Способ производства нитрата аммония Советский патент 1935 года по МПК C01C1/18 

Аммиачная селитра является широко распространенными в сельском хозяйстве удобрительном туком, а также идет на приготовление некоторых взрывчатых веществ.

На синтетическую амселитру перерабатывается либо 60% HNOs (из азотнокислотных систем с абсорбцией под давлением либо 50% HNOa (из азотнокислотных систем с абсорбцией под атмосферным давлением).

Если перерабатывается 60% НЫОз, то однократное использование тепла нейтрализации дает возможность получить без затрат тепла совершенно сухой продукт (метод Фаузера). При переработке 50% HNOs с использованием тепла реакции, во всех практикуемых методах (Бамаг, Кестнер и др.) требуется дополнительная выпарка пронейтрализованных щелоков. В самое последнее время (1934г.) был предложен метод с многократным использованием тепла нейтрализации (авт. свид. Гельперина и Либензона). Идея многократного использования тепла нейтрализации имеет несомненные преимущества перед однократным использованием тепла реакции, однако осуществление этой идеи в предложении Гельперина и Либензона лищает ее рентабельности благодаря наличию следующих главнейших недостатков: 1) нейтрализуемый раствор нахо(22)

дится в состоянии кипения, что влечет за собою попадание в пар не прореагировавших компонентов или избытка их, причем улавливание их оттуда затруднительно; 2) высокая температура, сопровождаемая кипением, создает возможность разложения HNOs до окислов азота что опять ведет к потерям дорогостоящего азота.

Предлагаемый метод характеризуется также многократным использованием тепла реакции и имеет те отличительные особенности, что нейтрализованный в слабощелочной среде без кипения под давлением 4-5 атмосфер Бб /о-ный раствор перед редукцией давлении охлаждается в теплообменнике, после чего направляется в донейтрализатор. Донейтрализованный раствор перед поступлением в выпарную часть нейтрализатора проходит вакуум-выпарной аппарат, где частично концентрируется за счет сокового пара нз выпарной части нейтрализатора (см. прилагаемый чертеж, на котором представлена схема установки).

Нейтрализация проводится под давлением 5 атм. и с незначительным избытком аммиака. 50%-ная азотная кислота HNOs, лишенная окислов азота, нз запасного бака 7 насосом 2 сжимается и нагнетается в подогреватель 3 азотной кислоты, где подогревается до 75°,

в таком виде кислота поступает в трубное пространство нейтрализатора. Сюда же аммиачным компрессором 5 (в случае газообразного аммиака) или из испарителя аммиак (в случае жидкого NHs) нагнетается аммиак, сжатый до 5 атм. В центральной трубе и циркуляциоиных трубках аппарата происходит нейтрализация. Благодаря наличию давления и отведению тепла через стенку кипения не происходит (аналогично нейтрализации в аппаратах Фаузера). Нейтрализованный раствор направляется в нижнюю часть аппарата, представляющую собой трубчатый теплообменник. Пройдя трубное пространство этого теп.1ообменника, раствор охлаждается. Охлажденный раствор проходит автоматически клапан б и поступает в донейтрализатор 7. Здесь избыток аммиака донейтрализовывается. Полученный нейтральный раствор засасывается в нагреватель вакуум-выпарки 8, который обогревается соковым паром из межтрубного пространства нейтрализатора 4, За счет конденсации этого пара раствор здесь концентрируется с 56 до TOVo- Затем в испарителе-сепараторе 10 упаренный раствор отделяется от сокового пара. Пар поступает в подогреватель 5 азотной кислоты, а избыток его может быть направлен в испаритель аммиака (в случае работы на жидком аммиаке). Вакуум в системе ок, 600 мм. Hg поддерживается при помощи барометрического конденсатора // и вакуум-насоса 75.

Отделенный в сепараторе JO раствор по барометрической трубе поступает в буферный бак 14, откуда насосом 15 подается сначала в межтрубное пространство теплообменника, а затем в выпарную часть нейтрализатора 4, где выпаривается за счет тепла реакции от концентрации 70 до 92-95%. Соковый пар направляется через брызгоуловитель на вакуум-выпарку, а раствор поступает на кристаллизаторы той или иной системы (вакуум-кристаллизаторы, кристаллизационный шнеки, кристаллизаторы Кестнера, грануляционные башни и др.).

На основании произведенных ориентировочных тепловых расчетов видно, что тепла реакции при такой схеме производства достаточно для получения плава, легко перерабатываемого на сухой продукт.

Преимуществами данного метода являются, во-первых, экономия пара, и вовторых, снижение расхода реагентов благодаря введению охлаждения раствора и дальнейшей его донейтрализации.

Предмет изобретения.

Способ производства нитрата аммония посредством взаимодействия аммиака и азотной кислоты с многократным использованием теплоты реакция и производством за ее счет выпарки полученного раствора, отличающийся тем, что слабо-щелочный раствор перед донейтрализацией охлаждают за счет подогрева частично выпаренного раствора, направляемого на окончательную выпарку, а после донейтрализации подвергают предварительной выпарке за счет тепла сокового пара, полученного в выпарном аппарате, использующем теплоту реакции.

к авторскому свидетельству А. Н. Литвина

№ 44241.