Ammiakli selitra ishlab chiqarishning fizik-kimyoviy asoslari

Kam energiya sarflash orqali ammoniy nitrat olish.
Ma’lum bo‘lgan barcha turdagi sxemalar bo‘yicha ammiakli selitra olishda nitrat kislotasini xattoki bosim ostida ammiak bilan neytrallanganda ham 95% dan yuqori bo‘lmagan konsentratsiyali ammoniy nitrat eritmalari hosil qilinadi. Eritmani suyuqlanma hosil qilinguncha bug‘latish uchun anchagina miqdorda qo‘shimcha issiqlik sarflanishiga to‘g‘ri keladi.

(«Endjiniring») firmasi tomonidan yaratilgan yangi ammiakli selitra ishlab chiqarishning «AN-2YE» jarayonida bosim ostidagi neytrallash orqali bu kamchilik bartaraf etilgan. Neytrallanish 180°C haroratda o‘tkaziladi, bu neytrallagichda bosimning 0,4 va 0,8 MPa orasida (jarayonda ishlatiladigan nitrat kislota konsentratsiyasiga bog‘liq xolda) o‘zgarishi orqali ta’minlanadi. Shunday qilib, faqatgina reaksiya issiqligidan foydalanish hisobiga ammoniy nitrat eritmasining konsentratsiyasini 99,7% gacha oshirish imkoniyati yaratiladi.

Bu issiqlik bug‘latish jixozining issiqlik almashtirgichiga — neytrallagichdan olinadigan va unga nisbatan past haroratda issiqlik almashtirgichdan qaytariladigan sirkulyatsiyali suyuqlik oqimi orqali uzatiladi. Bunday sirkulyatsiya neytrallagichdagi eritma haroratini boshqarish imkoniyatini yaratadi. Bu usulning afzalligi texnologik jarayonda tozalanmagan bug‘ hosil bo‘lishi kuzatilmaydi.

Ammiakli selitra ishlab chiqarish turli jarayonlarida reaksiya issiqligi bug‘ hosil qilish uchun ishlatiladi. Atmosfera bosimiga yakin bosim ostida (0,12 MPa) va 135°C haroratda neytrallanishda 85% konsentratsiyali eritma hosil kilinadi; 180-185°C haroratda yuqori bosim [-0,4 MPa ostida 75-77% li, 180°C haroratda 0,4-0,8MPa bosim ostida («AN-2YE» usuli bo‘yicha) esa 65% li eritmalar olinadi. Yuqorida konsentratsiyalari keltirilgan eritmalar — neytrallagichga -60% konsentratsiyali nitrat kislota berilishiga muvofiq keladi.

«AN-2YE» jarayonida neytrallagichdagi haroratni va shu harorat bilan reaksiya harorati orasidagi farqni o‘zgartirish, shuningdek bug‘latish bo‘limidagi vakuumni o‘zgartirish orqali turlicha belgilangan konsentratsiyali ammiakli selitra eritmalarini hosil qilish mumkin. Jarayon shunday boshqariladiki, bunda neytrallagichdagi bosim doimo ayni haroratdagi eritma kaynash bosimidan yuqorida ushlab turiladi. Bu xolda texnologik bug‘ hosil bo‘lmaydi va odatdagi texnologik sxemalarda ammiakli selitra tomchilarini tutib qolishi uchun va kondensatni texnologik bug‘dan tozalash uchun qo‘llaniladigan qurilmalar talab etilmaydi. Neytrallanish jarayonida azotning yo‘qotilishi nixoyatda oz darajada bo‘ladi.

«Nuklo» qo‘shimchali donadorlangan ammiakli selitra olish (AQSH). Bu usulning asosiy xususiyati juda mayda maydalangan (0,04 mm) bentonit tuproqlaridan iborat kukunsimon maxsus «Nuklo» qo‘shimchasi ishlatish hisoblanadi. Qo‘shimcha 99,85% li ammiakli selitraga uni donadorlash minorasiga kiritishdan oldin qo‘shiladi. Ayrim xollarda qo‘shimchani bug‘latish jixoziga kiritishdan oldin 95% li eritmaga qo‘shiladi va uni 0,1-0,2% namlikkacha bug‘latiladi.

«Nuklo» qo‘shimchasi siklik qizdirish va sovutishda donachalar buzilishini kamaytiradi, shuningdek donachalar mustaxkamligini oshiradi va uni saqlashdagi yopishqoqligini kamaytiradi.

«Nuklo» qo‘shimchali donadorlangan ammiakli selitra ishlab chiqarish uchun qurilmaning prinsipial sxemasi 2.13-rasmda tasvirlangan.

Gaz xolatdagi ammiak (165°C) neytrallagich 5 ga beriladi, u yerga shuningdek ~38°S haroratdagi 57% li nitrat kislota ham kelib tushadi. Neytrallagichdan 83% li ammiakli selitra eritmasi buferli bak 6 orqali nasos 7 bilan bug‘latish jixozi 3 ga uzatiladi va u yerga suyuqlik quvur ichki devori bo‘yicha sizib chiqadigan yupqa plenka xolatda oqib tushadi. Bug‘latish jixozining ostki qismidan qizdirgich 1 da 180° C haroratgacha bug‘ bilan qizdirilgan xavo beriladi. Xavo sarfi (-270 m /t selitra uchun) 6770 m²/s ni tashkil etadi. Bug‘latilgan suyuqlanma (99,85% P4]20;) aralashtirgichli bak 8 ga beriladi, u yerga avtomatik suratda (yuklamaga bog‘liq xolda) bunker 4 dan 2% gacha «Nuklo» qo‘shimchasi beriladi. Ammiakli selitra suyuqlanmasi aralashtirgich-bak 8 dan botirma nasos 9 bilan donadorlash minorasi 10 ning to‘ldirgich ishdishiga uzatiladi, undan suyuqlanma 190°C haroratda donadorlash tizimiga tushadi (rasmda tasvirlanmagan). Donadorlash tizimi o‘nta qollektordan iborat bo‘ladi. Ularning xar biriga 9 ta dan sepib beradigan qurilma joylashtirilgan.

Atmosferaga «Nuklo» qo‘shimachasi -Z22ins

1. rasm. «Nuklo» qo‘shimchali donadorlangan ammiakli selitra ishlab chiqarish uchun prinsipial sxemasi:

   
   

1-qizdirgich; 2 -ventilyatorlar; 3-bug‘latuvchi jixoz; 4-bunker; 5-neytrallagich; 6- bak; 7-nasos; 8 -bak-aralashtirgich; 9-botirma nasos; 10-donadorlash minorasi; 11,19-siklonlar; 12-sovituvchi baraban; 13-suvli bak; 14-elak; 15-distilyatorlar; 16 - yirtgich; 17 — transportyor; 18 — bunker; 20 — kukunlash uchun baraban; 21 - aspirator.

Donadorlash minorasida suyuqlanma tomchilari (donachalarr 26 m balandlikdan tushadi. Minora alyuminiydan yasalgan va metall kaskadga maxkamlangam bo‘ladi. Minora orqali 470 m²/s xavo uning yuqori qismidagi to‘rtta ventilyator orqali surilib, atmosferaga chiqib ketadi. 1 tonna mahsulot ishlab chiqarish hisobida -2,3 kg mahsulot havo bilan yo‘kotiladi.

Qaynoq (120°C) donachalar minoraning ostki qismidan tebranuvchi transportyorlar yordamida sovutish barabani 12 ga uzatiladi, u orqali sovituvchi xavo o‘tkaziladi. Sovutgichdan chiqadigan donachalarning harorati ~45°C bo‘ladi. Sovutgichdan chiqadigan xavo esa siklon 11 da changdan tozalangach, atmosferaga chiqarib yuboriladi. Siklonda yig‘ilgan chang bak 13 da suv bilan eritiladi va eritma siklga qaytariladi.