Аммиачная селитра как распространённое и дешёвое азотное удобрение. Обзор существующих технологических схем его производства. Модернизация производства аммиачной селитры с получением сложного азотно-фосфатного удобрения на ОАО "Череповецкий "Азот".
Аннотация к работе
аммиачная селитра технологическая модернизация Российское правительство считает развитие агропромышленного комплекса страны одним из приоритетных направлений в своей работе и постоянно увеличивает финансирование, активно поддерживает развитие этой отрасли. Стабильные и высокие урожаи, решение проблемы самообеспеченности отдельных регионов и государства в целом продовольствием определяет важность применения в хозяйствах различных форм собственности достаточных доз удобрений со средствами химической мелиорации (известью, гипсом) и пестицидами. Химическая технология - наука о наиболее эффективных и экологически обоснованных методах химической переработки сырых природных материалов в предметы потребления и средства производства [2]. Материальной базой всех химико-технологических процессов являются машины и аппараты химических производств. Одним из крупнейших химических предприятий нашей страны - ОАО «Череповецкий Азот» производит и поставляет высококачественные азотсодержащие минеральные удобрения - аммиачную селитру, мочевину, сложные и комплексные удобрения, позволяющие значительно поднять урожайность. Также товарной продукцией ОАО «Череповецкий «Азот» являются аммиак жидкий технический, неконцентрированная азотная кислота, медицинская закись азота. В начале 1970 года были получены первые тонны аммиака, азотной кислоты, аммиачной селитры. Перевод агрегата АС-72М на производство сложного азотно-фосфатного удобрения (САФУ) с применением в качестве добавки жидких комплексных удобрений (ЖКУ) связан с многочисленными проблемами, в числе которых: - дополнительные затраты греющего пара на упаривание ЖКУ; - проблема очистки реакционного оборудования от инкрустации; - проблема неэффективного сырья. САФУ - высокоэффективное, водорастворимое, гранулированное удобрение, характеризующееся улучшенными физико-химическими свойствами и наличием двух основных питательных элементов - азота с 31% масс. и фосфора - 5% масс. Обработку гранул диспергатором НФ проводят в аппарате улучшенной конструкции. [4] В верхней части аппарата соковый пар из реакционной части отмывается от брызг аммиачной селитры, паров HNO3 и NH3 20%-ным раствором аммиачной селитры из промывного скруббера 18 и конденсатом сокового пара из подогревателя азотной кислоты 2, которые подают на колпачковые тарелки верхней части аппарата. Раствор из аппаратов ИТН 3 последовательно проходит донейтрализатор 4 и контрольный донейтрализатор 5. В донейтрализатор 4 дозируют серную и фосфорную кислоты в количестве, обеспечивающем содержание в готовом продукте 0,05 - 0,2% сульфата аммония и 0,3 - 0,5% Р2О5. Технологическая схема агрегата АС-72: 1,2 - подогреватели соответственно газообразного аммиака и азотной кислоты; 3 - аппарат ИТН; 4, 5 - донентрализаторы; 6 - комбинированный выпарной аппарат; 7, 24 - подогрева-тели воздуха; 8 - нагнетатель воздуха; 9 - гидрозатвор-донейтрализатор; 10 - фильтр плава; 11 - бак для плава аммиачной селитры; 12 - погружной насос; 13 - насос центробежный; 14 - бак для раствора аммиачной селитры; 15 - бак напорный; 16, 17 - грануляторы соответственно акустический и монодисперсный; 18 - скруббер; 19, 23 - вентиляторы; 20 - грануляционная башня; 21, 25 - ленточные конвейеры; 22 - аппарат для охлаждения аммиачной селитры в кипящем слое; 23 - вентилятор; 26 - элеватор; 27 - аппарат для обработки гранул ПАВ. При отклонении регламентных параметров процесса перекачивание плава автоматически прекращается, а плав в баках 11 и выпарном аппарате 6 при повышении температуры разбавляют конденсатом [4]. На установке для приготовления магнезиальной добавки в расчете на 1 т аммиачной селитры расхо-дуется: 6,0 кг магнезиального порошка ПМК-83; 27 кг 58%-ной азотной кислоты; 17,1 кг конденсата сокового пара; 0,23 кВт-ч электроэнергии; 0,35 м3 оборотной воды. Рис. 2. На первом этапе была выяснена принципиальная возможность получения NP-удобрения с заданным химическим составом и качеством, соответствующим требованиям нормативной документации не вносили никаких изменений и дополнений в технологическую схему производства аммиачной селитры, пользовались оборудованием цеха.. Чтобы избежать забивания форсунок и труб при остановках процесса, запроектированы воздухоподогреватели для продувки линий горячим воздухом. 1.4 Сравнительная характеристика САФУ и аммиачной селитры САФУ представляет собой смесь аммиачной селитры с массовой долей 87-91% NH4NO3, орто- и полифосфатов аммония с массовой долей 7-8% и 1,7-2% соответственно. На 2-х нижних тарелках пар отмывается от аммиака 15-20 % раствором NH4NO3, подкисленным HNO3. Из сепаратора раствор САФУ подается на донейтрализатор позиции Р-4, где смешивается с раствором аммиачной селитры (не менее 89% концентрации) из аппаратов ИТН. Условием теплового баланса является равенство прихода и расхода тепла: QПРИХ = QРАСХ (6.1) Запишем уравнение теплового баланса: Q1 Q2 Q3 Q4 = Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10, (6.2) где Q1 - физическое тепло 58%-й НNО3,кДж; Q2 - физическое тепло газообразного аммиака, кДж; Q3 - физическое тепло 20%-го