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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 131

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В периоды очистки

башни от «налипшего плава аппарат откаты­

вают в сторону с помощью лебедки.

В

одноступенчатых

охладителях с решеткой площадью 12—

15 м2

в летнее время года температуру гранул удавалось понизить

до 50—55 °С. Для

выпуска селитры лучшего качества ее

требуется охлаждать до 42—46 °С (такие температуры в условиях

Рис. 39. Цилиндрические откатываю­ щиеся аппараты для охлаждения гра­ нул аммиачной селитры в кипящем слое:

а — одноступенчатый: / — конус башни; 2 — резиновый фартук; 3 — решетка; 4 — те­ лескопическое устройство; 5—труба для

отвода охлажденных

гранул;

6 — воздухо­

распределительная

решетка;

 

7 — люк

для чистки;

5 —ленточный

транспортер;

9 — трос

для

передвижения

аппарата с

помощью

лебедки;

б — двухступенчатый:

/ — воздухораспределительная

решетка;

2 — решетки кипящего слоя; 3 — конус

гра­

нуляционной

башни;

4 — переточный

па­

трубок;

5 — сетка для задержания

кусков

селитры;

6 — запорный клапан;

7 — те­

 

 

лежка.

 

 

 

ПоА-А

Воздух

Гранимы

работы кипящего слоя и влагосодержання менее 0,35% обеспечи­ вают модифйкационный переход III—>TV).

В последние годы в ГИАП разработан цилиндрический двухсту­ пенчатый охладитель, изображенный на рис. 39, б. Этот охладитель

также устанавливается под нижним конусом грануляционной

баш­

ни и на время ее чистки или чистки решеток кипящего слоя

отка­

тывается

в сторону.

 

Весь

воздух, необходимый для охлаждения гранул и создания

кипящего слоя, направляется в охладитель под распределительную решетку 1, последовательно проходит через нижнюю и верхнюю решетки 2 с кипящим слоем и затем через конус 3 поступает в гра­ нуляционную башню. Гранулы, ссыпающиеся с конусов башни на

8—2188

ИЗ


верхнюю решетку с кипящим слоем, предварительно проходят че­ рез сетку 5, предназначенную для задержания случайных комков. Эта сетка изменяет также направление падения потока гранул с наклонного на вертикальный. С верхней решетки гранулы «пере­ текают» на нижнюю через центральный патрубок 4.

На нижней решетке с кипящим слоем имеется перегородка, разделяющая его на центральную зону диаметром 4,2 м и кольце­ вую зону шириной 0,4 м. В последней диаметрально расположены' разгрузочные трубы с клапанами 6 и датчиками для регулиро­ вания высоты слоя селитры. Охладитель укреплен на тележке 7.

Так как размеры двухступенчатого охладителя приходится при­ нимать исходя из условий его работы в летнее время, то зимой гранулы переохлаждались, в результате чего уменьшалась их проч­ ность. Для устранения этого недостатка были разработаны и внед­ рены в практику устройства, позволяющие в короткий срок выклю­ чать из работы и вновь подключать нижнюю решетку охладителя.'

В последние несколько лет почти на всех производствах взамен. одноступенчатых установлены двухступенчатые охладители, что дало возможность поддерживать требуемую температуру продук­ та, поступающего на упаковку.

Ниже приведены основные технологические параметры двухсту­ пенчатого охладителя:

Производительность, т/ч

„ . . ,

28

Нагрузка на 1 м2 слоя, т/ч

 

1,4

Расход воздуха, тыс. м3

 

2,8

Температура, °С

 

 

воздуха на входе в охладитель

28,5

гранул

 

 

 

на

входе в охладитель

 

93

на

выходе

 

33

Предусмотрена

возможность

кондиционировать

подаваемый

в охладитель воздух .по температуре и влажности.

СУШКА АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ

Основы процесса сушки

Сушка материала происходит лишь при условии, что давление паров воды над высушиваемым материалом больше, чем в окру­ жающей среде, т. е. рм а т>Рсреды. Влажность материала будет сни­ жаться до тех пор, пока процесс сушки не прекратится (при

/?мат= Рсреды) • Когда давление паров воды над материалом становится рав­

ным давлению паров в воздухе, наступает равновесие в обмене влагой между средой и материалом. В этом случае говорят о рав­ новесной влаоюности материала, которую обычно выражают в про­ центах. В процентах выражается также абсолютная влажность — общее количество влаги, находящейся в материале. Кроме того,

114


различают свободную влагу, выражаемую разностью между абсо­ лютной и равновесной влажностью.

Материал можно высушить до равновесной влажности. При дальнейшем нагревании он начинает поглощать влагу из окружаю­ щего воздуха. Если длительная сушка может привести к разложе­

нию материала

(например, аммиачной селитры), то его сушат до

заранее обусловленной

остаточной влажности.

 

Скорость процесса

сушки, характеризующаяся

количеством

удаляемой влаги

(.в кг) с единицы поверхности (в м2 )

материала

в единицу времени (ч), зависит от многих факторов.

 

При сушке протекают следующие процессы: сравнительно быст­ рое испарение влаги с поверхности и медленное перемещение вла­ га из внутренних слоев материала к его поверхности. Второй про­

цесс сильно

зависит от свойств высушиваемого материала, формы

и размеров

его частиц и других условий. По. мере высушивания

материала

удаление влаги из него все более

затрудняется: мате­

риал медленно отдает влагу из внутренних слоев.

Следует отметить, что содержание водяных паров в воздухе

непостоянно и сильно зависит от температуры

(табл. 23). Влаго-

поглощающая способность воздуха с ростом температуры значи­

тельно

увеличивается.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 23.

Зависимость содержания насыщенного водяного пара

 

 

 

 

 

в воздухе от температуры

 

 

 

Темпера­

Содержание

пара,

Темпера­

Содержание пара, Темпера­

Содержание пара,

тура,

г/мЗ

воздуха

тура,

г/мЗ воздуха

тура,

г/мЗ

воздуха

°С

 

 

 

°С

 

°С

 

 

—20

 

1,1

 

25

22,9

70

196,6

— 15

 

1,6

 

30

30,1

75

239,9

— 10

 

2,3

 

35

39,3

80

290,7

—5

 

3,4

 

40

50,8

85

350,0

 

0

 

4,9

 

45

65,0

90

418,8

+5

 

6,8

 

50

82,3

95

498,5

+

10

 

9,4

 

55

103,6

100

589,5

+

15

 

12,8

 

60

129,3

 

 

 

+20

 

17,2

 

65

160,0

 

 

 

Материал

может высыхать

под воздействием холодного возду­

ха,

если его влагосодержание

невелико, и, наоборот, увлажняться,

если в сушильный

аппарат подается горячий, но влажный

воздух.

В частицах селитры кроме поверхностной

влаги

содержится

влага

в виде

маточного раствора. Последняя

находится

глубоко

в межкристаллитном

объеме

и особенно трудно удаляется

из че­

шуйчатой и гранулированной селитры. Удаление влаги

затрудняет­

ся также тем, что поверхность чешуек и гранул

селитры «оплавле­

на». Это препятствует

выходу влаги на поверхность, т. е. интенсив­

ной сушке материала горячим воздухом. Значительно быстрее высушивается мелкокристаллическая селитра, частицы которой не «оплавлены», хотя из них также не удается полностью удалить

8*

П.5


внутреннюю влагу. За 2 ч сушки гранулированной селитры при 110 °С из нее удается удалить только 45% влаги от ее общего ко­ личества в соли. В этих же условиях из мелкокристаллической се­ литры удаляется 85—90% влаги. Чем выше температура и ско­ рость воздуха, подаваемого в сушилку, и чем ниже его относитель­ ная влажность, тем быстрее высушивается селитра. Учитывая склонность селитры к разложению, необходимо следить за тем, чтобы температура воздуха для ее сушки не превышала 120 °С.

Гранулированную селитру, как правило, не сушат. При исполь­ зовании гранулированного продукта для получения взрывчатых смесей потребители высушивают предварительно измельченную селитру. Чешуйчатую и мелкокристаллическую селитру приходится сушить, так как ее кристаллизуют из плава, содержащего 94— 96% N H 4 N 0 3 .

Используют следующие методы сушки аммиачной селитры: сушка воздухом, нагретым до 115—120°С («горячая» сушка); сушка воздухом, нагретым до 115°С, с последующим охлажде­

нием соли ненагретым воздухом; сушка предварительно охлажденным воздухом («холодная»

сушка).

Для сушки селитры, как правило, применяются сушилки бара­ банного типа. Воздух подогревается паром абсолютным давлением 3,5—4 ат; подогрев воздуха проводится в ребристых или пластин­ чатых калориферах, входящих в состав сушильного агрегата...

Сушка горячим воздухом

Частицы аммиачной селитры, полученные на охлаждаемых валь­ цах при температуре 80—85 °С, поступают в бункер и затем в за­ грузочную камеру сушильного барабана. Горячий воздух (115— 120 °С) подается в барабан вентилятором прямотоком с солью. Отработанный воздух хвостовым вентилятором протягивается че­ рез барабан и направляется в промывной скруббер для отмывки от уносимой солевой пыли. Обычно содержание пыли в отходящем воздухе составляет около 0,3 г/м3 .

Промывной скруббер имеет насадку из керамических колец раз­ мером 50X50x5 мм, орошаемую с помощью центробежного насо­

са раствором аммиачной селитры. При

этом получается 45—

50%-ный раствор

NH4NO3, часть

которого

периодически

отводится

на упаривание, а

к орошающему

раствору

добавляется

вода.

Для предотвращения подсоса воздуха через неплотности в су­ шильном барабане обычно поддерживают небольшое избыточное давление (несколько десятков миллиметров водяного столба). Се­ литра выходит из барабана с влажностью до 1% при температуре не менее 60 °С. Поэтому перед упаковкой в тару ее часто охлаж­ дают неподогретым воздухом в отдельном барабане. При «холод­ ной» сушке сочетаются процессы удаления влаги и охлаждения по­ лучаемой соли.

116


Сушка охлажденным воздухом

 

 

 

В процессе «холодной» сушки

чешуйчатой или мелкокристалли­

ческой селитры, как упоминалось

выше,

совмещаются сушка соли

и одновременно ее охлаждение. Схема

сушки аммиачной селитры

охлажденным воздухом изображена на рис. 40.

Соль при температуре 70—80°С непрерывно поступает в бара­

бан 7, куда противотоком подается воздух,

охлажденный до ми­

нус 5—минус 7°С. В сушильном

барабане

воздух нагревается до*

Рис. 40. Схема сушки

аммиачной селитры охлажденным

воздухом

 

 

(«холодная» сушка):

 

 

/ — испаритель жидкого

аммиака; 2— центробежный

насос; 3— скруббер-ох-

ладнтель; 4 — слои

керамических колец; 5 — насадка;

6 — вентилятор; 7 — су­

 

шильный барабан; 8 — транспортер.

 

25—30 °С, охлаждая селитру до 32 °С. Соль при этом

подсушивает­

ся до содержания

влаги 0,7—0,8% и транспортером

8 направляет­

ся на упаковку.

 

 

 

 

Предварительное охлаждение воздуха производится в скруб­

бере-охладителе 3,

в котором циркулирует

35—40%-ный раствор

аммиачной селитры. В свою очередь, раствор охлаждается в испа­ рителе 1 до —10 °С за счет холода, выделяющегося при испарении жидкого аммиака. В скруббере-охладителе из воздуха улавливает­

ся уносимая им солевая пыль. Часть циркулирующего

раствора;

аммиачной селитры

периодически

отводится

на упаривание,,

а в цикл добавляется

вода.

 

 

 

•В верхней части

аппарата для

улавливания

брызг

раствора,

уносимых потоком воздуха, уложен слой керамических колец. Очи­ щенный воздух отсасывается вентилятором 6 и снова направляется в сушилку; раствор селитры после испарителя возвращается на охлаждение воздуха.

В табл. 24 приводятся сравнительные данные о работе сушилок для высушивания аммиачной селитры горячим и предварительно охлажденным воздухом.

117