硝酸铵生产工艺与操作

合集下载

硝酸铵溶液制备和使用规范详解

硝酸铵溶液制备和使用规范详解

硝酸铵溶液制备和使用规范详解硝酸铵溶液是一种常用的化学试剂,广泛应用于农业、工业和实验室等领域。

本文将详细介绍硝酸铵溶液的制备方法和使用规范,以确保安全可靠地操作。

一、硝酸铵溶液的制备方法1. 材料准备:- 硝酸铵(优质无水硝酸铵)- 玻璃烧瓶或塑料容器- 蒸馏水- 搅拌棒或玻璃棒2. 操作步骤:a) 在干净的烧瓶或容器中加入适量的蒸馏水(约80%容量),并加热至接近沸腾。

b) 将硝酸铵逐渐加入烧瓶中,并边加热边搅拌,直至硝酸铵完全溶解。

c) 待溶液冷却至室温后,用蒸馏水补足溶液至预定体积,并充分搅拌均匀。

二、硝酸铵溶液的使用规范1. 安全操作:- 在操作过程中应佩戴防护眼镜、实验手套和实验服,避免接触皮肤和眼睛。

- 避免与其他物质混合使用,尤其是有机物和易燃物。

- 硝酸铵溶液应存放在密封的容器中,避免受潮和暴露于阳光下。

- 处理废液时,应按照当地环境法规进行处理。

2. 农业应用:- 硝酸铵溶液可用作氮肥的供源,用于促进植物生长。

- 在农业生产中,应根据具体作物和土壤条件的需求合理调节硝酸铵溶液的浓度和使用量。

3. 工业应用:- 硝酸铵溶液可用于金属腐蚀性试验、催化剂制备等工业领域。

- 在使用过程中,应注意控制硝酸铵溶液的浓度和使用条件,避免对工作环境和设备造成损害。

4. 实验室应用:- 硝酸铵溶液通常用于制备其他化学试剂或作为实验的反应介质。

- 在进行实验操作时,应注意溶液的浓度、酸碱性和操作温度等因素,严格按照实验方案操作。

5. 应急措施:- 如不慎接触到硝酸铵溶液,应立即用大量清水冲洗并就医。

- 在发生泄露或溅出情况下,应立即采取避难措施,并按照应急处理程序进行处理。

三、总结硝酸铵溶液的制备和使用需要严格按照规范进行,确保操作的安全性和可靠性。

在实际应用中,根据不同的领域和需求,可以灵活调整溶液的浓度和使用方式。

同时,合理存储和处理废液也是确保使用过程安全的重要环节。

只有正确使用硝酸铵溶液,才能最大程度地发挥其应用价值。

硝酸铵的生产工艺与操作

硝酸铵的生产工艺与操作

硝酸铵的生产工艺与操作:目录第一节硝酸铵的性质2一、多晶现象3二吸湿性3三、结块性3四、爆炸危险性和起火危险性4第二节硝酸铵生产的几种方法:7一、常压中和造粒法7二、加压中和一段蒸发造粒法8三、加压中和无蒸发沸腾造粒法8四、常压中和二段蒸发真空蒸发结晶生产硝酸铵9第三节氨和硝酸的中和过程10硝酸铵的生产可以分为下列几个主要过程10一、中和反应原理10二·中和过程流程11三·中和主要设备11四,正常操作管理12第四节硝酸銨溶液的蒸发16一蒸发过程原理16二、蒸发流程19三.蒸发主要设备21一.二段蒸发结构如图75所示。

21第五节硝酸銨溶液的结晶31二、结晶流程33三、主要设备维护33四、正常操作管理34第六节硝酸銨成品的包装、贮存及运输38第一节化学分析38第二节自控简介48临沂远博化工有限公司曹守印第一节硝酸铵的性质57安全文件H2O×二氧化硫SO2+ 纯硝酸铵(含35%的氮)为白色结晶。

其中的氮以铵基及硝酸基两种形态存在。

分子量为80.04,纯硝酸铵的熔点为169.1℃,即使含微量的水,其熔点也会降低。

比重介于1.4~1.79克/厘米3之间。

比热(在20~28℃)0.422卡/克、度或87.2千卡/克分子,熔融热16.2卡/克。

硝酸铵在水中的溶解度很大,并随温度的升高而急剧增加,见表32表32 NH4NO3在水中的溶解度硝酸铵溶液的沸点和比重,随浓度的增加而增大。

见表33 表33不同浓度下NH 3NO 3的沸点和比重硝酸铵还具有下列特殊性质。

一、多晶现象硝酸铵具有五种不同的结晶体,每一种晶体,都只有在一定的温度范围内才是稳定的。

硝酸铵的五种晶形如表34所示 表34 硝酸铵的晶体形态34将硝酸铵缓慢加热或冷却时,它可以连续地从一种晶形转化为另一种晶形,并伴随着表34所示的热效应。

如果突然从高温冷却至低温,即可以从一种晶形直接转化为另一种晶形,而不经过中间的晶形。

例如把处于125.2℃的硝酸铵迅速冷却至32.3℃,即可以从晶形Ⅱ直接转化为晶形Ⅲ。

合成硝酸铵要注意什么

合成硝酸铵要注意什么

合成硝酸铵要注意什么合成硝酸铵时需要注意以下几个方面:1. 安全操作:硝酸铵是一种强氧化剂和危险化学品,在操作过程中需遵循严格的安全操作规程。

应戴上防护眼镜、手套和防护服,避免与皮肤和眼睛接触。

2. 反应条件:合成硝酸铵的反应通常需要在较高的温度和压力下进行。

通常情况下,反应温度为150-250摄氏度,压力为1-2兆帕。

应确保反应容器具备耐压和耐热性能。

3. 化学反应:合成硝酸铵的基本反应方程式为:NH3 + HNO3 →NH4NO3该反应为放热反应,因此在反应过程中会产生大量热量。

应控制反应速率,避免过快反应造成温度过高而引起爆炸。

4. 酸碱平衡:反应过程中,需控制硝酸铵与氨水的配比和浓度,以维持反应溶液的酸碱平衡。

过量的硝酸铵或氨水可能导致过酸或过碱,从而对反应的进行产生不利影响。

5. 结晶分离:合成硝酸铵后,还需进行结晶分离,以获取纯净的硝酸铵产品。

通常采用冷却结晶或真空结晶的方法。

应注意分离产物的温度和过滤或干燥的条件,以确保得到高纯度的硝酸铵。

6. 废水处理:合成硝酸铵的反应会产生大量废水,其中含有硝酸盐和氨水等有害物质。

在实验室或工业生产过程中,应注意对废水进行合理的处理,避免对环境造成污染。

7. 储存和运输:硝酸铵是易燃易爆的化学品,需在干燥、阴凉、通风良好的地方储存。

避免与有机物、还原剂或其他可燃物接触,以免引发意外事故。

在运输过程中,应按照相关规定进行包装和标识。

合成硝酸铵是一项工艺复杂的化学反应,需严格控制各个环节,以确保反应的安全性、高效性和产物的质量。

在实验或工业生产过程中,应遵守相关的安全规程和法规,确保操作人员和环境的安全。

硝酸铵生产工艺与操作

硝酸铵生产工艺与操作

硝酸铵生产工艺与操作硝酸铵是一种重要的化学品和常用的氮肥,其生产工艺与操作需要谨慎和严谨。

下面是一个关于硝酸铵生产工艺与操作的详细介绍。

硝酸铵的生产工艺主要包括以下几个步骤:氨浸硝化、浓缩结晶、干燥、筛选、包装。

1.氨浸硝化:硝酸铵的生产首先需要将尿素或氨气通过反应器进入氨浸槽,并通过进料量控制器控制尿素或氨气的供应量。

然后,将硝酸注入氨浸槽中,并保持槽内温度在60-70摄氏度之间。

这个过程需要持续进行,并保持槽内混合物的pH值在7.5-8之间。

氨浸硝化反应的产物是硝酸铵溶液。

2.浓缩结晶:硝酸铵溶液需要通过浓缩结晶来提高浓度。

这一步骤通常使用多效蒸发器进行,将硝酸铵溶液加热并从多个效应器中连续蒸发,直到溶液浓缩至一定浓度。

通常,硝酸铵溶液的浓度控制在96-99%之间。

3.干燥:浓缩后的硝酸铵溶液需要进行干燥,以去除其中的水分。

通常,可以使用旋转圆床干燥器或干燥器来完成此过程。

在干燥器中,硝酸铵溶液在高温下进行蒸发,进而变为固体颗粒状的硝酸铵。

4.筛选:干燥后的硝酸铵颗粒需要经过筛选,以分离出不符合要求的颗粒。

常见的筛分设备有振动筛、气流筛等。

通过调整筛网的孔径,可以实现对不同粒径硝酸铵颗粒的筛分,从而得到满足要求的硝酸铵颗粒。

5.包装:最后,将筛分合格的硝酸铵颗粒进行包装。

通常使用装有内衬塑料袋的编织袋来包装硝酸铵。

在包装过程中,要注意防潮、防火和防爆,确保操作安全。

在硝酸铵的生产过程中,还需要注意以下几点操作事项:1.防爆安全:由于硝酸铵是易燃易爆品,操作人员需要严格控制各个操作环节的温度和压力,并采取相应的防爆措施,如使用防爆设备和耐爆工具。

2.防潮防湿:硝酸铵具有吸湿性,容易受潮受湿,因此在操作过程中要注意加强封闭和密封,避免与湿气接触,特别是在输入氨气和硝酸的过程中。

3.严格控制pH值:氨浸硝酸铵反应的过程中需要严格控制槽内混合物的pH值,以确保反应的顺利进行。

此外,在浓缩结晶过程中,也需要注意控制pH值,避免出现过高或过低的情况。

硝酸铵生产工艺与操作

硝酸铵生产工艺与操作

硝酸铵生产工艺与操作工业上输送气氨时,常采用中压管道,且管外壁加有保温层,以减少外界温度差的影响。

氨与空气混合式,当氨的浓度达到17.1%-26.4%(体积)时,遇高温或明火即发生爆炸。

因此,氨通过的管道容器及设备等,动火前必须严格进行置换和分析。

液氨中含有少量的水和溶解在其中的氢、氮、甲烷及惰性气体等,当其蒸发时也进入气氨中,这些惰性气体的存在,会增加中和过程的固定氮损失和降低中和蒸发蒸汽的热焓,在利用中和蒸汽作为硝铵一段蒸发器加热时,中和蒸汽中惰性气体增加会降低蒸发器的传热效率,因此要求氨的纯度在99.5%以上。

氨气内不允许夹带液氨,气氨的输送压力一般为3个绝对压力左右,如果温度太低,管道内一部分气氨就会凝结成液氨,液氨进入中和器后,体积迅速膨胀,反应时产生的热量也急剧增加,这就会造成中和器内剧烈超压,有损于设备,同时还导致氨的损失增加,操作也很难稳定,因此,氨气中更不允许夹带大量液氨。

第二节硝酸硝酸中氮氧化物(折算成N2O4)含量应低于0.15%,氮氧化物含量过高,生成的亚硝酸盐会促进硝铵的分解,造成中和过程中固定氮损失增加。

硝酸中不允许含有氯离子和三价铁离子,因为有氯离子的存在会使不锈钢的腐蚀增强,同时氯离子对硝铵的稳定性也有不利的影响。

铁离子的存在会使硝酸成品的外观呈现棕红色。

为了使原料硝酸不致影响硝铵成品的纯度(或含氮量),要求硝酸灼烧后固体沉淀物含量不应超过0.07%第三节添加剂(防止结块)防水添加剂,一般为有机无二致,通常有石蜡、石蜡重油、凡士林等,它们都有防水性。

(除生产特殊抗水硝铵外,很少采用此类添加剂)惰性无机添加剂,这类添加剂具有不溶于水,不与硝铵反应及粉碎度高的特点。

无机盐添加剂在硝铵中加入少量的无机盐添加剂,可以大大改善硝铵的结块性。

目前我国工业上常用的无机盐添加剂有:石灰石硝酸溶液、白云石硝酸溶液、硼镁矿综合利用的副产品硝酸镁溶液。

但是实际上硝酸钙无机盐添加剂的存在,对改变硝铵的结块性影响是不大的。

硝酸铵生产过程安全技术分析(讲义)

硝酸铵生产过程安全技术分析(讲义)

硝酸铵生产过程安全技术分析(讲义)硝酸铵是一种重要的氮肥,在气温较低地区的旱田作物上,它比硫酸铵和尿素等铵态氮肥肥效快和效果好,在我国、欧洲和北美多数国家使用较为普遍。

工业上硝酸铵大多是以硝酸(HNO3)和氨气(NH3)为原料,采用中和法制成。

由于硝酸铵工艺比较成熟,硝酸铵溶液发生重大爆炸事故案例并不多见。

但近几年,仍然有几起硝酸铵生产装置发生重大爆炸事故的案例"究其原因,主要是生产单位对硝酸铵溶液爆炸的条件和机理在理论上认识不足。

对硝酸铵溶液(熔体)爆炸的条件和机理以及预防事故发生的对策方面作一探讨。

一、硝酸铵的性质硝酸铵简称硝铵,白色结晶,含氮33-34%,其中含铵态氮(NH-4)和硝态氮(NO-3)各半,硝铵吸湿性很强,容易结块,有时潮解成糊状,施用困难,所以贮存应注意阴凉干燥,工业上有把硝铵制成颗粒状的,其表面包上一层疏水物质防潮,使其不易吸湿结块。

硝铵能助燃,高温易发生爆炸,所以不能将它和易燃物品放在一起,运输中不能撞击,对于结块的硝铵只能用木棍敲碎或用水溶解后,施用,不能用铁锤重击,以免发生爆炸。

1.硝酸铵的受热分解硝酸铵的性质不稳定,受热易分解,而且分解反应比较复杂,温度不同产物也不同。

例如110 ℃时按下式分解:NH4NO3=HNO3+NH3在185 ℃~200 ℃,分解反应如下:NH4NO3=N2O+2H2O若突然加热到高温,或受猛烈撞击,会发生爆炸性分解:2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O还有其他一些可能的反应,这里就不详加介绍了。

由于受热分解产生的气体体积急剧膨胀,如果在有限的空间内就会发生猛烈爆炸,若混有可燃物,爆炸就更为剧烈。

所以硝酸铵可用来制炸药。

2.硝酸铵生产安全safety in the manufacture of ammonium nitrate 硝酸铵又称硝铵,是强氧化剂,185℃开始分解,230℃强烈分解,伴随微弱火花,放出氧气,400℃时发生爆炸,爆速2800m/s。

硝酸铵的生产工艺与操作-推荐下载

硝酸铵的生产工艺与操作-推荐下载

-10 89.5 47.24 菱形Ⅳ 80 614 86.0 单斜晶形Ⅲ
克水 % 50 344 77.5 单斜晶形Ⅲ
60 415 80.6 单斜晶形Ⅲ
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电通,力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置,机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2,荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷,管调需路控要习试在题验最到;大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资,常料要工试加况卷强下安看与全22过,22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资;中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整,高核或中对者资定对料值某试,些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位,卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置,地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中,案资要,料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气,设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术,技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式;资,对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资,件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调,并试合且技理进术利行,用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活:。。在对对分于于线调差盒试动处过保,程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试,题技应,术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进,变行需压隔要器开在组处事在理前发;掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时,、,强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试,卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用,关高要技中进术资行资料检料试查,卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。

20万吨高塔造粒颗粒硝酸铵工艺安全操作规程

20万吨高塔造粒颗粒硝酸铵工艺安全操作规程

第一章生产原理及工艺安全流程1生产原理本装置是用硝酸装置生产的55%~58%的稀硝酸与气氨进行中和反应制成硝酸铵溶液,硝酸铵溶液经二段常压蒸发浓缩,然后在造粒塔上通过喷嘴喷出以形成球形形状的硝酸铵颗粒产品。

1.1蒸发原理二段蒸发采用常压降膜蒸发高温气提,稀硝泵送来一蒸产生的95%硝酸铵溶液先进入造粒塔上中间槽,然后由中间槽的中间泵将溶液送至二蒸顶部,在此均向分布于各换热管,并沿换热管下降形成液膜。

1.3MPa 膨胀槽来的饱和蒸汽进入二蒸壳程,使溶液迅速加热至170℃以上,并保持在该温度下进行蒸发。

二蒸风机来的空气先经中和蒸汽将空气加热至120℃,然后由1.3MPa膨胀槽来的饱和蒸汽将空气加热至170℃后,由二蒸下部进入,沿各换热管上升,在上升过程中不断气提硝酸铵溶液中的水份。

出二蒸的空气由二蒸顶部排入大气。

二蒸产生浓度≥99.2%的硝酸铵溶液流入熔融槽。

1.2造粒原理熔融槽内浓硝酸铵溶液(浓度≥99.2%、170℃)靠重力经一级混料槽、二级混料槽流入造粒机,由造粒喷头高速喷出,形成球形小滴,在重力作用下向下坠落,在下落过程中与周围空气换热,逐步冷却结晶,最终在造粒塔底部获得1~3mm直径的球形颗粒。

经皮带输送,入包装房计量包装。

造粒塔内的空气在与硝酸铵颗粒换热过程中被加热,变轻上升,冷空气由塔底不断补入,热空气不断由塔顶流出,从而使塔顶与塔底空气形成对流。

2工艺流程2.1蒸汽流程2.1.1中蒸流程由硝酸界区来的中压蒸汽经过中蒸压力调节阀PIC-208减压至1.3MPa后进入 1.3MPa蒸汽膨胀槽F-207(或由循环水透平泵来的1.3MPa蒸汽进入1.3MPa蒸汽膨胀槽F-207),在此用硝酸来的锅炉给水进行喷湿饱和使之成为1.3MPa饱和蒸汽。

出1.3MPa膨胀槽F-207的中压蒸汽,除部分经低压蒸汽压力调节阀PIC209减压后进入0.5MPa膨胀槽F-208,进一步增湿成0.5MPa的饱和蒸汽用作95%稀硝酸铵溶液作保温外,大部分经二蒸温度调节阀TIC203a/b及空气温度调节阀TIC204a/b分到进入二蒸C204a/b和二蒸空气加热器C-209a/b中,分别作二蒸热源和加热空气热源,另有部分1.3MPa蒸汽用于99.2%硝酸铵保温及造粒搅拌各设备、管道保温。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

硝酸铵生产工艺与操作工业上输送气氨时,常采用中压管道,且管外壁加有保温层,以减少外界温度差的影响。

氨与空气混合式,当氨的浓度达到17.1%-26.4%(体积)时,遇高温或明火即发生爆炸。

因此,氨通过的管道容器及设备等,动火前必须严格进行置换和分析。

液氨中含有少量的水和溶解在其中的氢、氮、甲烷及惰性气体等,当其蒸发时也进入气氨中,这些惰性气体的存在,会增加中和过程的固定氮损失和降低中和蒸发蒸汽的热焓,在利用中和蒸汽作为硝铵一段蒸发器加热时,中和蒸汽中惰性气体增加会降低蒸发器的传热效率,因此要求氨的纯度在99.5%以上。

氨气内不允许夹带液氨,气氨的输送压力一般为3个绝对压力左右,如果温度太低,管道内一部分气氨就会凝结成液氨,液氨进入中和器后,体积迅速膨胀,反应时产生的热量也急剧增加,这就会造成中和器内剧烈超压,有损于设备,同时还导致氨的损失增加,操作也很难稳定,因此,氨气中更不允许夹带大量液氨。

第二节硝酸硝酸中氮氧化物(折算成N2O4)含量应低于0.15%,氮氧化物含量过高,生成的亚硝酸盐会促进硝铵的分解,造成中和过程中固定氮损失增加。

硝酸中不允许含有氯离子和三价铁离子,因为有氯离子的存在会使不锈钢的腐蚀增强,同时氯离子对硝铵的稳定性也有不利的影响。

铁离子的存在会使硝酸成品的外观呈现棕红色。

为了使原料硝酸不致影响硝铵成品的纯度(或含氮量),要求硝酸灼烧后固体沉淀物含量不应超过0.07%第三节添加剂(防止结块)防水添加剂,一般为有机无二致,通常有石蜡、石蜡重油、凡士林等,它们都有防水性。

(除生产特殊抗水硝铵外,很少采用此类添加剂)惰性无机添加剂,这类添加剂具有不溶于水,不与硝铵反应及粉碎度高的特点。

无机盐添加剂在硝铵中加入少量的无机盐添加剂,可以大大改善硝铵的结块性。

目前我国工业上常用的无机盐添加剂有:石灰石硝酸溶液、白云石硝酸溶液、硼镁矿综合利用的副产品硝酸镁溶液。

但是实际上硝酸钙无机盐添加剂的存在,对改变硝铵的结块性影响是不大的。

在硝铵中加入硝酸镁、硝酸钙无机盐添加剂后,是硝铵的凝固温度点有所下降,因此,在造粒结晶过程中减慢了成粒速度,阴气粘塔量增加,同时蒸发器列管的结垢现象也相应的加剧了。

第二章硝酸铵的物理化学性质硝铵溶液的比重随浓度增加而增加,随温度升高而减少。

硝铵能溶于丙酮、酒精、氨水之中。

硝铵具有吸湿性,具有较低的饱和蒸汽压,随着温度的升高,硝铵的吸湿性愈来愈低。

减少硝铵的吸湿性有下列四种途径:一加入特定的无机盐添加剂,使其与硝酸的共同饱和溶液上的水蒸汽压力大于硝铵饱和溶液上的水蒸汽压力,提高吸湿点;为改善硝铵的结块性,而掺加少量有机添加剂时,对其热稳定性影响不大,但是添加剂的含量过高,对热稳定性也会造成影响,因此有机添加剂的含量不得超过1%。

第三章硝酸铵生产流程概述分为五个工序:1:添加剂的制备2:硝酸与气氨的中和—硝铵溶液的制备3:硝铵溶液的蒸发4:浓硝铵溶液(或熔融液)的结晶5:成品的冷却、包装和贮运硝铵生产目前所用的添加剂大多是无机盐,其来源有两种。

第一种是用稀硝酸分解白云石(或石灰石)知趣硝酸镁、硝酸钙的混合物。

另一种则是利用酸法生产硼酸的废液——硝酸镁溶液。

硝酸与气氨的中和过程是在中和器中进行的。

硝铵溶液的蒸发是在模式蒸发器中进行的。

硝铵生产工艺流程目前大致有三种:一、采用较高浓度(53-55%)的硝酸,单段蒸发,蒸发蒸汽干式冷凝,生产不含添加剂的粒状硝铵(简称单段蒸发生产粒状工业硝铵)二、采用二段蒸发,生产不含添加剂的粉末状硝铵(简称二段蒸发生产粉末状硝铵)三、采用较低浓度的硝铵(43%硝酸)三段蒸发,蒸发蒸汽湿式冷凝,生产含添加剂的硝铵(简称三段蒸发生产粒状农业硝铵)第二节二段蒸发生产粉末状硝酸铵流程中和岗位的主要设备:氨蒸发分离器,氨预热器,中和器,分离器,原利用反应热的中和器的结构不理想,生产能力小,自从在中和器内筒下部增开了八个循环孔后,由于热对流的结果,产生了强烈的循环,使酸、氨充分接触,反应完全,操作平稳,生产能力有了很大提高。

另外,由于增设了导液管使溶液在蒸发室(外筒)停留时间延长,使酸、氨在液相中有充分接触,反应趋于完全。

再则,出口溶液增加谁丰厚,中和器内能保持一定的溶液高度,使酸、氨在液相中充分反应,不但溶液酸碱度液动小,而且夹带蒸汽现象大为减轻。

3. 入中和器硝酸的静压为了使中和器操作平稳,必须保持硝酸的正常加入量,因此硝酸也必须以稳定的压力进入中和器内。

为了使硝酸压力稳定,一般采用将硝酸打入高位槽,凭借高位槽的静压将硝酸压进中和器内。

目前也有采用由硝酸泵直接将酸从酸贮槽打入中和器内的方法,因为输送硝酸的离心泵的压头比较稳定且易控制。

因此这种方法也很可行,但唯一不足的是当酸泵电机晃动时,硝酸的来源便立即中断,中和操作就要发生较大的波动。

另外当酸泵室有一台设备启动时,原输送硝酸的离心泵的压力也会发生潜在的变化(由于电压、电流的变化,而造成中和操作的明显波动。

为了保证硝酸进入碰头后以喷洒的形式与氨气中和,因此,硝酸由高位槽到喷头的垂直距离而形成的位压应大于中和器内蒸发蒸汽的压力与中和室硝铵液柱静压之和。

中和器内蒸发蒸汽的最大压力约为0.4表压,中和器内硝铵液柱静压约为0.4绝对压力,因此进入分布器的硝酸必须克服0.8表压的阻力方能进入中和反应区域,考虑到酸管线调节阀喷头等引起的压力降,故一般由酸高位槽产生的静压应为1.8表压左右,因此,硝酸高位槽到酸喷头的垂直距离应保持15米左右为宜。

4.中和蒸发蒸汽的压力由于中和器的加酸是利用酸高位槽的静压将酸压入中和器这个压力是恒定的,因此中和器内蒸发蒸汽的压力就不能任意提高,一般保持在0.2表压为正常。

压力上升,酸喷头处的压力明显增加,流入中和器的酸量就会相应减少,当蒸发蒸汽的压力超过0.4表压或更高压力时,酸高位槽的静压克服不了酸喷头处的压力,而使酸进不了反应区域内,发生气阻现象。

此时氨损失明显增加,同时还将引起中和器整体振动,甚至导致内部结构的破坏,因此,实际操作过程中蒸发蒸汽压力最好不要超过0.3表压。

另一方面中和器内蒸发蒸汽压力也不可太低(低于0.10表压),因为在一段蒸发过程中要利用这部分蒸发蒸汽进行加热,如果压力低,热焓量小,势必降低了中和反应热二次利用的效果。

所以蒸发蒸汽压力最低不宜低于1.5表压。

目前生产商硝铵溶液的酸碱度的控制都是通过控制蒸发蒸汽中含有的酸或者氨量来实现的。

第五章硝铵溶液的蒸发载热体性质满足条件:1. 温度高于溶液费点且易于调节;2.粘度小。

热焓量高,重度大,给热系数a值大;3.毒性小,且安全稳定,饱和蒸汽压低;4.来源丰富,价格低廉,能综合利用余热。

在蒸发过程中,为了强化传热过程,必须使加热蒸汽温度于被蒸发溶液的沸点间具有较大的温差,因此常采用真空蒸发,借以提高蒸发器能力并降低热能消耗。

硝铵溶液蒸发的特点是:溶液粘度大,有腐蚀性,易结构,而且一般采用饱和蒸汽加热,因此在布置流体流动途径时,通常使硝铵溶液走管内,加热蒸汽走管外。

装热面积是衡量蒸发器能力和经济性的主要指标,利用工艺过程的特点强化蒸发器的传热过程,使设备发挥大作用,是值得研究的问题。

对已安装投产,传热面积已经固定的蒸发器,传热效率的高低主要决定于温度差和传热系数K。

三影响温度差及传热系数的因素影响蒸发过程中因素较多,了解和弄懂蒸发过程中主要影响因素间的相互关系,有助于掌握操作规律,实现蒸发器的高效、低耗运行。

1.影响温差的因素温度差是加热蒸汽与呈沸腾状态的被蒸发溶液的温度差值。

显然为了使热量能够由加热蒸汽传给溶液,以形成沸腾蒸发,加热蒸汽温度T必须高于溶液的沸点t。

当温差为零时,蒸发过程就不能进行。

温差越大传热也越好,但温差过大(例如超过30度)会使溶液几句沸腾与加热面积接触较差,传热效率不再明显增长,反而增加了蒸汽消耗和硝铵分解损失,所以确定加热饱和蒸汽压力时,既要注意有较大的温度差,又要考虑经济合理。

蒸发过程中产生的蒸发蒸汽是一种饱和水蒸汽,其温度同溶液沸腾温度是近似相等的。

由于饱和水蒸汽的温度和压力有明显的对应的关系,因此温度差也可认为是由加热蒸汽与蒸发蒸汽的压力差而产生的。

压力差越大,则温度差越大。

多效蒸发流程中,各效导管中存在流体阻力,造成二次蒸汽压力降低,因此温度差受到损失。

当加热蒸汽压力一定是温度差的值取决于溶液沸点温度t的大小,溶液的沸点越高,则温度差越小。

溶液的沸点t受到下列三个因素影响:(一)溶液蒸汽压较纯水低,引起沸点升高。

蒸发过程中,硝铵溶液逐渐被浓缩,其沸点也随之升高,当加热蒸汽温度是定值时,温度差就逐渐降低。

在实际生产中,有时选择“多段蒸发“的方法,随着溶液浓度逐渐提高,加热蒸汽压力也逐渐提高,以满足传热温度差的需要。

(2)蒸发器内液位影响使溶液沸点升高。

由于液柱静压强的影响会造成溶液沸点升高,使得温差变小,对传热不利。

表现在操作中出现了这样一种现象:当液面开始沸腾时,溶液内部并不一定沸腾,要使溶液全部沸腾,则需要较高的温度。

为了避免和减轻由于溶液压力而引起溶液沸点升高的现象,所以要求在操作时,蒸发器中硝铵液面能维持较低的水平。

也正是因为上述原因,蒸发高浓度硝铵溶液时(此时比重大)常选用卧式蒸发器。

因为卧式蒸发器中的页面容易控制在比较低的水平。

(3)真空蒸发使溶液沸点下降。

影响传热系数K的因素:在实际操作中,管壁上的垢层厚度对传热系数影响尤其明显。

由于硝铵溶液蒸发时会使蒸发器列管内结垢,特别是含有添加剂的硝铵溶液蒸发时结垢现象更加厉害,而结垢越厚传热越差,所以当蒸发器工作一段时间后效率会下降,此时可用硝酸或热硝酸钠溶液清洗,以保证蒸发器在较高的传热系数下运行,满足生产的需要。

根据蒸发过程传热问题的分析,为了强化传热,在实际生产中硝铵蒸发通常采用模式蒸发器和真空蒸发流程。

第三节工艺流程和设备一、流程选择选择硝铵溶液的蒸发流程,主要考虑如下几个因素:1.进入蒸发系统的硝铵溶液的浓度,即中和器出口溶液浓度;2.结晶过程所需要的硝铵熔融液浓度,即最终蒸发后的溶液浓度;3.蒸发设备的选型和蒸发段数。

当蒸发前后溶液的浓度差在20%以内既能达到浓度要求时,应尽量采用一段蒸发,因为设备少便于操作和管理。

采用真空加料时应满足两个条件:一、再中和器液面与蒸发器入口的高差必须与蒸发器内真空度相适应;二、再中和器内必须始终保持一定液面,一面系统泄露真空。

相关文档
最新文档