Спосіб отримання аміачної селітри під тиском
Номер патенту: 14674
Опубліковано: 20.01.1997
Автори: Губа Наталья Борисівна, Рябчиков Олександр Олексійович, Зарубін Володимир Михайлович, Перепадья Микола Петрович
Формула / Реферат
1. Способ получения аммиачной селитры под давлением путем взаимодействия азотной кислоты и аммиака с получением сокового пара с его последующей сепарацией, и раствора селитры, отличающийся тем, что полученный соковый пар подают в линию хвостового газа производства азотной кислоты, поступающего после абсорбционной колонны на турбину.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соковый пар подают перед реакторами очистки хвостовых газов от окислов азота.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что нейтрализацию ведут при давлении до 1,1 МПа и температуре до 230°С.
Текст
Изобретение относится к производству минеральных удобрений и касается получения аммиачной селитры под давлением, а именно стадии использования энергии сокового пара, получаемого при нейтрализации кислоты. Известен способ получения нитрата аммония (патент СССР Ns 1367853), в котором нейтрализацию проводят при температуре 185°С и давлении 5-6 бар. При этом тепло нейтрализации используют для выпарки раствора селитры в виде жидкой фазы за счет проведения нейтрализации под давлением. Однако при выпарке раствора селитры получается вторичный пар, на конденсацию которого затрачивается энергия холода, что усложняет его утилизацию. Известен способ получения аммиачной селитры под давлением (авт.св. № 947046), в котором энергию сокового пара затрачивают на разбавление жидкого аммиака предназначенного для нейтрализации кислоты. Однако это приводит к дополнительному вводу воды в систему, на выпарку которой, на последующих стадиях упаривания, придется затрачивать дополнительную энергию. Наиболее близким по технической сущности является способ получения аммиачной селитры под давлением (авт.св. СССР № 123150, кл. С 01 С 1/18 - прототип) путем взаимодействия азотной кислоты и аммиака, с получением сокового пара и раствора аммиачной селитры, сепарации полученного раствора. При этом на подогрев исходных компонентов используется энергия сокового пара. Такое использование сокового пара сразу вызывает необходимость утилизации его конденсата, который нуждается в дополнительной очистке, которая, как правило проводится с помощью биохимии, что приводит к дополнительным энергозатратам. В основу изобретения поставлена задача использовать энергию сокового пара, получаемого при нейтрализации кислоты, так чтобы исключить стадию его конденсации и за счет этого улучши ть экологию производства селитры и снижении энергозатрат. Для решения этой задачи предлагается интегрировать два близких производства -это производство азотной кислоты под давлением и получение аммиачной селитры под давлением. При этом в способе получения аммиачной селитры под давлением, путем взаимодействия азотной кислоты и аммиака с получением сокового пара с последующей его сепарацией и раствора селитры, полученный соковый пар подают в линию хвостовы х газов производства азотной кислоты, поступающего после абсорбционной колонны на турбину. Такая подача сокового пара позволит использовать его рабочее тепло в турбине для получения механической энергии необходимой для сжатия газов в производстве кислоты без промежуточных преобразований. Выбросы газов после турбины производятся через выхлопную трубу высотой 100 и более метров, что выше гранбашен и способствуе т лучшему снижению концентрации аэрозоли селитры в приземном слое атмосферы. При этом энергия сокового пара используется напрямую в турбинах, а необходимости конденсации газовых выбросов после производства азотной кислоты нет. Авторами проведены исследования, показывающие, что после прохождения смеси хвостового газа и сокового пара турбин с рабочей температурой 300°С (в СНГ агрегаты 3,5 ата) содержание селитры снижается минимум в 1,2 раза, а содержание окислов азота не увеличивается. Для турбин с рабочей температурой 700780°С содержание селитры после турбины снижается в 1,8-2,7 раза, что вызвано более высокой температурой, повышающей скорость разложения селитры. При этом увеличение содержания окислов азота в хвостовых газах нет. Однако еще более лучшие результаты снижения содержания селитры после турбин наблюдается, когда вышеуказанная смесь проходит через реакторы очистки, стоящие перед турбиной производства азотной кислоты. Нейтрализация кислоты должна вестись при давлении не ниже давления в линии хвостовы х газах производства азотной кислоты, однако поднимать давление нейтрализации выше 1,1 МПа нет смысла, так как температура кипения таких растворов очень высока, количество сокового пара снижается и теряется эффективность использования способа. По аналогичным причинам и вследствие большой скорости термораэложения при температурах выше 23О°С она ограничена этим пределом. На чертеже представлена схема осуществления способа, азотная кислота 1 и аммиак 2 поступают в нейтрализатор 3, из которого выходит соковый пар и раствор селитры 5. При этом соковый пар 4 проходит сепаратор 6 и подается в линию хвостового газа производства азотной кислоты 7, поступающего после абсорбцинной колонны на турбину, а раствор селитры на дальнейшую переработку. Полученный соковый пар свою энергию отдает в турбине на прямое преобразование в механическую энергию. При этом отсутствует необходимость конденсации сокового пара, которая необходима при других способах использования его энергии. Если хвостовые газы проходят реактор очистки, как правило располагающийся перед турбиной, то одновременно с очисткой хвостовы х газов от окислов азот происходит частичная очистка от селитры. Пример 1. Азотная кислота концентрацией 50% и расходом 5 тн/ч подается под давлением 0,45 МПа в нейтрализатор, где нейтрализуется аммиаком при температуре 185°С. При этом получается 79% раствор селитры и 1,5 тн/ч сокового пара, который подается в линию хвостового газа производства азотной кислоты под давлением 0,35 МПа: а) перед турбиной, что разгружает электродвигатель турбины на 120 кВт. Содержание селитры после турбины 560 мг/м 3; б) перед реактором очистки, что разгружает электродвигатель турбины на 120 кВт. Содержание селитры после турбины 380 мг/м 3. Пример 2. Азотная кислота концентрацией 50% и расходом 15 тн/ч подается под давлением 0,600 МПа в нейтрализатор, где нейтрализуется аммиаком при температуре 185°С. При этом получается 75% раствор селитры и 3,6 тн сокового пара, который подается в линию хвостового газа производства азотной кислоты под давлением 0,716 МПа (агрегаты УКЛ-7): а) перед турбиной - что разгружает электродвигатель турбины на 300 кВт. Содержание селитры после турбины 38 мг/м 3; б) между реактором очистки - что разгружает электродвигатель на 300 кВт. Содержание селитры после турбины 20 мг/м . ПримерЗ. Аналогичен примеру 2, но температуру нейтрализации ведут при температуре 230°С. При этом получают 90% раствор селитры и 6,8 тн сокового пара, который подается в линию хвостового газа производства азотной кислоты под давлением 0,716 МПа: а) перед турбиной, что разгружает электродвигатель на 550 кВт. Содержание селитры после турбины 42 мг/м 3; б) перед реактором очистки, что разгружает электродвигатель на 550 кВт. Содержание селитры после турбины 20 мг/м 3.
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюRiabchykov Oleksandr Oleksiovych, Riabchykov Oleksandr Oleksiiovych, Perepadia Mykola Petrovych, Zarubin Volodymyr Mykhailovych
Автори російськоюРябчиков Александр Алексеевич, Перепадья Николай Петрович, Зарубин Владимир Михайлович
МПК / Мітки
МПК: C01C 1/18
Мітки: спосіб, селітри, тиском, аміачної, отримання
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-14674-sposib-otrimannya-amiachno-selitri-pid-tiskom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб отримання аміачної селітри під тиском</a>
Попередній патент: Спосіб отримання аміачної селітри
Наступний патент: Спосіб накладання периневрального шва
Випадковий патент: Спосіб автоматичної підтримки безперервного протитоку у похилих дифузійних шнекових апаратах бурякоцукрового виробництва