Файл: Миниович, М. А. Производство аммиачной селитры.pdf

На количество тепла, передаваемого через стенку, сильно влия­

передачи, тем больше передается тепла нагреваемому телу за еди­

через металлические трубки выпарных аппаратов) за единицу време­ ни передается .тем больше тепла, чем больше коэффициент теплопро­ водности и поверхность, через которую передается тепло, и чем меньше толщина стенки и больше разность температур по обеим сторонам стенки.

Как правило, температуры кипения раствора выше температу­ ры кипения растворителя.

При одной и той же температуре давления паров над раство­ рителем больше, чем давление паров над раствором. Пар, обра­ зующийся над кипящим раствором — вторичный пар, имеет темпе-

70

ратуру, весьма близкую к температуре насыщенного пара рас­ творителя при заданном давлении.

С повышением концентрации раствора и внешнего давления растет и температура кипения. Как отмечалось ранее, разность между температурой кипения раствора и растворителя при оди­ наковом внешнем давлении носит название температурная депрес­ сия. Чем больше депрессия, тем меньше полезная разность темпе­ ратур и, следовательно, коэффициент теплоотдачи.

а) пар, получаемый от ТЭЦ или в котлах-утилизаторах уста­

зующегося в выпарных аппаратах. Этот конденсат при температуре примерно 150—170 °С поступает из выпарных аппаратов в сборни­ ки-расширители. Здесь поддерживается пониженное давление, благодаря чему конденсат перегревается и закипает. Выделяющий­ ся в сборниках-расширителях пар обычно смешивают с соковым паром аппаратов PITH и в дальнейшем используют для предвари­ тельного упаривания исходных растворов аммиачной селитры.

71

По мере концентрирования растворов N H 4 N O 3 температура их кипения значительно повышается. Так, при атмосферном давлении

бы к большим потерям аммиачной селитры вследствие ее разло­ жения при указанных выше температурах. Поэтому раствор амми­ ачной селитры всегда упаривают в аппаратах, работающих при разрежении (вакууме). Благодаря этому температура кипения рас­ творов значительно понижается (рис. 20). Например, при разре­

Разрежение в выпарных аппаратах создается и поддерживается с помощью барометрических конденсаторов и вакуум-насосов. Со­ ковый пар, выделяющийся при упаривании растворов, поступает в барометрический конденсатор, орошаемый холодной водой. Здесь пар охлаждается и конденсируется, в результате чего давление со­ кового пара во много раз уменьшается и в выпарном аппарате создается разрежение. Вместе с соковым паром в конденсатор по­ падает воздух, засасываемый через неплотности аппаратуры и ком­ муникаций. Некоторое количество воздуха выделяется из охлаж­ дающей воды, которая всегда содержит небольшое количество рас­ творенного воздуха. Несконденсировавшиеся пары и воздух из ба­ рометрического конденсатора отсасываются вакуум-насосом и от­ водятся в атмосферу.

Технологические схемы упаривания растворов аммиачной селитры

В зависимости от концентрации исходных растворов аммиачной селитры для их упаривания до требуемого состояния плава при­ меняются разные системы выпарки.

Если для получения растворов селитры используется 45— 49%-пая азотная кислота, концентрация растворов не превышает 65% NH4NO3.

Растворы такой концентрации упаривают в три ступени: в пер­ в о й — д о 74—76%, во второй — до 89—90%, в третьей — до 98,2— 98,5%, а затем этот плав доупаривают до содержания 99,6—99,8%

NH4NO3.

Если же для нейтрализации аммиака используется 54—58%-ная азотная кислота, получаются растворы с содержанием 86—88% •NH4NO3, и после упаривания до плава 98,2—98,5% их доупарива­ ют до концентрации 99,6—99,8% NH4NO3.

Упаривание растворов аммиачной селитры до концентрации примерно 89—90% проводится в выпарных аппаратах вертикально­ го типа, до консистенции плава — в аппаратах горизонтального

72

тор) и поглощается водой, которая через барометрический ящик 6 сбрасывается в канализацию или подается на градирню; инертные газы удаляются из системы вакуум-насосом 7 и отводятся в атмо­ сферу.

Из сепаратора 4 раствор селитры поступает в сборник-гидро­ затвор 8, откуда центробежным насосом 9 подается в напорный

73