Схема нейтрализации азотной кислоты под атмосферным давлением

Наибольшее распространение в России получила схема нейтрализации под атмосферным давлением, изображенная на рисунке 4.

 

Схема нейтрализации азотной кислоты под атмосферным давлением
Схема нейтрализации азотной кислоты под атмосферным давлением

1 – бак для азотной кислоты; 2 – подогреватель аммиака; 3 – сепаратор   жидкого аммиака;4 – аппарат ИТН;   5ловушка-промыватель сокового    пара;   6 – вакуумный выпарной ап­парат I ступени;   7 – донейтрализатор.

В 1967-1970-х годах была разработана технологическая схема и выполнен проект  крупнотоннажного агрегата АС-67  со среднесуточной  мощностью 1400 т.

Особенностью агрегата АС-67 является размещение всего основного технологического оборудования (от стадии нейтрализации до стадии получения плава) на грануляционной башне каскадом, без промежуточных операций перекачивания растворов аммиачной селитры. Другая особенность агрегата   АС-67 заключается в том, что воздух не отсасывают из башни, а нагнетают в башню снизу под решетку кипящего слоя одним мощным вентилятором, т. е. башня работает под подпором.

Размещение всего основного технологического оборудования на грануляционной башне, как отмечалось, упростило схему ввиду отказа от перекачивания концентрированных растворов селитры. В то же время такое решение привело к определённым усложнениям процессов строительства и эксплуатации агрегата:

  • ствол башни несет большую нагрузку, вследствие чего он выполнен в железобетоне с внутреннй футеровкой кислотноупорным кирпичем, что приводит к значительным капитальным затратам, повышению трудоемкости и длительности строительства;
  • надстройка с технологическим оборудованием расположена на большой высоте, поэтому должна быть полностью закрыта, отапливаемой и вентилируемой.
  • монтаж оборудования может быть начат только после возведения башни, что удлиняет цикл строительно-монтажных работ;
  • расположение оборудования на высоте вызывает повышение требований к работоспособности подъемно-транспортного оборудования (лифтов);
  • эксплуатация башни под напором усложняет обслуживание аппарата охлаждения продукта в кипящем слое, встроенного в башню;
  • применение встроенного охлаждающего аппарата приводит к увеличению расхода энергии на подачу воздуха в башню.

 

 

 

С целью устранения недостатков схемы АС-67 и повышения качества продукта в схеме АС-72 приняты следующие технические решения:

  • предусмотрено повышение прочности гранул как результат воздействия трёх факторов: применения сульфатно-фосфатной добавки, получения более крупных гранул, регулирования темпа охлаждения гранул, для чего был применен секционированный выносной аппарат с кипящим слоем и раздельной подачей воздуха в каждую секцию;
  • оборудование размещено внизу на отдельной этажерке; для перекачивания плава применен насос.

Технологическая схема производства селитры по схеме АС-72 состоит из тех же стадий, что и по схеме АС-67; дополнительной является стадия перекачивания высококонцентрированного плава аммиачной селитры на верх грануляционной башни.

Принципиальных отличий в технологическом процессе на стадиях нейтрализации и выпарки в схеме АС-72 по сравнению с АС-67 нет. Отличием является подогрев азотной кислоты в двух подогревателях индивидуально для каждого аппарата ИТН, что позволило установить автоматические регуляторы расхода на линии подачи азотной кислоты на подогрев. И еще одним характерным отличием является установка лишь одного более мощного донейтрализатора, вместо двух.

Рост требований к охране окружающей среды поставил в повестку дня существенное снижение выброса в атмосферу аэрозольных частиц аммиачной селитры и аммиака. Более высокая степень очистки этих выбросов – главная отличительная черта модернизированных агрегатов АС-72М.

Схема агрегата АС-72М отличается от схемы АС-72 следующим:

  • установлен скруббер с фильтрующими элементами. Это позволяет более тщательно очистить паровоздушную смесь из выпарного аппарата от аммиака кислым раствором аммиачной селитры на ситчатых тарелках, а от брызг и аэрозольных частиц селитры -на волокнистом фильтре;
  • установлен промывной скруббер для отмывки не прореагировавшего аммиака из паров донейтрализаторов;
  • промывной скруббер на башне оснащен фильтрами на основе волокнистых материалов для улавливания аэрозольных частиц аммиачной селитры (в связи с этим вентиляторы заменены на более высоконапорные);
  • для кондиционирования готового продукта применена магнезиальная добавка, которая хорошо себя зарекомендовала при хранении продукта. Кроме того, это позволило исключить применение фосфорной кислоты и диспергатора НФ для кондиционирования аммиачной селитры.

Годовая производительность агрегатов 450 тыс. т/год по готовому продукту. Фактическая выработка продукта на разных предприятиях колеблется в значительных пределах в зависимости от ритмичности работы и нагрузки.

В современных производствах аммиачной селитры удельные расходы сырья близки к теоретическим.  Поэтому существенной разницы себестоимости продукта, получаемого в крупнотоннажных агрегатах АС-67, АС-72 и АС-72М, нет.

Различие технико-экономических показателей в зависимости от конкретных схем лежит главным образом в области расхода энергоресурсов: пара, электроэнергии, оборотной воды. Расход пара определяется исходной концентрацией азотной кислоты, степенью использования тепла сокового пара, получаемого на стадии нейтрализации.

Расход электроэнергии в производствах аммиачной селитры по абсолютным значениям не велик. Но он может колебаться в зависимости от применяемого способа охлаждения продукта (непосредственно в башне при полёте гранул, в аппаратах с псевдоожиженным слоем, во вращающихся барабанах), от способов очистки воздуха, выбрасываемого из башен, и. т. д.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector