Способ получения аммиачной селитры Советский патент 1978 года по МПК C01C1/18 

1

Изобретение относится к способу получения минеральных удобрений и может быть использовано в производстве аммиачной селитры.

Известно что аммиачную селитру получают, осундествляя носледовательно стадии нейтрализации азотной кислоты аммиаком, концентрирования полученного в результате нейтрализации раствора и гранулирования концентрированного плава, включая и охлаждение полученных гранул, или же кристаллизацию того же плава известными методами 1, 2, 3.

В известных способах для получения высококачественного продукта необходимо получить нлав концентрацией 99,8-99,9 вес.°/о.

Такое концентрироварн1е плава, выделенное в отдельную стадию, осуществляЕОт путем контактирования подогреваемого воздуха-теплоносителя с полученным в результате нейтрализации раствором амм);ачной селитры, концентрання которого достк|-ает 94-96°/Сli процессе концентрирования Hivieer ecтo тер-логаз;1ожение продукта, которое тем интенсивнее, чем чьнне его кислотность. Количество разложиВИегося продукта достигает 0,5°/о, что приво:игг к :1отере исходного сырья, в частности аммиака.

Кроме того, с вoз., участв Ю1иим н стадии коиноптрирования. .осится .1;;Ноо

количество селитры в виде пыли и аэрозолей, что вызывает не;юходимость его очистки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения аммиачной селитры путем нейтрализации азотной кислоты аммиаком с последующим концентрированием полученного раствора, в котором для создания развитой поверхности фаз при нейтрализации и новышения концентрации получаемого раствора в реакционный объем вводят дополнительно воздух, аммиак или их смесь 4.

При использовании известного приема концентрацию раствора аммиачной селитры можно повысить только до 97,5%.

Дальнейшее повышение концентрации плава требует дополнительного ввода тепла с помощью теплоносителя, например воздуха, и не исключает вышеуказанных недостатков, таких как потери аммиака и селитры и необходимость очистки потока промежуточного теплоносителявоздуха после стадии концентрирования.

Целью изобретения является сокращение потерь аммиака и аммиачной селитры и упрощение процесса.

Поставленная цель достигается онисываеMhiNi способом получения аммиачной селитры, состоящим в нейтрализации азотной кислоты

аммиаком, концентрировании полученного раствора исходным аммиаком, который затем подают на стадию нейтрализации, охлаждении и гр- нулировании полученного плава.

Отличительными признаками способа является использование исходного аммиака для концентрирования раствора аммиачной селитры.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно подогретый выгые температуры плавления отходящего плава аммиак поступает в тепломассообменную зону, дополнительно обогреваемую через стенку теплоносителем. Навстречу газообразному реагенту движется стекающий раствор селитры. Выделяющиеся в процессе концентрирования пары воды поглощаются а.ммиаком, который далее поступает на нейтрализацию азотной кислоты, в процессе которой образуется раствор селитры и соковый пар. Поступающие с аммиаком на стадию нейтрализации пары воды способствуют развитию поверхности контакта фаз взаимодействующих реагентов и устраняют локальные перегревы, вызывающие разложение селитры. Нейтрализация может быть осуществлена на провальных тарелках или в циркуляционном контуре, а концентрирование - в обогреваемых вертикальных трубах. Предпочтительная температура подогрева аммиака находится на уровне 180-185°С, а температура раствора 175°С.

Пример. 6390 кг газообразного аммиака в час при 180°С подают навстречу стекающей пленке раствора аммиачной селитры (33000 кг/ч) при начальной концентрации аммиачной селитры 91 вес.% и температуре 143°С. Зону концентрирования по высоте обогревают насыщенным водяным паром при 190°С (давление 12,8 ата).

Выделяющиеся из подогретого раствора пары в количестве 2630 кг/ч поглощаются горячим газообразным аммиаком (6390 кг/ч). При этом парциаЛЬ.иое давление водяных паров на выходе из массообменной зоны при температуре смеси 160°С составляет 0,3 ата (давление насыщенного водяного пара при 160°С равно 6,3 ата, парциальное давление водяного пара над раствором CNH4NO3 91% при 146°С равно 0,78 ата).

В результате получают 30,0 т/ч расплава селитры с те.мпературой 175°С и концентрацией 99,8 вес.о/о.

Газообразная смесь перегретых паров ам миака и воды при 160°С поступает на нейтрализацию 56%-ного раствора азотной кислоты, подаваемой в количестве 41500 кг/ч при 90°С.

В ппоцессе нейтрализации образуется раствор аммиачной селитры в количестве 33000 кг/ч с концентрацией 91 вес.% NH4NO3 при 146°С, который поступает в .массообменную зону, и 17900 кг/ч соковых паров, уходящих из нейтрализационной зоны при lb5°C при давлении

1,05 ата.

Предлагае.мый способ получения аммиачной селитры позволит путем сОКращения потерь аммиака и аммиачной селигры дополнительно выработать на агрегатах получения а.ммиачной селитры АС-67 примерно 5200 т/год, а .фоведение процесса концентрирования с помощью исходного аммиака позволит исключить из технологического процесса очистку примерно 20000 воздуха, который использовался в известно.м способе. Щелочная реакция

в зоне концентрирования практически исключает процесс терморазложения даже в условиях цовыщенной температуры.

Предварительный экономический подсчет показал, что суммарное сокращение расходов составит около 230 тыс. руб. в год на один агрегат получения а.ммиачной селитры АС-67 мощностью 450000 т в год.

Формула изобретения

0 Способ получения аммиачной селитры путем нейтрализацйи азотной кислоты аммиаком с последующим концентрированием полученного раствора теплоносителем, гранулированием и охлаждением полученного плава, отличающийся тем, что, с целью сокращения потерь аммиака и аммиачной селитры и упрощения процесса, концен,.ирование полученного раствора ведут исходным аммиаком, который затем подают на стадию нейтрализации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Миниович А. М. Производство аммиачной селитры. М., «Химия, с. 125.

2.Патент США № 3758277, кл. 23-285, 11.09.73.

3.Патент Франции № 1462280, кл. С 05 с, 5 16.12.67.

4.Патент Англии № 1105466, кл. С 1 А, 06.03.68.