Модернизация технологии производства аммиачной селитры на ОАО "Череповецкий "Азот"
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ит в основном от суммы питательных веществ в удобрении и состава исходного сырья. Увеличение концентрации питательных веществ и рост количества примесей в исходной суперфосфорной кислоте приводит к увеличению плотности ЖКУ.
При нагревании ЖКУ выше 25 0С начинается процесс гидролиза полифосфатов с образованием ортофосфатов и появление осадка. Результаты лабораторных исследований по изучению изменения конверсии растворов ЖКУ марки 11:37:0 в процессе хранения при разных температурах представлены в таблице:
Таблица 3.2 Изменение степени конверсии ЖКУ от времени и температуры хранения.
Температура, 0ССнижение конверсии в % от исходного в зависимости от времени хранения (сутки)1020306080 6 30,814,11,21,22,326 41,82,53,94,55,436 26,310,112,515,817,25013,120,427,435,239,1
.1.2 Техническое наименование продукта - жидкий аммиак технический. Химическая формула NH3. Основные технические требования: аммиак должен выпускается в соответствии с требованиями ГОСТ 6221-90 двух сортов:
Таблица 3.4 Основные технологические требования аммиака
Показатель 1 сорт2 сортАммиак, %, не менее 99,9 99,6Вода, %, не более 0,1 0,4Масло, мг/л, не более 10 35Железо, мг/л, не более 2 не нормируется
При обычных условиях жидкий аммиак технический - бесцветный газ с резким, удушливым запахом, плотностью 0,771 кг/м3. При охлаждении до -33,5С под атмосферным давлением газообразный аммиак превращается в бесцветную жидкость, затвердевающую при температуре -77,8С (температура плавления аммиака). Критическая температура аммиака 132,4С; критическое давление 111,5ат; теплоемкость газообразного аммиака при 25С равна 8,523 ккал/(мольград).
Таблица 3.5 Давление насыщенных паров жидкого аммиака при различной температуре:
Температура,С -35 -25 -15 -551525Давление, ат 0,95 1,55 2,41 3,62 5,26 7,48 10,23
Жидкий аммиак технический перевозят в цистернах двух типов: в цистернах, рассчитанных на давление 16 ат , без тепловой изоляции, и в цистернах на давление 2,5 ат с тепловой изоляцией [9]. Аммиак хорошо растворим в воде.
Таблица 3.6 Растворимость жидкого аммиака при различной температуре.
Давление, атТемпература,С02030500,10,220,085 0,043-0,50,57 0,337 0,247 0,10510,88 0,515 0,400 0,22421,62 0,812 0,632 0,389
.1.3 Техническое наименование продукта - азотная кислота. Химическая формула-HNO3 [10].
По внешнему виду азотная кислота представляет собой бесцветную жидкость или слегка желтоватую жидкость, температура кипения которой зависит от концентрации HNO3. Так, 100%-ная азотная кислота кипит при 86С, а при 68,4%-ная имеет наивысшую точку кипения, равную 122С. При охлаждении кислота затвердевает, причем температура плавления также зависит от концентрации HNO3.
Основные технические требования: азотная кислота выпускается двух видов: разбавленная и концентрированная. Разбавленная азотная кислота имеет три сорта:
Таблица 3.7 Основные технические требования азотной кислоты
Показатель1 сорт2 сорт3 сортHNO3, %, не менее5547 45N2О4, %, не более0,150,20,2Твердый остаток, %, не более0,050,10,1
Теплота плавления 100%-ной азотной кислоты составляет 39,8 Дж/г; теплота испарения 481 Дж/г. Теплоемкость азотной кислоты с повышением ее концентрации уменьшается от 1 до 0,46 кал/(г*град). Плотность водных растворов азотной кислоты возрастает с увеличением концентрации.
.2 Характеристика готового продукта
.2.1 Сложное азотно-фосфатное удобрение 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 (полифосфаты аммония представлены в основном пирофосфатами (NH4)H2P2O7), содержащую азота общего 32-33% , фосфора в пересчете на Р2О5 - 5-7% и конверсии полифосфатов 18-27% [7].
Таблица 3.8 Химический состав аммиачной селитры, фосфатов аммония и САФУ.
ФормулаМолек.массаСостав, %СуммаP2O5+NМас. отн.P2O5:NP2O5NH3HNO3NNH4NO380,0-21,378,735,0--САФУ-6,021,071,833,138,80,18:1
Таблица 3.9 Температура кипения водных растворов САФУ.
Массовая доля САФУ,%Температура, С50 60 70 80 90112 116 120 128 142
Одной из важных характеристик удобрения является уровень рН 10%-го водного раствора.
Как показали исследования, рН готового продукта САФУ составил от 4,0 до 5,0 ед., что ниже по сравнению с рН аммиачной селитры (норма не менее 5,0). Это связано с протеканием в процессе получения САФУ гидролиза солей аммония, в результате чего в системе возрастает концентрация свободных ионов водорода (Н+), что приводит к снижению значения рН получаемого продукта.
Таблица 3.10 Растворимость САФУ и его компонентов в воде.
Температура, СРастворимость, г/100г раствора (%)NH4NO3NH4H2PO4ПолифосфатыСАФУ-1742,41,0--054,318,551,0-1060,322,8--2065,527,2-4625--63,3-3070,231,7--4074,136,2--5077,640,5--6080,845,2--
.2.2 Область применения САФУ
САФУ рекомендуется применять на всех типах почв для основного (допосевного) внесения и для подкормок под все культуры. Применяя САФУ, можно обеспечить питание растений азотом и частично фосфором.
4. Описание технологического процесса и схемы
Технологический процесс получения сложного азотно-фосфатного удобрения состоит из следующих стадий:
4.1. Прием и слив ЖКУ.
.2. Нейтрализация азотной кислоты газообразным аммиаком с получением растворов аммиачной селитры.
.3. Донейтрализация аммиачной селитры с введением ЖКУ.
.4. Упаривание полученного раствора до состояния высококонцентрированного плава и перекачивание плава наверх грануляционной башни.
.5. Гранулирование плава с последующим охлаждением гранул.
.6. Очистка отработанного воздуха, выбрасываемого в атмосферу.
4.7 Упаковка и хр