raztapljanja amonijevega nitrata.

Z racionalno uporabo nevtralizacijske toplote lahko z izhlapevanjem vode dobimo koncentrirane raztopine in celo staljen amonijev nitrat.

V skladu s tem obstajajo sheme za pripravo raztopine amonijevega nitrata z njenim naknadnim izhlapevanjem (tako imenovani večstopenjski postopek) in za proizvodnjo taline (enostopenjski ali brez izhlapevanja). Za izbiro racionalne sheme nevtralizacije je treba primerjati štiri bistveno različne sheme za proizvodnjo amonijevega nitrata z uporabo nevtralizacijske toplote:

1) naprave, ki delujejo pri atmosferskem tlaku (presežni tlak sočne pare 0,15-0,2 at);

2) naprave z vakuumskim uparjalnikom;

3) naprave, ki delujejo pod tlakom, z enkratno uporabo toplote sočne pare;

4) naprave, ki delujejo pod tlakom, z dvojno uporabo toplote sočne pare (proizvodnja zgoščene taline).

V industrijski praksi se pogosto uporabljajo kot najučinkovitejše naprave, ki delujejo pri atmosferskem tlaku, uporabljajo nevtralizacijsko toploto in delno naprave z vakuumskim uparjalnikom.

Tehnične zahteve za končne izdelke

V skladu z veljavnim GOST 2-85 se v Rusiji granulirani amonijev nitrat proizvaja v dveh razredih: A - najvišja kakovostna kategorija in B - najvišja kakovostna kategorija (najvišja stopnja) in prva kakovostna kategorija (prvi razred). Kazalniki kakovosti industrijsko proizvedenega amonijevega nitrata so predstavljeni v tabeli 1.

Tabela 1

amonijev nitrat GOST 2-85

videz	Zrnat izdelek brez tujih mehanskih primesi
Skupni masni delež nitritnega in amonijevega dušika glede na:
za NH4NO3 v suhi snovi, % ne manj		ni standardizirano
za dušik v suhi snovi, %, ne manj
Masni delež vode, %, ne več
pH 10% vodne raztopine, ne manj
Masni delež snovi, netopnih v 10% raztopini dušikove kisline, %, ne več		ni standardizirano
Ocenjevanje:
Masni delež zrnc
od 1 do 3 mm, %, ne manj		ni standardizirano
od 1 do 4 mm, %, ne manj
od 2 do 4 mm, %, ne manj
manj kot 1 mm,%
več kot 6 mm, %
Statistična moč granul n / granulo (kg / granulo), ne manj
Krhkost,%, ne manj
Dodatek za kondicioniranje	magnezijev nitrat

Podjetja, ki proizvajajo amonijev nitrat, morajo potrošniku zagotoviti, da se bodo kazalniki kakovosti izdelka, ki jih določa GOST 2-85, ohranili 6 mesecev, če potrošnik izpolnjuje pogoje skladiščenja, ki jih določa standard.

Uporaba amonijevega nitrata

Amonijev nitrat je vrsta mineralnega gnojila, brez katerega si sodobnega kmetijstva skoraj ni mogoče zamisliti. Pripadnost družini dušikovih gnojil, vsestranskost uporabe, možnost industrijskega obsega proizvodnje in dobave, dokazana proizvodna tehnologija - to so prednosti, ki ohranjajo neomajen položaj amonijevega nitrata na trgu gnojil.

Dušik je nujno potreben za rastline. Klorofil, ki izkorišča sončno energijo in proizvaja gradbeni material za žive celice, vsebuje dušik. Zunaj je amonijev nitrat bela zrnca. Zrnata snov je dobro topna v vodi in vsebuje 34,4 % dušika. Uporabljamo ga kot dognojevanje vseh vrst kmetijskih rastlin, v vseh vrstah tal in za pripravo tal za setev. V industriji se amonijev nitrat uporablja kot surovina za proizvodnjo eksplozivov in nadaljnjo uporabo v kemični, rudarski in gradbeni industriji.

Obstaja problem, povezan z visoko higroskopičnostjo amonijevega nitrata. Granule izgubijo trdoto in se razprostirajo, ko se poveča vlažnost zraka. Vendar pa sodobni tehnološki razvoj omogoča upoštevanje tega odtenka in njegovo izkoreninjenje v fazi proizvodnje.

Ena od prednosti amonijevega nitrata se tradicionalno šteje za to, da zemlja zaradi hitre topnosti gnojila popolnoma absorbira del amoniaka. Hkrati ima amonijev nitrat daljše delovanje v primerjavi z nitratom. Delna uporaba amonijevega nitrata lahko zmanjša izgubo nitratnega dušika zaradi izpiranja. Uspešno se uporablja pri proizvodnji mešanic gnojil kot najbolj optimalna dušikova komponenta. Trenutno kemični trg doživlja stalno naraščajoče povpraševanje po amonijevem nitratu kot gnojilu in kot industrijski kemični surovini. To je tudi posledica podpore države kmetijstvu in razvoju domače industrije nasploh.

Metoda pridobivanja amonijevega nitrata iz koksarniškega plina amoniaka in razredčene dušikove kisline se ni več uporabljala kot ekonomsko nedonosna.

Tehnologija proizvodnje amonijevega nitrata vključuje nevtralizacijo dušikove kisline s plinastim amoniakom z uporabo reakcijske toplote (145 kJ/mol) za izhlapevanje raztopine nitrata. Po tvorbi raztopine, običajno s koncentracijo 83%, odvečno vodo izhlapimo do taline, v kateri je vsebnost amonijevega nitrata 95 - 99,5%, odvisno od vrste končnega izdelka. Za uporabo kot gnojilo se talina granulira v razpršilcih, posuši, ohladi in premaže s spojinami, da se prepreči strjevanje. Barva granul se spreminja od bele do brezbarvne. Amonijev nitrat za uporabo v kemiji je običajno dehidriran, saj je zelo higroskopen in je odstotek vode v njem (ω(H 2 O)) skoraj nemogoče dobiti.

V sodobnih obratih, ki proizvajajo amonijev nitrat, ki se praktično ne strdi, se vroče granule, ki vsebujejo 0,4 % vlage ali manj, ohladijo v aparatu z vrtinčeno plastjo. Ohlajen granulat pakiramo v polietilenske ali petslojne papirnate bitumenske vreče. Da bi granulam dali večjo trdnost, zagotovili možnost prevoza v razsutem stanju in ohranili stabilnost kristalne modifikacije v daljšem roku uporabnosti, so dodani dodatki, kot so magnezit, hemihidrat kalcijev sulfat, produkti razgradnje sulfatnih surovin z dušikovo kislino in drugi dodamo amonijevemu nitratu (običajno ne več kot 0,5 mas. %).

Pri proizvodnji amonijevega nitrata se dušikova kislina uporablja s koncentracijo več kot 45% (45-58%), vsebnost dušikovih oksidov ne sme presegati 0,1%. Pri proizvodnji amonijevega nitrata se lahko uporabijo tudi odpadki iz proizvodnje amoniaka, na primer amonijakova voda ter plini iz rezervoarjev in čistilni plini, odvzeti iz skladišč tekočega amoniaka in pridobljeni med čiščenjem sistemov za sintezo amoniaka. Poleg tega se pri proizvodnji amonijevega nitrata uporabljajo tudi destilacijski plini iz proizvodnje sečnine.

Z racionalno uporabo sproščene toplote nevtralizacije lahko z izhlapevanjem vode dobimo koncentrirane raztopine in celo stopljeni amonijev nitrat. V skladu s tem obstajajo sheme za pridobivanje raztopine amonijevega nitrata z njegovim naknadnim izhlapevanjem (večstopenjski postopek) in za pridobivanje taline (enostopenjski ali brez izhlapevanja).

Možne so naslednje bistveno različne sheme za proizvodnjo amonijevega nitrata z uporabo nevtralizacijske toplote:

Naprave, ki delujejo pri atmosferskem tlaku (presežni tlak sočne pare 0,15-0,2 at);

Instalacije z vakuumskim uparjalnikom;

Naprave, ki delujejo pod tlakom, z enkratno uporabo toplote sočne pare;

Naprave, ki delujejo pod tlakom, uporabljajo dvojno toploto iz sočne pare (proizvajajo koncentrirano talino).

V industrijski praksi se pogosto uporabljajo kot najučinkovitejše naprave, ki delujejo pri atmosferskem tlaku, uporabljajo nevtralizacijsko toploto in delno naprave z vakuumskim uparjalnikom.

Proizvodnja amonijevega nitrata po tej metodi je sestavljena iz naslednjih glavnih faz:

1. pridobivanje raztopine amonijevega nitrata z nevtralizacijo dušikove kisline z amoniakom;

2. izparevanje raztopine amonijevega nitrata do staljenega stanja;

3. kristalizacija soli iz taline;

4. sol za sušenje in hlajenje;

5. embalaža.

Postopek nevtralizacije poteka v nevtralizatorju, ki omogoča izrabo reakcijske toplote za delno izhlapevanje raztopine – ITN. Zasnovan je za proizvodnjo raztopine amonijevega nitrata z nevtralizacijo 58 - 60 % dušikove kisline s plinastim amoniakom z uporabo toplote reakcije za delno izhlapevanje vode iz raztopine pod atmosferskim tlakom v skladu z reakcijo:

NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3 + Qkcal

Amonijev nitrat ali amonijev nitrat, NH 4 NO 3 je bela kristalinična snov, ki vsebuje 35% dušika v obliki amonija in nitrata, obe obliki dušika pa rastline zlahka absorbirajo. Granulirani amonijev nitrat se uporablja v velikem obsegu pred setvijo in za vse vrste gnojenja. V manjšem obsegu se uporablja za proizvodnjo eksploziva.

Amonijev nitrat je dobro topen v vodi in ima visoko higroskopičnost (sposobnost absorbiranja vlage iz zraka), zaradi česar se zrnca gnojila razpršijo, izgubijo kristalno obliko in pride do strjevanja gnojila - razsuti material se spremeni v trdno monolitno maso. .

Shematski prikaz proizvodnje amonijevega nitrata

Za pridobivanje amonijevega nitrata, ki se praktično ne strdi, se uporabljajo številne tehnološke metode. Učinkovito sredstvo za zmanjšanje stopnje absorpcije vlage s higroskopskimi solmi je njihova granulacija. Skupna površina homogenih granul je manjša od površine enake količine drobnokristalne soli, zato granulirana gnojila absorbirajo vlago iz

Kot podobno delujoči dodatki se uporabljajo tudi amonijevi fosfati, kalijev klorid in magnezijev nitrat. Postopek pridobivanja amonijevega nitrata temelji na heterogeni reakciji med plinastim amoniakom in raztopino dušikove kisline:

NH3 +HNO3 = NH4NO3; ΔН = -144,9 kJ

Kemična reakcija poteka pri visoki hitrosti; v industrijskem reaktorju je omejena z raztapljanjem plina v tekočini. Za zmanjšanje zaviranja difuzije je zelo pomembno mešanje reagentov.

Tehnološki proces za proizvodnjo amonijevega nitrata vključuje poleg stopnje nevtralizacije dušikove kisline z amoniakom tudi stopnje uparjanja raztopine nitrata, granulacije taline, hlajenja granul, obdelave granul s površinsko aktivnimi snovmi. , pakiranje, skladiščenje in polnjenje nitratov, čiščenje plinskih emisij in odpadnih voda. Na sl. Slika 8.8 prikazuje diagram sodobne velike enote za proizvodnjo amonijevega nitrata AS-72 z zmogljivostjo 1360 ton/dan. Začetno 58-60% dušikovo kislino segrejemo v grelniku na 70 - 80°C s sokovno paro iz aparata ITN 3 in oddamo v nevtralizacijo. Pred aparatom 3 dušikovi kislini dodamo fosforno in žveplovo kislino v takšnih količinah, da končni izdelek vsebuje 0,3-0,5% P 2 O 5 in 0,05-0,2% amonijevega sulfata. Enota vsebuje dve vzporedno delujoči napravi ITN. Poleg dušikove kisline se jim dovaja plin amoniak, predhodno segret v grelniku 2 s parnim kondenzatom na 120-130 ° C. Količine dovajane dušikove kisline in amoniaka so regulirane tako, da ima raztopina na izstopu iz črpalne naprave rahel presežek kisline (2-5 g/l), kar zagotavlja popolno absorpcijo amoniaka.

V spodnjem delu aparata pride do reakcije nevtralizacije pri temperaturi 155-170°C; pri tem nastane koncentrirana raztopina, ki vsebuje 91-92 % NH 4 NO 3 . V zgornjem delu aparata se vodna para (tako imenovana sokova para) izpere iz brizg amonijevega nitrata in hlapov dušikove kisline. Del toplote iz sočne pare se porabi za segrevanje dušikove kisline. Sočna para se nato pošlje v čiščenje in spusti v ozračje.

Sl. 8.8 Diagram enote amonijevega nitrata AS-72:

1 – grelnik kisline; 2 – grelec amoniaka; 3 – naprave ITN; 4 – prednevtralizator; 5 – uparjalnik; 6 – tlačni rezervoar; 7,8 – granulatorji; 9.23 – oboževalci; 10 – pralni pralnik; 11 – boben; 12,14 – transporterji; 13 – dvigalo; 15 – naprava z zvrtinčeno plastjo; 16 – granulacijski stolp; 17 – zbiralnik; 18, 20 – črpalke; 19 – plavalni rezervoar; 21 – filter za vodo; 22 – grelnik zraka.

Kisla raztopina amonijevega nitrata se pošlje v nevtralizator 4; kjer je dobavljen amoniak, potreben za reakcijo s preostalo dušikovo kislino. Nato se raztopina dovaja v uparjalnik 5. Nastala talina, ki vsebuje 99,7-99,8% nitrata, prehaja skozi filter 21 pri 175 °C in se s centrifugalno potopno črpalko 20 dovaja v tlačno posodo 6 in nato v pravokotno posodo. kovinski granulacijski stolp 16.

V zgornjem delu stolpa sta granulatorja 7 in 8, v spodnji del katerih se dovaja zrak, ki hladi kapljice nitrata, ki padajo od zgoraj. Ko kapljice nitrata padejo z višine 50-55 m in okoli njih teče zrak, nastanejo zrnca gnojila. Temperatura granul na izhodu iz stolpa je 90-110°C; vroče granule se ohladijo v aparatu z vrtinčeno posteljo 15. To je pravokoten aparat s tremi odseki in opremljen z mrežo z luknjami. Ventilatorji dovajajo zrak pod rešetko; v tem primeru se ustvari fluidizirana plast nitratnih zrnc, ki prihajajo po tekočem traku iz granulacijskega stolpa. Po ohlajanju zrak vstopi v granulacijski stolp. Granule amonijevega nitrata se dovajajo s transporterjem 14 v vrtljivi boben za obdelavo s površinsko aktivnimi snovmi. Nato se končno gnojilo pošlje v embalažo s transporterjem 12.

Zrak, ki zapušča granulacijski stolp, je onesnažen z delci amonijevega nitrata, sok iz nevtralizatorja in parno-zračna mešanica iz uparjalnika pa vsebujeta nereagiran amoniak in dušikovo kislino ter delce vnesenega amonijevega nitrata.

Za čiščenje teh tokov je v zgornjem delu granulacijskega stolpa šest vzporedno delujočih pralnih pralnikov ploščatega tipa 10, namakanih z 20-30% raztopino amonijevega nitrata, ki jo dovaja črpalka 18 iz zbiralnika 17. Del te raztopine se odvaja v nevtralizator ITN za pranje sokovne pare, nato pa se zmeša z raztopino nitrata in se zato uporablja za proizvodnjo izdelkov. Ventilator 9 izsesa prečiščeni zrak iz granulacijskega stolpa in ga spusti v ozračje.

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Uvod
1. Proizvodnja amonijevega nitrata
2. Surovine
3. Sinteza amoniaka
4. Značilnosti ciljnega izdelka
5. Fizikalna in kemična utemeljitev glavnih procesov proizvodnje ciljnega izdelka in okoljska varnost proizvodnje

Uvod

Najpomembnejša vrsta mineralnih gnojil so dušikova gnojila: amonijev nitrat, sečnina, amonijev sulfat, vodne raztopine amoniaka itd. Dušik igra izjemno pomembno vlogo v življenju rastlin: je del klorofila, ki je sprejemnik sončne energije. energije in beljakovin, potrebnih za gradnjo žive celice. Rastline lahko zaužijejo samo vezani dušik – v obliki nitratov, amonijevih soli ali amidov. Iz atmosferskega dušika zaradi delovanja talnih mikroorganizmov nastanejo relativno majhne količine vezanega dušika. Vendar pa sodobno intenzivno kmetijstvo ne more več obstajati brez dodatnega vnosa dušikovih gnojil v tla, pridobljenih kot posledica industrijske fiksacije atmosferskega dušika.

Dušikova gnojila se med seboj razlikujejo po vsebnosti dušika, obliki dušikovih spojin (nitrat, amonij, amid), faznem stanju (trdna in tekoča), obstajajo pa tudi fiziološko kisla in fiziološko alkalna gnojila.

1. Proizvodnja amonijevega nitrata

Amonijev nitrat ali amonijev nitrat, NH 4 NO 3 - bela kristalinična snov, ki vsebuje 35% dušika v obliki amonija in nitrata. , obe obliki dušika rastline zlahka absorbirajo. Granulirani amonijev nitrat se uporablja v velikem obsegu pred setvijo in za vse vrste gnojenja. V manjšem obsegu se uporablja za proizvodnjo eksploziva.

Amonijev nitrat je dobro topen v vodi in ima visoko higroskopičnost (sposobnost absorbiranja vlage iz zraka). To je razlog, da se zrnca gnojila razpršijo, izgubijo svojo kristalno obliko, pride do strjevanja gnojil - razsuti material se spremeni v trdno monolitno maso.

Amonijev nitrat se proizvaja v treh vrstah:

A in B - uporabljata se v industriji; uporablja se v eksplozivnih mešanicah (amoniti, amonijak)

B je učinkovito in najpogostejše dušikovo gnojilo, ki vsebuje približno 33-34% dušika; ima fiziološko kislost.

2. Surovine

Izhodni snovi za proizvodnjo amonijevega nitrata sta amoniak in dušikova kislina.

Dušikova kislina . Čista dušikova kislina HNO je brezbarvna tekočina z gostoto 1,51 g/cm3 pri -42 °C, ki se strdi v prozorno kristalno maso. V zraku se, tako kot koncentrirana klorovodikova kislina, "dimi", saj njegovi hlapi tvorijo majhne kapljice megle z vlago v zraku, ki ni obstojna in že pod vplivom svetlobe postopoma razpade:

Višja kot je temperatura in bolj koncentrirana kot je kislina, hitrejša je razgradnja. Izpuščeni dušikov dioksid se raztopi v kislini in ji daje rjavo barvo.

Dušikova kislina je ena najmočnejših kislin; v razredčenih raztopinah popolnoma razpade na ione H in -NO. Dušikova kislina je ena najpomembnejših dušikovih spojin: v velikih količinah se uporablja pri proizvodnji dušikovih gnojil, eksplozivov in organskih barvil, služi kot oksidant v številnih. kemičnih procesih in se uporablja pri proizvodnji žveplove kisline po dušikovi metodi, ki se uporablja za izdelavo celuloznih lakov in filmov .

Industrijska proizvodnja dušikove kisline . Sodobne industrijske metode za proizvodnjo dušikove kisline temeljijo na katalitični oksidaciji amoniaka z atmosferskim kisikom. Pri opisu lastnosti amoniaka je bilo navedeno, da gori v kisiku, produkti reakcije pa so voda in prosti dušik, vendar lahko oksidacija amoniaka s kisikom poteka drugače preide preko katalizatorja, nato pri 750 °C in Pri določeni sestavi zmesi pride do skoraj popolne pretvorbe

Nastala mešanica zlahka prehaja v, ki z vodo v prisotnosti atmosferskega kisika daje dušikovo kislino.

Zlitine na osnovi platine se uporabljajo kot katalizatorji za oksidacijo amoniaka.

Dušikova kislina, pridobljena z oksidacijo amoniaka, ima koncentracijo, ki ne presega 60%. Po potrebi se koncentrira,

Industrija proizvaja razredčeno dušikovo kislino s koncentracijo 55, 47 in 45%, koncentrirana dušikova kislina - 98 in 97%. Koncentrirana kislina se prevaža v aluminijastih cisternah, razredčena kislina - v cisternah iz kislinsko odpornega jekla.

3. Sinteza amoniaka

amonijev dušikov nitrat surovine

Amoniak je ključni produkt različnih snovi, ki vsebujejo dušik in se uporabljajo v industriji in kmetijstvu. D.N. Pryanishnikov je amoniak imenoval "alfa in omega" v presnovi dušikovih snovi v rastlinah.

Diagram prikazuje glavne uporabe amoniaka. Sestavo amoniaka je določil C. Berthollet leta 1784. Amoniak NH 3 je baza, zmerno močno redukcijsko sredstvo in učinkovito kompleksno sredstvo glede kationov s prostimi veznimi orbitalami.

Fizikalno-kemijske osnove procesa . Sinteza amoniaka iz elementov poteka po reakcijski enačbi

N2 +3H2 =2NH3; ?H<0

Reakcija je reverzibilna, eksotermna, za katero je značilen velik negativni entalpijski učinek (?H = -91,96 kJ/mol) in pri visokih temperaturah postane še bolj eksotermna (?H = -112,86 kJ/mol). Po Le Chatelierjevem principu se pri segrevanju ravnotežje premakne v levo proti zmanjšanju donosa amoniaka. Sprememba entropije je tudi v tem primeru negativna in ne podpira reakcije. Z negativno vrednostjo ?S zvišanje temperature zmanjša verjetnost pojava reakcije,

Reakcija sinteze amoniaka poteka z zmanjšanjem prostornine. Po reakcijski enačbi tvorijo 4 molov začetnih plinastih reaktantov 2 mol plinastega produkta. Na podlagi Le Chatelierjevega principa lahko sklepamo, da bo v ravnotežnih pogojih vsebnost amoniaka v mešanici večja pri visokem tlaku kot pri nizkem tlaku.

4. Značilnosti ciljnega izdelka

Fizikalno-kemijske lastnosti . Amonijev nitrat (amonijev nitrat) NH4NO3 ima molekulsko maso 80,043; čisti produkt je brezbarvna kristalna snov, ki vsebuje 60 % kisika, 5 % vodika in 35 % dušika (po 17,5 % v obliki amoniaka in nitrata). Tehnični izdelek vsebuje najmanj 34,0 % dušika.

Osnovne fizikalne in kemijske lastnosti amonijevega nitratas:

Amonijev nitrat, odvisno od temperature, obstaja v petih kristalnih modifikacijah, ki so termodinamično stabilne pri atmosferskem tlaku (tabela). Vsaka modifikacija obstaja le v določenem temperaturnem območju, prehod (polimorfni) iz ene modifikacije v drugo pa spremljajo spremembe v kristalni strukturi, sproščanje (ali absorpcija) toplote, pa tudi nenadna sprememba specifične prostornine, toplotne kapacitete. , entropija itd. Polimorfni prehodi so reverzibilni – enantiotropni.

Tabela. Kristalne modifikacije amonijevega nitrata

Sistem NH 4 NO 3 -H 2 O (slika 11-2) se nanaša na sisteme s preprosto evtektiko. Evtektična točka ustreza koncentraciji 42,4 % MH 4 MO 3 in temperaturi -16,9 °C. Leva veja diagrama - linija likvidusa vode - ustreza pogojem za sproščanje ledu v sistemu NN 4 MO 3 -H 2 O. Desna veja krivulje likvidusa je krivulja topnosti MH 4 MO 3 v vodi. Ta krivulja ima tri prelomne točke, ki ustrezajo temperaturam modifikacijskih prehodov NH 4 NO 3 1 = 11 (125,8 ° C), II = III (84,2 ° C) in 111 = IV (32,2 ° C). brezvodnega amonijevega nitrata je 169,6 ° C. Zmanjša se s povečanjem vsebnosti vlage v soli.

Odvisnost kristalizacijske temperature NH 4 NO 3 (Tcrystal, "C) od vsebnosti vlage (X,%) do 1,5 % je opisano z enačbo:

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

Odvisnost temperature kristalizacije amonijevega nitrata z dodatkom amonijevega sulfata od vsebnosti vlage (X,%) do 1,5 % in amonijevega sulfata (U, %) do 3,0 % je izraženo z enačbo:

t kristal = 169,6 - 13,2X+2, OU. (11,7).

Amonijev nitrat se raztopi v vodi in absorbira toploto. Spodaj so vrednosti toplote raztapljanja (Q dist) amonijevega nitrata različnih koncentracij v vodi pri 25 ° C:

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

Amonijev nitrat je dobro topen v vodi, etilnem in metilnem alkoholu, piridinu, acetonu in tekočem amoniaku.

riž. 11-2. Diagram stanja sistemaN.H.4 N03 - H20

Termična razgradnja . Amonijev nitrat je oksidant, ki lahko podpira gorenje. Pri segrevanju v zaprtem prostoru, ko produktov toplotne razgradnje ni mogoče prosto odstraniti, lahko solitra pod določenimi pogoji eksplodira (detonira). Eksplodira lahko tudi pod vplivom močnih sunkov, na primer, ko ga sproži eksploziv.

V začetnem obdobju segrevanja pri 110 °C postopoma pride do endotermne disociacije nitrata v amoniak in dušikovo kislino:

NH 4 NO 3 > NH 3 + HNO 3 - 174,4 kJ/mol. (11,9)

Pri 165 °C izguba teže ne presega 6 %/dan. Hitrost disociacije ni odvisna le od temperature, ampak tudi od razmerja med površino nitrata in njegovim volumnom, vsebnosti nečistoč itd.

Amoniak je v talini slabše topen kot dušikova kislina, zato se hitreje odstrani; koncentracija dušikove kisline se poveča do ravnotežne vrednosti, ki jo določa temperatura. Prisotnost dušikove kisline v talini določa avtokatalitsko naravo termične razgradnje.

V temperaturnem območju 200-270 °C poteka predvsem šibko eksotermna reakcija razgradnje nitrata v dušikov oksid in vodo:

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

Opazen vpliv na hitrost termične razgradnje ima dušikov dioksid, ki nastane pri termični razgradnji dušikove kisline, ki je produkt disociacije amonijevega nitrata.

Ko dušikov dioksid reagira z nitratom, nastanejo dušikova kislina, voda in dušik:

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

Toplotni učinek te reakcije je več kot 6-krat večji od toplotnega učinka reakcije razgradnje nitrata v N 2 O in H 2 O. Tako je v nakisanem nitratu, tudi pri običajnih temperaturah, zaradi znatne eksotermne reakcije medsebojnega delovanja z dušikovim dioksidom pride do spontane toplotne razgradnje, ki lahko pri veliki masi amonijevega nitrata povzroči njegovo hitro razgradnjo.

Pri segrevanju nitrata v zaprtem sistemu na 210-220 °C se amoniak kopiči, koncentracija dušikove kisline se zmanjša, zato je reakcija razgradnje močno zavrta, kljub temu, da ima večina soli še ni razpadlo. Pri višjih temperaturah amoniak hitreje oksidira, dušikova kislina se kopiči v sistemu in reakcija poteka s precejšnjim samopospeševanjem, kar lahko povzroči eksplozijo.

Dodatek k amonijev nitrat snovi, ki se lahko razgradijo s sproščanjem amoniaka (na primer sečnina in acetamid), zavira termično razgradnjo. Soli s srebrovimi ali talijevimi kationi znatno povečajo hitrost reakcije zaradi tvorbe kompleksov z nitratnimi ioni v talini. Klorovi ioni imajo močan katalitični učinek na proces termične razgradnje. Ko zmes, ki vsebuje klorid in amonijev nitrat, segrejemo na 220-230 °C, se začne zelo hitra razgradnja s sproščanjem velikih količin plina. Zaradi reakcijske toplote se temperatura zmesi močno poveča in razgradnja je končana v kratkem času.

Če se mešanica, ki vsebuje klorid, vzdržuje pri temperaturi 150-200 ° C, potem bo v prvem časovnem obdobju, imenovanem indukcija, razgradnja potekala s hitrostjo, ki ustreza razgradnji nitrata pri določeni temperaturi. V tem obdobju bodo poleg razgradnje potekali tudi drugi procesi, katerih posledica je predvsem povečanje vsebnosti kisline v mešanici in sproščanje majhne količine klora. Po indukcijskem obdobju poteka razgradnja z veliko hitrostjo in jo spremlja močno sproščanje toplote in nastajanje velikih količin strupenih plinov. Z visoko vsebnostjo klorida se razgradnja celotne mase amonijevega nitrata hitro konča. Glede na to je vsebnost klorida v izdelku strogo omejena.

Pri delovanju mehanizmov, ki se uporabljajo pri proizvodnji amonijevega nitrata, je treba uporabiti maziva, ki ne vplivajo na izdelek in ne znižajo začetne temperature toplotnega razpada. V ta namen lahko uporabite na primer mazivo VNIINP-282 (GOST 24926-81).

Temperatura izdelka, poslanega v skladiščenje v razsutem stanju ali za pakiranje v vreče, ne sme presegati 55 °C. Kot zabojniki se uporabljajo vrečke iz polietilena ali kraft papirja. Temperature, pri katerih se začnejo aktivni procesi oksidacije polietilena in kraft papirja z amonijevim nitratom, so 270-280 in 220-230 ° C. Prazne plastične in kraft papirnate vrečke je treba očistiti ostankov izdelkov in jih, če jih ni mogoče uporabiti, sežgati.

Kar zadeva energijo eksplozije, je amonijev nitrat trikrat šibkejši od večine eksplozivov. Zrnati produkt načeloma lahko eksplodira, vendar je iniciacija z detonatorsko kapsulo nemogoča; potrebni so veliki naboji močnega eksploziva.

Eksplozivna razgradnja nitrata poteka po enačbi:

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

Po enačbi (11.12) bi morala biti toplota eksplozije 1,48 MJ/kg. Zaradi pojava stranskih reakcij, od katerih je ena endotermna (11,9), je dejanska toplota eksplozije 0,96 MJ/kg in je majhna v primerjavi s toploto eksplozije heksogena (5,45 MJ). Toda za izdelek tako velike zmogljivosti, kot je amonijev nitrat, je za zagotavljanje varnosti pomembno upoštevati njegove eksplozivne lastnosti (čeprav šibke).

Zahteve potrošnikov za kakovost amonijevega nitrata, ki ga proizvaja industrija, se odražajo v GOST 2-85, v skladu s katerim se proizvajata dve vrsti komercialnega izdelka.

Trdnost granul se določi v skladu z GOST-21560.2-82 z napravami IPG-1, MIP-10-1 ali OSPG-1M.

Krhkost granuliranega amonijevega nitrata, pakiranega v vreče, se določi v skladu z GOST-21560.5-82.

GOST 14702-79-" vodoodporen"

5. Fizikalna in kemična utemeljitev glavnih procesov proizvodnje ciljnega izdelka in okoljska varnost proizvodnje

Kot podobno delujoči dodatki se uporabljajo tudi amonijevi fosfati, kalijev klorid in magnezijev nitrat. Postopek pridobivanja amonijevega nitrata temelji na heterogeni reakciji med plinastim amoniakom in raztopino dušikove kisline:

NH 3 + HNO 3 = NH 4 NO 3

?H = -144,9 kJ (VIII)

Kemična reakcija poteka pri visoki hitrosti; v industrijskem reaktorju je omejeno z raztapljanjem plina v tekočini, zato je mešanje reagentov zelo pomembno.

Intenzivne pogoje za izvedbo postopka lahko v veliki meri zagotovimo že pri razvoju konstrukcije aparata. Reakcijo (VIII) izvajamo v neprekinjeno delujočem aparatu ITN (z uporabo toplote nevtralizacije). Reaktor je navpična cilindrična naprava, sestavljena iz reakcijske in ločevalne cone. V reakcijskem območju je kozarec /, v spodnjem delu katerega so luknje za kroženje raztopine. Malo nad luknjami v kozarcu je nameščen mehurček 2 za dovajanje plina amoniaka, nad njim je mehurček 3 za dobavo dušikove kisline. Reakcijska zmes para-tekočina izstopa z vrha reakcijskega stekla; del raztopine se odstrani iz aparata ITN in vstopi v končni nevtralizator, preostanek (cirkulacija) pa se ponovno spusti. Hlapi soka, ki se sproščajo iz mešanice hlapov in tekočine, se sperejo na pokrovnih ploščah 6 iz brizganja raztopine amonijevega nitrata in hlapov dušikove kisline z 20% raztopino nitrata, nato pa kondenzata pare soka.

Reakcijska toplota (VIII) se porabi za delno izhlapevanje vode iz reakcijske mešanice (od tod tudi ime aparature – ITN). Razlika v temperaturah v različnih delih aparata vodi do intenzivnejšega kroženja reakcijske mešanice.

Tehnološki proces za proizvodnjo amonijevega nitrata vključuje poleg stopnje nevtralizacije dušikove kisline z amoniakom tudi stopnje uparjanja raztopine nitrata, granulacije taline, hlajenja granul, obdelave granul s površinsko aktivnimi snovmi. , pakiranje, skladiščenje in polnjenje nitratov, čiščenje plinskih emisij in odpadnih voda.

Na sl. prikazan je diagram sodobne enote velike zmogljivosti za proizvodnjo amonijevega nitrata AS-72 z zmogljivostjo 1360 ton/dan. Začetno 58-60% dušikovo kislino segrevamo v grelniku / do 70-80 s sočno paro iz aparata ITN 3 in se pošlje v nevtralizacijo. Pred napravami 3 Fosforjeva in žveplova kislina se doda dušikovi kislini v takšnih količinah, da končni izdelek vsebuje 0,3-0,5% P 2 O 5 in 0,05-0,2% amonijevega sulfata.

Enota vsebuje dve vzporedno delujoči napravi ITN. Poleg dušikove kisline se jim dovaja plin amonijak, predhodno segret v grelniku. 2 parni kondenzat do 120-130 °C. Količine dovedene dušikove kisline in amoniaka se regulirajo tako, da ima raztopina na izhodu iz aparata ITN rahel presežek kisline (2-5 g/l), kar zagotavlja popolno absorpcijo amoniaka.

V aparatu se segreje dušikova kislina (58-60%) 2 do 80-90 °C s sokovno paro iz aparata ITN 8. Plin amoniak v grelniku 1 segreto s parnim kondenzatom na 120-160°C. Dušikova kislina in plinasti amoniak v avtomatsko kontroliranem razmerju vstopata v reakcijske dele dveh vzporedno delujočih aparatov ITN 5. Raztopina 89–92 % NH 4 NO 3, ki zapušča aparaturo ITN pri 155–170 °C, ima presežek dušikove kisline v območju 2–5 g/l, kar zagotavlja popolno absorpcijo amoniaka.

V zgornjem delu aparata se sočna para iz reakcijskega dela izpere iz brizg amonijevega nitrata; hlapi HNO 3 in NH 3 z 20% raztopino amonijevega nitrata iz pralnega pralnika 18 in kondenzat sočne pare iz grelnika dušikove kisline 2, ki jih serviramo na pokrovne plošče zgornjega dela aparata. Del sočne pare se uporabi za segrevanje dušikove kisline v grelniku 2, večji del pa se pošlje v pralni pralnik. 18, kjer se zmeša z zrakom iz granulacijskega stolpa, z mešanico pare in zraka iz uparjalnika 6 in opran na pralnih ploščah pralnega stroja. Oprano parno-zračno mešanico izpušča v ozračje ventilator 19.

Rešitev iz ITN naprav 8 zaporedno prehaja skozi nevtralizator 4 in kontrolni nevtralizator 5. Na nevtralizator 4 žveplovo in fosforno kislino doziramo v količini, ki zagotavlja, da končni izdelek vsebuje 0,05-0,2% amonijevega sulfata in 0,3-0,5% P20s. Doziranje kislin z batnimi črpalkami se prilagaja glede na obremenitev enote.

Po nevtralizaciji presežka NMO3 v raztopini amonijevega nitrata iz naprav ITN in vneseni žveplovi in fosforni kislini v naknadni nevtralizator 4 gre raztopina skozi kontrolni naknadni nevtralizator. 5 (kjer se amoniak samodejno dovaja samo v primeru puščanja kisline iz nevtralizatorja 4) in vstopi v uparjalnik 6. Za razliko od enote AS-67, zgornji del uparjalnika 6 opremljen z dvema sitastima pralnima ploščama, na katere se dovaja parni kondenzat, spira mešanico pare in zraka iz uparjalnika iz amonijevega nitrata

Nitratna talina iz uparjalnika 6, skozi vodno tesnilo in nevtralizator 9 in filter 10, vstopi v rezervoar 11, kjer prihaja iz potopne črpalke 12 dovaja po cevovodu s šobo proti detonaciji v tlačno posodo 15, in nato v granulatorje 16 oz 17. Varnost črpalne enote taline je zagotovljena s sistemom avtomatskega vzdrževanja temperature taline med njenim izhlapevanjem v uparjalniku (ne višje od 190 °C), nadzorom in regulacijo okolja taline po nevtralizatorju. 9 (znotraj 0,1-0,5 g/l NH 3), z nadzorom temperature taline v rezervoarju 11, ohišje črpalke 12 in tlačni cevovod. Če regulatorni parametri procesa odstopajo, se črpanje taline samodejno ustavi, talina pa v rezervoarjih 11 in uparjalnik 6 ko se temperatura dvigne, razredčite s kondenzatom.

Granulacijo zagotavljata dve vrsti granulatorjev: vibroakustični 16 in monodisperzno 17. Vibroakustični granulatorji, ki se uporabljajo na velikih enotah, so se izkazali za bolj zanesljive in priročne za uporabo.

Talina se granulira v pravokotnem kovinskem stolpu 20 s tlorisnimi dimenzijami 8x11 m Višina letenja granul je 55 m, kar zagotavlja kristalizacijo in hlajenje granul s premerom 2-3 mm na 90-120 ° C z nasprotnim tokom zraka poleti do 500 tisoč m/h in pozimi (pri nizkih temperaturah) do 300- 400 tisoč m/h. Na dnu stolpa so sprejemni stožci, iz katerih se zrnca prenašajo s tračnim transporterjem 21 poslana v hladilni aparat CC 22.

Hladilni aparat 22 razdeljen na tri odseke z avtonomnim dovodom zraka pod vsak odsek vrtinčaste rešetke. V njegovem glavnem delu je vgrajeno sito, ki odseva grudice nitratov, ki nastanejo kot posledica motenj v načinu delovanja granulatorjev. Grudice se pošljejo v raztapljanje. Zrak, ki ga ventilatorji dovajajo v dele hladilne naprave 23, segreti v aparatu 24 zaradi toplote sočne pare iz naprav ITN. Ogrevanje izvajamo pri zračni vlagi nad 60 % in pozimi, da preprečimo nenadno ohlajanje zrnc. Granule amonijevega nitrata zaporedno prehajajo skozi eno, dve ali tri dele hladilne naprave, odvisno od obremenitve enote in temperature okoliškega zraka. Priporočena temperatura hlajenja zrnatega izdelka pozimi je pod 27 °C, poleti do 40-50 °C. Pri obratovanju enot v južnih regijah, kjer precejšnje število dni temperatura zraka presega 30 °C, tretji del hladilne naprave deluje na predhodno ohlajen zrak (v toplotnem izmenjevalniku izhlapevanja amoniaka). Količina zraka, ki se dovaja v vsak odsek, je 75-80 tisoč m³ / h. Tlak ventilatorja 3,6 kPa. Odpadni zrak iz odsekov aparata pri temperaturi 45-60°C, ki vsebuje do 0,52 g/m 3 prahu amonijevega nitrata, se pošlje v granulacijski stolp, kjer se zmeša z atmosferskim zrakom in dovaja za pranje v čistilnik za pranje 18.

Ohlajen izdelek pošljemo v skladišče ali na obdelavo s površinsko aktivnim sredstvom (NP dispergant), nato pa v odpremo v razsutem stanju ali za pakiranje v vreče. Obdelava z NF dispergentom poteka v votli napravi 27 s centralno nameščeno šobo, ki prši obročasti navpični tok zrnc ali v vrtečem se bobnu. Kakovost obdelave zrnatega izdelka v vseh uporabljenih napravah izpolnjuje zahteve GOST 2-85.

Granulirani amonijev nitrat se skladišči v skladišču v kupih do višine 11 m, preden se odpremi potrošniku, se nitrat dovaja iz skladišča za sejanje. Nestandardni izdelek se raztopi, raztopina se vrne v park. Standardni izdelek je obdelan z NF dispergentom in odposlan potrošnikom.

V ločeni enoti so nameščeni rezervoarji za žveplovo in fosforno kislino ter črpalna oprema za njihovo doziranje. Centralni nadzorni center, elektronapajalna postaja, laboratorij, servisni in pomožni prostori se nahajajo v ločenem objektu.

Objavljeno na Allbest.ru

...

Podobni dokumenti

Fizikalno-kemijske lastnosti amonijevega nitrata. Glavne faze proizvodnje amonijevega nitrata iz amoniaka in dušikove kisline. Naprave za nevtralizacijo, ki delujejo pri atmosferskem tlaku in delujejo pod vakuumom. Recikliranje in nevtralizacija odpadkov.

tečajna naloga, dodana 31.3.2014

Značilnosti izdelanih izdelkov, surovin in materialov za proizvodnjo. Tehnološki postopek za proizvodnjo amonijevega nitrata. Nevtralizacija dušikove kisline s plinastim amonijakom in izparevanje do visoko koncentrirane taline.

tečajna naloga, dodana 19.01.2016

Avtomatizacija proizvodnje granuliranega amonijevega nitrata. Tokokrogi za stabilizacijo tlaka v dovodni liniji sokovne pare in uravnavanje temperature parnega kondenzata iz barometričnega kondenzatorja. Spremljanje tlaka v izstopnem vodu do vakuumske črpalke.

tečajna naloga, dodana 01.09.2014

Amonijev nitrat je običajno in poceni dušikovo gnojilo. Pregled obstoječih tehnoloških shem za njegovo proizvodnjo. Posodobitev proizvodnje amonijevega nitrata s proizvodnjo kompleksnega dušikovega fosfatnega gnojila v OJSC Cherepovets Azot.

diplomsko delo, dodano 22.02.2012

Značilnosti surovin in pomožnih materialov za proizvodnjo dušikove kisline. Izbira in utemeljitev sprejete proizvodne sheme. Opis tehnološke sheme. Izračuni materialnih bilanc procesov. Avtomatizacija tehnološkega procesa.

diplomsko delo, dodano 24.10.2011

Industrijske metode za proizvodnjo razredčene dušikove kisline. Katalizatorji za oksidacijo amoniaka. Sestava mešanice plinov. Optimalna vsebnost amoniaka v mešanici amoniaka in zraka. Vrste sistemov dušikove kisline. Izračun materialne in toplotne bilance reaktorja.

tečajna naloga, dodana 14.3.2015

Pregled sodobnih metod za proizvodnjo dušikove kisline. Opis tehnološke sheme namestitve, načrtovanje glavne naprave in pomožne opreme. Značilnosti surovin in končnih izdelkov, stranskih proizvodov in proizvodnih odpadkov.

diplomsko delo, dodano 01.11.2013

Proizvodnja in uporaba katalizatorjev za sintezo amoniaka. Struktura oksidnega katalizatorja, vpliv njegovih redukcijskih pogojev na aktivnost. Mehanizem in kinetika okrevanja. Termogravimetrična naprava za rekuperacijo katalizatorjev sinteze amoniaka.

diplomsko delo, dodano 16.05.2011

Opisi granulatorjev za granuliranje in mešanje sipkih materialov, navlaženih praškov in past. Proizvodnja kompleksnih gnojil na osnovi amonijevega nitrata in sečnine. Utrjevanje vezi med delci s sušenjem, ohlajanjem in polimerizacijo.

tečajna naloga, dodana 3. 11. 2015

Tehnologija in kemijske reakcije v fazi proizvodnje amoniaka. Surovina, produkt sinteze. Analiza tehnologije čiščenja pretvorjenega plina iz ogljikovega dioksida, obstoječi problemi in razvoj načinov reševanja identificiranih proizvodnih problemov.

Amonijev nitrat dobimo z nevtralizacijo dušikove kisline s plinastim amoniakom po reakciji:

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

Ta praktično ireverzibilna reakcija poteka pri visoki hitrosti in sprošča znatno količino toplote. Običajno se izvaja pri tlaku blizu atmosferskega; V nekaterih državah nevtralizacijske naprave delujejo pod tlakom 0,34 MPa. Pri proizvodnji amonijevega nitrata se uporablja 47-60% razredčena dušikova kislina.

Toplota reakcije nevtralizacije se uporablja za izhlapevanje vode in koncentriranje raztopine.

Industrijska proizvodnja obsega naslednje faze: nevtralizacija dušikove kisline s plinastim amoniakom v napravi s toplotno črpalko (uporaba nevtralizacijske toplote); uparjanje solitrne raztopine, granulacija solitrne taline, hlajenje granulatov, obdelava granulatov s površinsko aktivnimi snovmi, pakiranje, skladiščenje in polnjenje solitrone, čiščenje plinskih emisij in odpadnih voda. Aditivi se dodajo pri nevtralizaciji dušikove kisline.

Slika 1 prikazuje diagram sodobne visokozmogljive enote AS-72 s kapaciteto 1360 t/dan.

riž. 1.

1 - grelnik kisline; 2 - grelnik amoniaka; 3 - naprave ITN; 4 - prednevtralizator; 5 - uparjalnik; 6 - tlačni rezervoar; 7, 8 - granulatorji; 9, 23 oboževalcev; 10 - pralni pralnik; 11 - boben; 12.14 - transporterji; 13 - dvigalo; 15-aparat z zvrtinčeno posteljo; 16 - granulacijski stolp; 17 - zbirka; 18, 20 - črpalke; 19 - plavalni rezervoar; 21-filter za kopanje; 22 - grelnik zraka

Dohodna 58-60% dušikova kislina se segreje v grelniku 1 na 70-80 o C s sokovno paro iz aparata ITN 3 in se dovaja za nevtralizacijo. Pred aparatom 3 dušikovi kislini dodamo toplotno fosforno in žveplovo kislino v količini 0,3-0,5% P 2 O 5 in 0,05-0,2% amonijevega sulfata glede na končni izdelek.

Žveplovo in fosforno kislino dovajajo batne črpalke, katerih delovanje je enostavno in natančno nadzorovano. Enota vsebuje dve nevtralizacijski napravi, ki delujeta vzporedno. Tu se dovaja tudi plinasti amoniak, ki se v grelniku 2 segreje s parnim kondenzatom na 120-130 o C. Količina dovedene dušikove kisline in amoniaka je regulirana tako, da ima raztopina na izstopu iz aparata toplotne črpalke rahel presežek dušikove kisline. , kar zagotavlja popolno absorpcijo amoniaka.

V spodnjem delu aparata se kisline nevtralizirajo pri temperaturi 155-170 °C, da dobimo raztopino, ki vsebuje 91-92% NH 4 NO 3. V zgornjem delu aparata se vodna para (tako imenovana sokova para) izpere iz brizganja amonijevega nitrata in hlapov HN0 3 . Del toplote iz sočne pare se porabi za segrevanje dušikove kisline. Nato se sočna para pošlje na čiščenje v pralne pralnike in se nato spusti v ozračje.

Kisla raztopina amonijevega nitrata se pošlje v končni nevtralizator 4, kjer se dovaja amoniak v količini, potrebni za dokončanje nevtralizacije raztopine. Nato se raztopina dovaja v uparjalnik 5 za dodatno parjenje, ki se izvaja z vodno paro pod tlakom 1,4 MPa in zrakom, segretim na približno 180 ° C. Nastala talina, ki vsebuje 99,8-99,7 % nitrata, gre skozi filter 21 pri 175 °C in se s centrifugalno potopno črpalko 20 dovaja v tlačni rezervoar 5 in nato v pravokotni kovinski granulacijski stolp 16 z dolžino 11 m, a širina 8 m in višina vrha do stožca 52,8 m.

Na vrhu stolpa sta granulatorja 7 in 8; V spodnji del stolpa se dovaja zrak, ki hladi kapljice nitrata, ki se spremenijo v granule. Višina padca delcev solitre je 50-55 m. Zasnova granulatorjev zagotavlja proizvodnjo granul enotne granulometrične sestave z minimalno vsebnostjo drobnih granul, kar zmanjšuje odnašanje prahu iz stolpa po zraku. Temperatura granul na izhodu iz stolpa je 90-110 ° C, zato se pošljejo za hlajenje v aparat z zvrtinčeno plastjo 15. Aparat z zvrtinčeno plastjo je pravokotna naprava s tremi odseki in opremljena z rešetko z luknjami. Z ventilatorji se pod rešetko dovaja zrak, ki ustvarja vrelo plast nitratnih zrnc višine 100-150 mm, ki se po transporterju dovajajo iz granulacijskega stolpa. Granule intenzivno ohladimo na temperaturo 40°C (vendar ne višjo od 50°C), kar ustreza pogojem obstoja modifikacije IV. Če je temperatura hladilnega zraka pod 15°C, se pred vstopom v aparat z vrtinčeno plastjo zrak segreje v toplotnem izmenjevalniku na 20°C. V hladnem obdobju lahko delujeta 1-2 oddelka.

Zrak iz aparata 15 vstopi v granulacijski stolp, da tvori granule in jih ohladi.

Granule amonijevega nitrata iz aparature z vrtinčeno plastjo dovaja transporter 14 za obdelavo s površinsko aktivnim sredstvom v vrteči se boben 11. Tu se granule razpršijo z razpršeno 40% vodno raztopino disperznega sredstva NF. Po tem gre solitra skozi elektromagnetni separator za ločevanje morebitnih naključno ujetih kovinskih predmetov in se pošlje v bunker, nato pa na tehtanje in pakiranje v papirnate ali plastične vrečke. Vreče se transportirajo po tekočem traku za nakladanje v vagone ali v skladišče.

Zrak, ki zapušča vrh granulacijskega stolpa, je onesnažen z delci amonijevega nitrata, para soka iz nevtralizatorja in mešanica pare in zraka iz uparjalnika pa vsebujeta nereagiran amoniak in dušikovo kislino ter delce vnesenega amonijevega nitrata. Za čiščenje je v zgornjem delu granulacijskega stolpa nameščenih šest vzporedno delujočih diskastih čistilnikov 10, namakanih z 20-30% raztopino amonijevega nitrata, ki se dovaja s črpalko 18 iz rezervoarja. Del te raztopine se odpelje v nevtralizator ITN za pralno sokovno paro, nato pa se zmeša z raztopino amonijevega nitrata in tako gre v proizvodnjo.

Del raztopine (20-30%) se sproti odvzema iz cikla, zato se cikel izprazni in se dopolnjuje z dodajanjem vode. Na izhodu vsakega pralnika je nameščen ventilator 9 s kapaciteto 100.000 m 3 /h, ki sesa zrak iz granulacijskega stolpa in ga vrže v ozračje.