Способ получения нитрата аммония

 

Изобретение относится к области получения нитрата аммония нейтрализацией азотной кислоты аммиаком и может быть использовано в технологии минеральных удобрений. С целью повышения концентрации раствора нитрата аммония в способе получения нитрата аммония, включающем нейтрализацию азотной кислоты аммиаком при давлении выше давления насыщенных паров, упаривание образовавшегося раствора нитрата аммония с использованием тепла нейтрализации , в образовавшемся растворе нитрата аммония перед упариванием понижают давление до давления испарения и упаривание ведут с использованием тепла другого потока, циркулирующего со стадии нейтрализации, причем количество циркулирующего потока подбирают из условия поддержания заданных режимов температуры и давления стадии нейтрализации, равных соответственно 180-185 с и 5-6 абс.бар. 1 з.п, ф-лы, 1 ил. § О) с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

k пАТенТ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVM (21) 3416147/23-26 (22) 29.03.82 (31) Р 3113783.0 (32) 04.04.81 (33) DE (46) 15.01.88. Бюл. Ф 2 (71) Дидиер Энжинееринг ГмбХ (DE) (72) Курт Хаген, Карл Хайнрих Лауе и Клаус Бихтеманн (53) 631.842.4(088.8) (56) Патент Великобритании 11052469, кл. С 01 С 1/18, 1966. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРАТА АММОНИЯ (57) Изобретение относится к области получения нитрата аммония нейтрализацией азотной кислоты аммиаком и может быть использовано в технологии минеральных удобрений. С целью повышения

„80„„1367853 A 3 (g) 4 С 01 С 1/18 концентрации раствора нитрата аммония в способе получения нитрата аммония, включающем нейтрализацию азотной кислоты аммиаком при давлении выше давления насыщенных паров, упаривание образовавшегося раствора нитрата аммония с использованием тепла нейтрализации, в образовавшемся растворе нитрата аммония перед упариванием понижают давление до давления испарения и упаривание ведут с использованием тепла другого поТока, циркулирующего со стадии нейтрализации, причем количество циркулирующего потока подбирают из условия поддержания заданных режимов температуры и давления стадии нейтрализации, равных соответственно 180-185 С и 5-6 абс,бар.

1 з.п, ф-лы, 1 ил.

1367853

Изобретение относится к получению нитрата аммония нейтрализацией азотной кислоты аммиаком и может быть использовано в технологии минеральных удобрений °

Целью изобретения является повышение концентрации раствора нитрата аммония.

На чертеже представлена схема осуществления способа °

В реактор 1 нейтрализации, который выполнен в виде цельного аппарата с внутренним переливным устройством, подают через трубопровод 2 азотную кислоту и через трубопровод 3 — аммиак, Верхнее пространство реактора связано с устройством 4 для регулирования давления, которое состоит иэ трубопровода 5 и подключенного к нему холодильника 6, Через трубопровод

5 выходит образующийся в верхней части реактора 1 пар, который охлаждают в холодильнике 6 с помощью холодной воды так, что в реакторе 1 поддерживается давление желаемой величины.Из верхней части реактора 1 через трубопровод 7 отводят образовавшийся раствор нитрата аммония через редукционный клапан 8 в испаритель 9 и далее— в сепаратор 10 пара. Испаритель 9 связан подающим трубопроводом 11 и отводящим трубопроводом 12 контура через нагнетательный насос 13 с реактором нейтрализации. Подающий трубопровод 11 начинается в реакторе I внизу его верхней части. Отводящий трубопровод 12 подведен к: реактору 1 снизу, Раствор нитрата аммония циркулирует по контуру 11, 12, 13.

Давление в реакторе 1 с помощью устройства 4 для регулирования давления устанавливают таким, что температура кипения раствора нитрата аммония о в реакторе 1 составляет 180-185 С, Давление при этом составляет 5

6 абс,бар. Образующийся при нейтрализации раствор нитрата аммония концентрацией 70 мас,X по трубопроводу

7 перемещается под собственным давлением. В редукционном клапане 8 давлеиие раствора нитрата аммония снижают до давления испарения, при котором температура раствора нитрата аммония о составляет примерно 105 С. После этого в испарителе 9 происходит упаривание раствора нитрата аммония с использованием тепла другого потока, Ic температурой 180 С циркулирующего

1Г

55 со стадии нейтрализации. В сепараторе 10 пара осуществляют разделение фаз на раствор нитрата аммония с концентрацией 98 мас.7., который отводят по трубопроводу 14, и отвод вторичного пара через трубопровод 15. Трубопровод 14, по которому перемещается высококонцентрированный раствор нитрата аммония, связан через гидрозатвор 16 с емкостью 17 для хранения. Из последней раствор нитрата аммония можно направлять с помощью подающего насоса 18 для дальнейшей переработки, например, в устройство для гранулирования.

Вторичные пары, проходящие через трубопровод 15, подают в конденсатор 19. Конденсат через гидрозатвор

20 поступает в сборник 21, откуда

его удаляют с помощью насоса 22.Конденсат в виде технологической воды пригоден для получения азотной кислоты. Для подачи вторичного пара через трубопровод 15 в конденсатор

19 предусмотрен вакуумный насос 23.

Испаритель 9 можно применять одноили многоступенчато. Если его выполняют как многоступенчатый, требуется более низкий расход тепла. Избыточное тепло можно использовать в соединенном с отводящим трубопроводом 12 теплообменнике 24 для получения греющего пара.

При предварительном подогреве азотной кислоты и/или аммиака до поступления в реактор 1 подключают теплообменники 25, 26 к соответствующим трубопроводам 2, 3. Эти теплообменники можно снабжать вторичным паром, проходящим по трубопроводу 15 с темо пературой 17С С. Для того чтобы отделить соединения азота содержащиеся в проходящих по трубопроводам вторичных парах, к трубопроводу 15 подсоединяют одно- или многоступенчатую мойку 27.

Пример 1. Ввод в реактор 1, т/ч: азотная кислота (65 мас.7. при о

30 С) 50,48; аммиак газообразный (при 10 С) 8,88.

Выход из реактора 1: раствор нитрата аммония (70,2 мас.Е при 180 С и 5 абс.бар) 59,36 т/ч; 32,24

«10з МДж/ч для подогрева в испарителе 9.

Ввод в испаритель 9: раствор нитрата аммония (70,2 мас.7 при 105 С)

59,36 т/ч; 32,24 ° 10 МДж/ч..з 136

Выход из сепаратора, т/ч: раствор нитрата аммония (98 мас.X npu

157 С) 42,52; вторичный пар (0,3 абс. бар при 170 С) 16,84.

Выход из конденсатора 19 конденсата при 65 С 16,84 т/ч.

Отработанное тепло от вторичного пара трубопровода 15 также можно использовать для подогрева воздуха, который подводят при получении продукта в гранулированном виде.

Пример 2. Ввод в реактор 1,. т/ч: азотная кислота (60 мас.Ж при

40 С) 54,69; аммиак безводный (при

20 С) 8,87.

Выход из реактора 1: раствор нитрата аммония (65,6 мас.7. при 185" С и

6,1 абс.бар) 63,56 т/ч.

Ввод в испаритель 9: раствор нито рата аммония (74,8 мас.Ж при 70 С и 0,2 абс.бар) 41,80 т/ч.

Выход из сепаратора раствора нито рата аммония (99,7 мас,Х, 175 С, 0,07 абс.бар).

Выход из конденсатора 19 конденсата при 60 С 21,76 т/ч.

Предлагаемый способ позволяет бо. лее глубоко использовать тепло реакции нейтрализации без использования пара со стороны и получать растворы

7853 4 нитрата аммония концентрацией 98,099,7 мас.X. Известный способ позволяет получать раствор нитрата аммиака концентрацией не более 80-83Х.

Формула изобретения

1, Способ получения нитрата аммония, включающий нейтрализацию азотной кислоты аммиаком при нагревании и давлении выше давления насыщенных паров, упаривание образовавшегося раствора нитрата аммония с использованием тепла нейтрализации, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения концентрации раствора нитрата аммония, нейтрализацию ведут при

180-185 С, в образовавшемся растворе нитрата аммония перед упариванием понижают давление до давления испарения и упаривание ведут с использованием тепла раствора, циркулирующего со стадии нейтрализации, причем

25 количество циркулирующего раствора подбирают из условия поддержания заданных режимов температуры и давления стадии нейтрализации.

2, Способ по п,1, о т л и ч а ю— ч0 шийся тем, что нейтрализацию ведут при давлении 5-6 абс.бар.