Спосіб одержання закису азоту та розкладач плаву аміачної селітри для її утворення

1. Спосіб одержання закису азоту, який включає термічне розкладення плаву аміачної селітри в зоні температур 260-275°С, очищення від домішок, зрідження, який відрізняється тим, що введення 94-96 % плаву аміачної селітри й конденсата пари здійснюють ежектуванням із забезпеченням автоматичного коректування концентрації плаву та 31894 ща розкладача. Плав подається тонким струменем при беззупинному нагріванні апарату. Ко ли плав досягає температури 180оС, починається процес розкладання селітри з утворенням аміаку, кислоти та інших компонентів. До встановлення оптимальної температури розкладання всі газоподібні продукти розкладання скидають у повітряну лі нію, за межі установки. Після виведення розкладача на нормальний технологічний режим видача газу з розкладача переводиться до систе ми очищення. Подачу плаву в розкладач здійснюють з надміром на переливання до гідрозатвору та ре гулюють за допомогою клапану автоматично в залежності від температури розкладання. При підвищен ні температури розкладання до 280оС електронагрівач вимикається. Витрата електроенергії на розкладач за добу ск ладає 408 кВт. Недоліки відомого технічного рішення : - труднощі підтримання оптимальної температури в реакційному об'ємі 260-275оС, - підтримання t=260-275оC здійснюється нагрівачем, розташованим під днищем розкладача і подання надміру плаву, що вво диться на переливання з розкладача до гідрозатвору, що призводить до протікання побічних реакцій за межами робочого діапазону температур, перевитрат електроенергії й початкового плаву та до збільшення собівартості готової продукції. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення способу одержання закису азоту та розкладача плаву аміачної селітри для її утворення шляхом введення плаву аміачної селітри та конденсата пари ежектуванням з забезпеченням автоматичного коректування концентрації плаву, рівномірного спрямування одержаної суміші до реакційного об'єму й підтримання стабільної температури процесу розкладання плаву в авто термічному режимі з використанням нагрівання електронагрівачем на період пуску та при відхи ленні температури нижче 260оС, що дозволяє зменшити коефіцієнт витрат по плаву, підтримати оптимальні параметри процесу розкладання плаву, знизити енерговитрати та собівартість готової продукції. Поставлена задача досягається тим, що в способі одержання закису азоту та розкладачі плаву аміачної селітри для її утворення, які включають термічне розкладення плаву аміачної селітри в зоні оптимальних температур 260-275оС, очищення від домішок, зжиження, введення, згідно способу, 94-96% плаву аміачної селітри та конденсата пари здійснюють ежектуванням із забезпеченням автоматичного коректування концентрації плаву та поданням одержаної суміші концентрацією плаву 93-94% в реакційний об'єм. Розкладач плаву аміачної селітри, за допомогою якого здійснюється спосіб одержання закису азоту, ск ладається з корпусу у ви гляді циліндричної обечайки з днищем й бокового штуцера, з'єднаного з гідрозатвором, з'ємної кришки з вузлом для введення плаву, штуцера для відведення продуктів розкладення, нагрівача, розташованого насподі під днищем корпусу, вуз ла для введення плаву, який виконано в вигляді мініежектора обладнаного штуцерами для введення робочого тіла, плаву аміачної селітри, конденсату пари, аварійного конденсату пари, та пристроєм рівномірного подання суміші в реакційний об'єм,виконаного у вигляді трубок, поглушених на кінцях й перфо рованих отворами на дільниці прилягання до днища розкладача, що розташовані радіально від периферії до центра паралельно днищу, всі отвори трубок паралельні днищу, спрямовані в один бік. Подання плаву аміачної селітри концентрацією 94-96% та конденсата пари за допомогою міні ежектора дозволяє ефективно й швидко коректувати концентрацію плаву до 93-95% - параметра, необхідного та достатнього для проведення процесу розкладання плаву в автотермічному режимі з використанням нагрівача в період пуску та при відхи ленні температури нижче 260оС, знижує витрати електроенергії. Ріст екзотермічних реакцій процесу розкладання регулюється поданням конденсату пари,чим забезпечуєть ся зниження коефіцієнту витрат по плаву аміачної селітри. Подання суміші плаву з конденсатом пари в реакційний об'єм по трубках, крізь отвори забезпечує миттєвість й рівномірність її розподілення по об'ємові в реакційній зоні розкладача. Розміщення отворів у трубках, спрямованих в один бік паралельно днищу, створює круговий рух, плавне розподілення та сприяє швидкому нагріванню суміші в реакційному об'ємі. Це забезпечує швидке нагрівання плаву та тривалу роботу в зоні оптимальних температур 260-275оС, що значно зменшує побічні реакції при нагріванні від 150оС до 260оС, збільшує ви хід продукту. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де: - на фіг.1 - загальний вигляд, поздовжній розріз розкладача плаву аміачної селітри; - на фіг.2 - переріз А-А розкладача. Пропонуємий спосіб реалізують за допомогою розкладача плаву аміачної селітри, який складається з корпусу 1 у вигляді циліндричної обечайки з днищем 2 й бокового штуцера 3, з'єднаного із гідрозатвором 4, з'ємної кришки 5 з вузлом 6 для введення плаву, штуцера 7 для відведення продуктів розкладення, нагрівача 8, розташованого насподі під днищем 2 корпусу 1, вузла 6 для введення плаву, який виконано у вигляді мініежектора, обладнаного штуцерами 9,10,11,12 для введення робочого ті ла, плаву аміачної селітри, конденсату па ри, аварійного конденсату пари, пристроєм 13 рівномірного подання суміші в реакційний об'єм 14, виконаного у вигляді трубок 15, поглушених на кінцях й перфорованих отворами 16 на дільниці прилягання до днища 2 розкладача, що розташовані радіально від периферії до центра і паралельно днищу 2, всі отвори 16 трубок 15 спрямовані в один бік паралельно днищу 2 . Розкладач плаву аміачної селітри працює таким чином. Робоче тіло - медичний закис азоту під тиском 20-40 кг/см 2 з температурою 150-160оС крізь штуцер 9 потрапляє до мініежекто ра 6 і створює розрядження в штуцері 10 подання плаву аміачної селітри, концентрацією 94-96%, та штуцері 11 подання конденсата пари, в кількості, необхідній для доведення концентрації плаву, що подається, до 93-94%. Штуцери 10, 11 з'єднані з трубопроводами живлення крізь регулюючі клапани. Одержана суміш конденсата пари з плавом аміачної селітри концентрацією 93-94% й робочим тілом крізь розподіляючий пристрій 13, трубки 15 з отворами 16 потрапляє в реакційний об'єм 14, де 2 31894 t=260-275оС, необхідна для термічного розкладання аміачної селітри на момент пуску, забезпечується нагрівачем 8. Потім процес розкладання протікає завдяки екзотермії без зовнішнього нагрівання. Температура 260-275°С у процесі розкладення регулюється введенням необхідної кількості конденсата пари в залежності від концентрації плаву аміачної селітри й конкретної температури в реакційнім об'ємі. Коли температура в реакційному об'ємі 14 сягає 276-280оС, крізь штуцер 12 подається аварійний конденсат пари для гасіння надмірної температури, конденсат подається до t=260-265оС. Нагрівач 8 вмикається в роботу після зниження температури до 259-255оС в реакційному об'ємі, вимикається після підвищення її до 260-265оС. Витрати електроенергії за добу становлять 102 кВт. Розкладач працював 6 місяців. Одержаний технічний закис азоту після розкладача спрямовувався на стадії очищення від домішок і зжиження. Згідно з описом і прикладом: - Робота розкладача плаву аміачної селітри обумовлена вузлом введення початкового плаву в вигляді мініежектора та пристрою рівномірного й швидкого подання суміші до реакційного об'єму, виконаного у ви гляді перфо рованих отво рами тр убок, розташова них па ралельно днищу розкладача. - Використання способу одержання закису азоту в розкладачі плаву аміачної селітри, що пропонуються, порівняно з аналогом і прототи пом, дозволяє знизити наявність домішок на стадії розкладання, зменшити витрати плаву аміачної селітри зміненням його на паровий конденсат для регулювання температури, підтримувати оптимальні параметри процесу розкладання плаву тривалий час, віднести технологію одержання до енергозберігаючих, знизити собівартість го тової продук ції і на 24,5% витрати електроенергії. Фіг. 1 3 31894 Фіг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 4 31894 5