3-мавзу: аммиакли селитра ишлаб чиқариш

Кам энергия сарфлаш орқали аммоний нитрат олиш. Маълум бўлган барча турдаги схемалар бўйича аммиакли селитра олишда нитрат кислотасини хаттоки босим остида аммиак билан нейтралланганда ҳам 95% дан юқори бўлмаган концентрацияли аммоний нитрат эритмалари ҳосил қилинади. Эритмани суюқланма ҳосил қилингунча буғлатиш учун анчагина миқдорда қўшимча иссиқлик сарфланишига тўғри келади.
(«Энджиниринг») фирмаси томонидан яратилган янги аммиакли селитра ишлаб чиқаришнинг «АН-2Е» жараёнида босим остидаги нейтраллаш орқали бу камчилик бартараф этилган. Нейтралланиш 180°С хароратда ўтказилади, бу нейтраллагичда босимнинг 0,4 ва 0,8 МПа орасида (жараёнда ишлатиладиган нитрат кислота концентрациясига боғлиқ холда) ўзгариши орқали таъминланади. Шундай қилиб, фақатгина реакция иссиқлигидан фойдаланиш хисобига аммоний нитрат эритмасининг концентрациясини 99,7% гача ошириш имконияти яратилади. Бу иссиқлик буғлатиш жихозининг иссиқлик алмаштиргичига — нейтраллагичдан олинадиган ва унга нисбатан паст ҳароратда иссиқлик алмаштиргичдан қайтариладиган циркуляцияли суюқлик оқими орқали узатилади. Бундай циркуляция нейтраллагичдаги эритма хароратини бошқариш имкониятини яратади. Бу усулнинг афзаллиги технологик жараёнда тозаланмаган буғ ҳосил бўлиши кузатилмайди.
Аммиакли селитра ишлаб чиқариш турли жараёнларида реакция иссиқлиги буғ ҳосил қилиш учун ишлатилади. Атмосфера босимига якин босим остида (0,12 МПа) ва 135°С хароратда нейтралланишда 85% концентрацияли эритма ҳосил килинади; 180-185°С хароратда юқори босим [-0,4 МПа остида 75-77% ли, 180°С хароратда 0,4-0,8МПа босим остида («АН-2Е» усули бўйича) эса 65% ли эритмалар олинади. Юқорида концентрациялари келтирилган эритмалар — нейтраллагичга -60% концентрацияли нитрат кислота берилишига мувофиқ келади.
«АН-2Е» жараёнида нейтраллагичдаги хароратни ва шу харорат билан реакция харорати орасидаги фарқни ўзгартириш, шунингдек буғлатиш бўлимидаги вакуумни ўзгартириш орқали турлича белгиланган концентрацияли аммиакли селитра эритмаларини ҳосил қилиш мумкин. Жараён шундай бошқариладики, бунда нейтраллагичдаги босим доимо айни хароратдаги эритма кайнаш босимидан юқорида ушлаб турилади. Бу холда технологик буғ ҳосил бўлмайди ва одатдаги технологик схемаларда аммиакли селитра томчиларини тутиб қолиши учун ва конденсатни технологик буғдан тозалаш учун қўлланиладиган қурилмалар талаб этилмайди. Нейтралланиш жараёнида азотнинг йўқотилиши нихоятда оз даражада бўлади.
Жараёнининг соддалаштирилган технологик схемаси тасвирланган. Нейтраллагичдан буғлатиш бўлимига иссиқликни ташувчи аммиакли селитра оқимининг циркуляцияси жараённинг асоси хисобланади. Иссиқлик алмаштиргичдан сўнг эритма нейтраллагичга қайтарилади. Эритманинг циркуляцияси насос ёрдамида амалга оширилади. Буғлатиш бўлимига селитра эритмаси оқимининг критилишидан олдин босим остидаги эритма редуцирланади (яъни, суюқлик устидаги босим пасайтирилади), бу эса унинг хароратининг пасайишига олиб келади. Эритманинг буғлатиш хароратини пасайтириш учун эса стандарт вакуум қурилмалари ишлатилади.
Нейтраллагич вертикал кўринишдаги идиш бўлиб, юқори босим остида ишлашга мўлжалланган, жихознинг ичида тик қияликда қувур жойлаштирилган, у орқали эритма буғлатиш жихозига концентрлаш учун юборилади.
Нейтраллагич қуввати унга бериладиган аммиак миқдори билан аниқланади, аммиак миқдори эса киритиладиган кислота миқдорига мувофиқ келиши керак. Кислотанинг озгина миқдори реакторнинг пастки қисмидан олинадиган эритма оқимига Эритманинг рН қийматини белгиланган даражада ушлаб турилиши учун қўшилади.
Нитрат кислота концентрацияси ўзгаргандаги нейтраллаш жараёнини тўғри бошқарилиши кислота бериш йўналишда жойлаштирилган, сезгир элемент бириктирилган махсус хисоблаш қурилмаси ёрдамида амалга оширилади.
Атмосферага Нитрат кислота

55% концентрацияли нитрат кислота қиздиргич 1 га ва сўнгра Нейтраллагич 2 га тушади, унга буғлатгич 4 да буғланадиган газ холатдаги аммиак ҳам берилади.
Схемада атмосфера босимида ишлайдиган нейтраллагич кўрсатилган, ундан аммоний нитрат эритмаси вакуум остида ишлайдиган буғлатгич 5 га узатилади. Буғлатгичдаги вакуум конденсатор 7 да технологик буғни сув билан конденсатланиши натижасида ҳосил килинади. Буғлатгичдан чиқадиган аммоний нитратнинг бир қисми буғлатгич ва реактор ўртасида циркуляцияланади. Буғлатгич 5 дан чиқадиган технологик буғ сепаратор 6 дан сўнг нитрат кислотани қиздириш учун қиздиргич 1 да ва суюқ аммиакни буғлатиш учун буғлатгич 4 да қисман ишлатилади. Буғлатгичда ҳосил қилинган аммоний нитрат эритмаси қайта нейтраллагич 8 га тушади, у ерда аммиак гази билан -88% концентрациягача қайта нейтралланади ва буғлатувчи жихоз 9 га узатилади, у ерда 95% ли концентрациягача буғлатилади. Буғлатилган эритма қайта буғлатиш жихозига берилади. Ҳосил қилинган 99,5% ли суюқланма донадорлаш минорасида статик донадорлагичлар ёрдамида томчилатилади (расмда кўрсатилмаган). Элаш ва совутиш босқичларидан ўтган маҳсулот таркибида 34,5% азот ва 0,4% намлик бўлади. Доначаларнинг ўлчами 1-4 мм орасида бўлади. Стабилловчи қўшимчалар қўшиш назарда тутилган.
Лозим топилганда 95% ли эритмани (қўшимча буғлатишсиз) донадорлаш минорасига тўғридан-тўғри узатиш орқали ғовак селитра олинади. Ғовак доначали маҳсулотни махсус қурилмаларда қуритиш натижасида ундаги қолган намлик йўқотилиши мумкин.
Юқорида келтирилган донадорланган аммиакли селитра ишлаб чиқаришнинг технологик схемаси кўп жихатдан ишлаб чиқаришда қўлланилаётган бошқа схемаларга ўхшаб кетади. «Нуаго» («Норск-Гидро») фирмаси томонидан яратилган йирик доначалар (7-11 мм ли) олиш билан тарелкали (ликопчали) донадорлагич ишлатиш орқали 99,5% ли суюқланмадан чангланмайдиган донадор аммиакли (ёки охакли-аммиакли) селитралар олишнинг оригинал юқори хароратли усули ҳам мавжуддир. Жараённинг технологик схемаси 12-расмда кўрсатилган.
«