ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 106
Скачиваний: 3
В СССР установки, основанные |
на комбинированном методе, |
не применяются; за рубежом они |
распространены сравнительно |
мало. |
|
Азот'ная
кислота
Газообразный Газообразный аммиак
аммиак I СокоВыйJ
Т юр
Раствор
аммиачной
селитры
Рис. 14. Аппарат-нейтрализатор ИТН с естественной циркуляцией растворов:
/ — завихритель; |
2 — внешний сосуд |
(резервуар); |
3 — нейтрализацнонная |
часть — внутренний цилиндр; 4 — устро-
ство |
для распределения |
азотной |
кис |
|||
лоты; 5 — штуцер для слива |
растворов |
|||||
(при |
осмотре |
и |
ремонте); |
6—окна; |
||
7 — устройство |
для |
распределения |
ам |
|||
миака; 8—гндрозатвор; |
9 — сепаратор- |
|||||
|
ловушка. |
|
|
|
Установки нейтрализации, работающие при атмосферном давлении
В состав этих установок вхо дят аппараты-нейтрализаторы ИТН и вспомогательная аппара тура.
|
На |
рис. |
14 изображена |
одна |
|
из |
конструкций |
аппарата |
PITH, |
||
применяемая |
на |
многих |
дейст |
||
вующих производствах аммиач |
|||||
ной |
селитры. |
|
|
||
Аппарат |
ИТН |
представляет |
|||
собой |
вертикальный цилиндриче |
ский сосуд (резервуар) 2, в ко
тором помещен |
цилиндр |
(ста |
|
кан) |
3 с полками |
1 (завихритель) |
|
для |
улучшения смешения |
раство |
ров. В цилиндр 3 подведены тру
бопроводы |
для |
ввода |
азотной |
||
кислоты |
и |
газообразного |
аммиа |
||
ка |
(реагенты подаются противо |
||||
током) ; |
|
трубы |
заканчиваются |
||
устройствами 4 и 7 для |
лучшего |
||||
распределения |
кислоты |
и газа. |
|||
Во |
внутреннем |
цилиндре |
проис |
||
ходит |
взаимодействие |
азотной |
кислоты с аммиаком. Этот ци линдр носит название нейтрализационной камеры.
Кольцевое пространство меж ду сосудом 2 и цилиндром 3 слу жит для циркуляции кипящих растворов аммиачной селитры. В нижней части цилиндра име
ются отверстия 6 (окна), соеди няющие нейтрализационную камеру с испарительной частью ИТН. Из-за наличия этих отверстий производительность аппара тов ИТН несколько снижается, зато достигается интенсивная есте ственная циркуляция растворов, что приводит к уменьшению по терь связанного азота*.
* Раньше для создания циркуляции растворов применялись мешалки или •центробежные насосы, но они оказались сложными в обслуживании и от них пришлось отказаться.
S 6
Выделяющийся из раствора соковый пар отводится через шту цер в крышке аппарата ИТН и через ловушку-сепаратор 9. Обра зующиеся в цилиндре 3 растворы селитры в виде эмульсии — сме си с соковым паром поступают в сепаратор через гидрозатвор 8. Из штуцера нижней части ловушки-сепаратора растворы аммиач
ной |
селитры |
направляют |
|
скола %™°„%°™'й |
||||||||||||
ся |
в |
донейтрализатор-ме- |
|
|||||||||||||
шалку |
|
для |
дальнейшей |
|
|
|
|
|
||||||||
обработки. |
Гидрозатвор, |
|
|
|
|
|
||||||||||
имеющийся в испаритель |
|
|
|
|
|
|||||||||||
ной |
части аппарата, |
поз |
|
|
|
|
|
|||||||||
воляет |
|
поддерживать |
в |
|
|
|
|
|
||||||||
нем |
постоянный |
уровень |
|
|
|
|
|
|||||||||
раствора |
и |
препятствует |
|
|
|
|
|
|||||||||
выходу сокового пара без |
|
|
|
|
|
|||||||||||
промывки |
от увлекаемых |
|
|
|
|
|
||||||||||
им |
брызг |
раствора. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
В |
|
связи |
с |
неудовлет |
|
|
|
|
|
||||||
ворительной |
работой |
ло |
|
|
|
|
|
|||||||||
вушек-сепараторов |
в но |
|
|
|
|
|
||||||||||
вых |
цехах |
предусмотрен |
|
|
|
|
|
|||||||||
другой |
|
тип сепаратора — |
|
|
|
|
|
|||||||||
с |
тремя |
тарелками, |
на |
|
|
|
|
|
||||||||
которых соковый пар про |
|
|
|
|
|
|||||||||||
мывается |
вначале |
от ам |
|
|
|
|
|
|||||||||
миака |
|
кислым |
конденса |
|
|
|
|
|
||||||||
том, затем от брызг рас |
|
|
|
|
|
|||||||||||
твора |
|
аммиачной |
селит |
|
|
|
|
|
||||||||
ры — паровым |
конденса |
|
|
|
|
|
||||||||||
том. |
Паровой |
конденсат |
|
|
|
|
|
|||||||||
образуется |
на |
тарелках |
|
|
|
|
|
|||||||||
сепаратора вследствие ча |
Рис. 15. |
Схема установки нейтрализации,, |
||||||||||||||
стичной |
конденсации |
со |
||||||||||||||
работающей при атмосферном давлении: |
||||||||||||||||
кового |
|
пара. |
При этом |
/ — напорный бак; 2 — сепаратор; |
3 —испаритель; |
|||||||||||
теплота |
конденсации |
от |
4 — подогреватель; |
5 — сборник |
конденсата; |
|||||||||||
6 — аппарат |
ИТН; 7—мешалка-донейтралнзатор; |
|||||||||||||||
водится |
оборотной |
водой, |
|
8 — центробежный насос. |
|
|||||||||||
проходящей |
по |
змееви |
|
|
|
|
|
|||||||||
кам, |
уложенным на тарелках. В результате |
частичной конденса |
||||||||||||||
ции |
сокового пара получается 15—20%-ный |
раствор |
NH4NO3, ко |
|||||||||||||
торый |
направляется |
на |
упаривание |
вместе |
с основным |
потоком |
||||||||||
раствора |
аммиачной |
селитры. |
|
|
|
|
||||||||||
|
На |
рис. 15 представлена |
схема одной из установок |
нейтрализа |
||||||||||||
ции, работающих при давлении, близком к атмосферному. |
|
|||||||||||||||
|
Чистая или с добавками |
азотная кислота подается в напорный |
||||||||||||||
бак |
/, снабженный постояннодействующим переливом избытка |
|||||||||||||||
кислоты в хранилище. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Из напорного бака / азотная кислота направляется непосред |
|||||||||||||||
ственно в стакан аппарата ИТН 6 или через подогреватель |
(на ри- |
57"
суыке не показан), где нагревается теплом сокового пара, отводи мого через сепаратор 2.
Газообразный аммиак поступает в испаритель 3 жидкого ам миака, затем в подогреватель 4, где нагревается теплом вторичного пара из расширителя или горячим конденсатом греющего пара выпарных аппаратов, и далее направляется по двум параллель ным трубам в стакан аппарата ИТН 6.
В испарителе 3 брызгоунос жидкого аммиака испаряется и про исходит отделение загрязнений, обычно сопутствующих газообраз ному аммиаку. При этом образуется слабая аммиачная вода с при месью смазочного масла и катализаторной пыли цеха синтеза ам миака.
Получаемый в нейтрализаторе раствор аммиачной селитры че рез гидравлический затвор и брызгоуловитель-ловушку непрерывно поступает в мешалку-донейтрализатор 7, откуда после нейтрализа ции избыточной кислоты направляется на упаривание.
Выделяющийся в аппарате ИТН соковый пар, пройдя сепара тор 2, направляется для использования в качестве греющего пара в выпарные аппараты первой ступени.
Конденсат сокового пара из подогревателя 4 собирается в сбор нике 5, откуда расходуется на разные производственные нужды.
Перед пуском нейтрализатора выполняются подготовительные работы, предусмотренные в рабочих инструкциях. Отметим только некоторые из подготовительных работ, связанных с нормальным ведением процесса нейтрализации и с обеспечением техники без опасности.
Прежде всего требуется залить в нейтрализатор раствор амми ачной селитры или паровой конденсат до пробоотбориого краника.
Затем необходимо наладить непрерывную подачу азотной кис лоты в напорный бак и ее перелив в складское хранилище скла да. После этого требуется принять газообразный аммиак из цеха синтеза аммиака, для чего необходимо на короткое время открыть задвижки на линии отвода в атмосферу сокового пара и вентиль выхода раствора в мешалку-донейтрализатор. Этим предупреж дается создание в аппарате PITH повышенного давления и образо вание небезопасной аммиачно-воздушной смеси при пуске аппа рата.
В этих |
же целях |
до пуска нейтрализатор и взаимосвязанная |
с ним коммуникация продуваются паром. |
||
После |
достижения |
нормального режима работы соковый пар |
из аппарата ИТН направляется на использование в качестве грею щего пара.
Установки нейтрализации, работающие при разрежении
Совместная переработка аммиаксодержащих газов и газообраз ного аммиака нецелесообразна, так как связана с большими поте рями аммиачной селитры, кислоты и аммиака из-за наличия в ам-
58
миаксодержащих газах значительного количества примесей (азот, метан, водород и др.)- Эти примеси, барботируя через образую щиеся кипящие растворы аммиачной селитры, уносили бы с со ковым паром связанный азот. Кроме того, соковый пар, загрязнен ный примесями, нельзя было бы использовать в качестве греющего пара. Поэтому аммиаксодержащие газы, как правило, перераба тывают отдельно от газообразного аммиака.
В установках, работающих при разрежении, использование тепла реакции осуществляется вне ней трализатора — в вакуум-испарителе. Здесь горячие растворы аммиачной селитры, поступающие из нейтрали затора, кипят при температуре, со ответствующей вакууму в аппарате. В состав таких установок входят: нейтрализатор скрубберного типа, вакуум-испаритель и вспомогатель ное оборудование.
На рис. 16 представлена схема установки нейтрализации, работаю щей с применением вакуум-испари теля.
ру Соковый
v конденсатору
Аммиаксодержащие |
газы |
при |
|
|
|
||
температуре 30—90 °С под давлени |
|
|
|
||||
ем 1,2—1,3 ат подаются в нижнюю |
|
|
На упаривание |
||||
часть |
скруббера-нейтрализатора 1. |
|
|
|
|||
В верхнюю часть скруббера из бака- |
Рис. 16. Схема установки нейтра |
||||||
затвора 6 поступает |
циркуляцион |
лизации |
с вакуум-испарителем: |
||||
/ — нейтрализатор скрубберного типа; |
|||||||
ный раствор селитры, в который |
2 — насос; |
3 — вакуум-испаритель: |
|||||
обычно |
непрерывно подается из ба |
бак азотной |
кислоты; |
6 — бак (затвор- |
|||
|
|
|
|
|
*' — вакуум-сепаратор; |
5 — напорный- |
|
ка 5 азотная кислота, иногда пред |
смеситель); |
7 — промыватель; 8— до- |
|||||
варительно |
нагретая до температу |
|
нейтрализатор. |
||||
ры не выше |
60 °С. Процесс нейтра |
|
|
|
|||
лизации проводится при избытке кислоты в пределах |
20—50 г/л. |
||||||
В скруббере |
1 обычно |
поддерживается температура на 15—20 °С |
|||||
ниже температуры кипения растворов NH4NO3, что позволяет пред |
|||||||
отвращать разложение |
кислоты |
и образование |
тумана |
аммиачной |
селитры. Заданная температура поддерживается благодаря оро шению скруббера раствором из вакуум-испарителя, который ра ботает при разрежении 600 мм рт. ст., поэтому раствор в нем имеет более низкую температуру, чем в скруббере.
Получаемый в скруббере раствор селитры засасывается в ва куум-испаритель 3, где при разрежении 560—600 мм рт. ст. про исходит частичное испарение воды (упаривание) и повышение кон центрации раствора.
Из вакуум-испарителя раствор стекает в бак-гидрозатвор 6, откуда большая его часть снова поступает на орошение скруббе
59-