Bog`langan azot ishlab chiqarish va texnologik xisoblari” fanidan kurs ishi. Mavzu

Karbamid ishlab chiqarish texnologiyasi
Karbamid ishlab chiqarish jarayoni quyidagi bosqichlardan iborat: CO₂ va NH₃ dan karbamid sintezi, sintez mahsulotlarini distillash (karbamid eritmasi), so'ngra karbamid eritmalarini quruq tuzga qayta ishlash va distillash gazlarini (ammiak va CO₂) olish. Karbamid ishlab chiqarishning texnologik sxemalari asosan distillash gazlaridan foydalanish usullarida farq qiladi.
Karbamid eritmasini bir bosqichli distillash sxemasi bo'yicha eritmadan distillangan gazlar tarkibidagi barcha ammiak azot kislotasi bilan ammiakli selitra hosil bo'lishi bilan so'riladi. Ushbu nisbatan sodda usul dastlabki reagentlardan maqsadga muvofiq kam foydalanish (karbamid sintezi uchun) va hosil bo'lgan ammiak nitrat eritmalarining bug'lanishi uchun issiqlikning yuqori sarflanishi bilan tavsiflanadi. Bir bosqichli distillash bilan har bir karbamid tonnasi uchun 5-7,5 tonna NH₄N0₃ 60% eritma shaklida olinadi, bu esa karbamid ishlab chiqarishni ammiakli selitra ishlab chiqarish bilan birlashtirib, sezilarli darajada yuqori bo'ladi. uning imkoniyatlaridan.
Distillash gazlarining qayta aylanishi bilan bog'liq sxemalar - ularning u yoki bu tarzda karbamid sintez tsikliga qaytishi iqtisodiy jihatdan ancha maqsadga muvofiqdir.
Suyuq ammiakning asosiy qismining tsikliga qaytish karbamid eritmasining ikki bosqichli distillash bilan amalga oshirilishi mumkin. 15 soat va undan yuqori bosim ostida o'tkaziladigan distillashning birinchi bosqichida ammiakning muhim qismi sof holda ajratib olinadi va kondensatdan so'ng yana sintez kolonkasiga qaytariladi. Ikkinchi distillash bosqichida chiqarilgan ammiakning kichikroq qismi azot kislotasi tomonidan ushlanadi. Bunday sxemadan foydalanish 1 tonna karbamid uchun olinadigan ammoniy nitrat miqdorini 2-2,5 tonnagacha kamaytirishga imkon beradi.
Distillash gazlarining tsiklga to'liq qaytishi eng qiziqarli va mukammal usuldir. Ba'zi nashr etilgan ma'lumotlarga qaraganda, bir qator xorijiy davlatlar distillash gazlaridan (masalan, monoetanolaminlar) CO₂ ni tanlab yutilishiga asoslangan sxemalardan foydalanadilar. Ushbu sxema bo'yicha olingan deyarli toza ammiak kondensatsiyalanadi va tsiklga qaytariladi. Distillash gazlarini olishning boshqa ma'lum usullari ham mavjud, masalan, ammiak karbonatining yog'da suspenziyasi shaklida, keyinchalik uni sintez kolonnasiga qaytarish, suyuq o'g'it olish uchun distillash gazlarining to'g'ridan-to'g'ri kondensatsiyasi (ammoniy karbonat eritmasi karbamid aralashmasi bilan ammiak suvi) va boshqalar.
Eritmaning bir bosqichli distillash bilan karbamid sintezi eritmaning bir bosqichli distillash bilan karbamid sintezi sxemasini ko'rsatadi.
Sintez quyidagicha amalga oshiriladi. Oldin oltingugurt birikmalaridan tozalangan gazli karbonat angidrid gazli filtr tarkibidagi mexanik aralashmalardan tozalanadi, to'rt bosqichli kompressorda soat 2 dan 200 gacha siqiladi va keyin 35-40 ° da 7-sintez kolonnasiga yuboriladi. kollektordan 3 uch pistonli nasos 4 bilan olingan, shuningdek 200 atmgacha siqilgan va b isitgich orqali 75-80 ° haroratda o'sha 7-ustunga yo'naltirilgan.
Karbamid sintezi avtotermik usulda 200 am bosim ostida 185-200 ° da va ammiakning ko'pligi stexiometrik miqdoridan 100% amalga oshiriladi. Jarayon taxminan bir soat davom etadi. Ushbu sharoitda ammoniy karbonatning karbamidga aylanish darajasi 60-70% ni tashkil qiladi.
Yuqori bosimli nasos 5 karbamat tiqinlari paydo bo'lganda, shuningdek kolonkani vaqti-vaqti bilan yuvish paytida kolonnaga suv (bug 'kondensati) etkazib beradi. Ustunning yuqori qismidan chiqib ketadigan karbamid eritmasi 1,2 atm bosimgacha bosilib, distillash ustuniga yuboriladi.
Distillash kolonkasi ortiqcha ammiakni ajratib turadi va ammoniy karbonat va ishlab chiqarilgan ammoniy karbonat va bikarbonatni parchalaydi. Asosan ammiakni o'z ichiga olgan gazli distillash mahsulotlari distillash ustunidan ammiakli selitra yoki ammiak suviga ishlov berish uchun yuboriladi.
Distillashni ammiak va CO₂ distillash ustunidagi eritmadan butunlay chiqarib yuboradigan tarzda amalga oshirish kerak. Buning uchun eritmani kar bilan qizdirish bilan bir qatorda distillash kolonkasiga jonli bug'ni kiritish ko'zda tutilgan bo'lib, bu eritmalardan gazlarning to'liq chiqarilishiga yordam beradi. To'g'ri, jonli bug 'quyish paytida karbamidning bir oz ko'proq suyultirilgan eritmalari olinadi, ammo distillash ustunidagi eritmadan to'liq olib tashlangan taqdirda, ammiakning yo'qotilishi chiqarib tashlanadi.
Distillash paytida olingan karbamid eritmasi (55-60%) 8-kolonnaning pastki qismidan 9-gidravlik valf orqali oksidlovchiga 10 quyiladi, u erda eritmadagi korroziya mahsulotlarini oksidlash uchun issiq havo bilan puflanadi. Shuningdek, cho'ktiruvchi idish bo'lgan 12-kollektorda eritma ammiak va karbonat angidrid bilan sintez kolonnasiga kiritilgan yog 'tomchilaridan ajratiladi. Tinchlangandan so'ng, yog 'kollektorning yuqori qismidan yangi eritma bilan chiqarib tashlanadi va idishga quyiladi. Tozalashtirilgan eritma pompalanadi va 13 ramkali filtr pressiga beriladi, u erda u aralashmalardan (korroziya mahsulotlari) tozalanadi va keyin bug'lanish moslamasiga 14 bug'lanish uchun ketadi.
Karbamid eritmasi 600-650 mm simob ustuni vakuumida 80% konsentratsiyaga qadar bug'lanadi. San'at. va harorat 80 °. Suvdagi karbamid eritmalarining vakuumda qaynash nuqtalari IV-ilovada keltirilgan (276-bet). Bug 'bug'lanish paytida isitish vositasi sifatida ishlatiladi (bosim 2-3 ata). Bug 'kondensati sintez ustunlarini, distillash ustunlarini va boshqalarni yuvish uchun ishlatiladi.
Evaporatatordan sharbat bug'i barometrik kondensatorga 15 kiradi. Kondensat barometrik quti 18 orqali kanalizatsiyaga tushiriladi va quyultirilmagan gazlar vakuum pompasi bilan atmosferaga so'riladi.
Karbamid eritmasi echib olinadigan vintli kristalizatorda 16 dan 35-40 ° gacha sovutiladi va karbamid kristallari cho'kadi, ular santr 17 da ona suyuqligidan ajraladi.
Santrifüjdagi ona suyuqligi kollektorga yuborilgan karbamid eritmasiga ulanadi 12. Karbamid kristallari quritish tamburiga o'tkaziladi 19. Karbamid 80-100 ° gacha qizdirilgan havo bilan quritiladi, u quritgichga markazdan qochiradigan fan. Changni tozalash uchun quritadigan barabandan havo mato 20 filtridan o'tkaziladi va keyin atmosferaga tashlanadi.
Quritilgan karbamid (namlik 1-2%) bochkalarga qadoqlanib omborga yuboriladi. Karbamidni quritish, shuningdek, ular orqali iliq havoni puflab (planirovka oxirida) sentrifugadalarda ham amalga oshirilishi mumkin.
Savdoda mavjud bo'lgan ikki navli karbamid quyidagi xususiyatlarga javob berishi kerak:
Tashqi ko'rinish. Oq yoki sarg'ish kristallar
Quruq moddalar bo'yicha azot miqdori,%, kam emas. ... ... 46.3 46.1 erish nuqtasi, ° S. ... ... 130-134 129-134 Namlik miqdori,%, ortiq emas. ... 4 4
Eslatma. Karbamid quritilganda tayyor mahsulot namligi 1-2% gacha kamayadi.