Интенсификация производства и повышение качества аммиачной селитры, производящейся на агрегате АС-72 ОАО «Кирово-Чепецкий химический комбинат», страница 5

Позже в связи с тем, что многократные повторные превращения 34 протекающие в селитре во время хранения, вызывают ее слеживаемость, появилась практическая необходимость в более подробных исследованиях. Было установлено, что температуры наблюдаемых превращений могут значительно отличаться от равновесных, и зависят от содержания в продукте влаги, остаточных зародышей фаз и скорости охлаждения или нагревания. Так, с уменьшением влажности образца скорость протекания превращений II III и III4 заметно снижается, и температура перехода, наблюдаемого обычно с помощью дифференциального термического анализа, оказывается при охлаждении ниже, а при нагреве выше соответственно  и . По этой же причине в охлаждении всегда отмечают переход II4, возникающий легче и протекающий быстрее, чем переход II III. Вместе с тем обратный переход 4 II  наблюдается далеко не всегда.

Броун, Мак-Лорен и Нагатани углубили существующие представления о механизме превращений и предложили схемы проекций кристаллических решеток, показанные на рис. 1-3.

В форме 1 (кубическая симметрия) ноны  свободно вращаются, а ноны достаточно свободно перемещаются внутри решетки.

В форме 2 и ионы  уже не могут свободно вращаться и только колеблются. В результате диффузии ионов  кубическая структура 1 превращается в тетрагональную II.

Переход II4 сопровождается дальнейшей фиксацией положения нона  (уменьшением его колебаний) в результате его вытягивания параллельно плоскости (010) и пространственного упорядочения нона с сокращением возможности его диффузии. Форма 5 определена как тетрагональная.

Введение в высококонцентрированный плав нитрата аммония около 2%  или  повышает температуру перехода с  соответственно до и .добавление в больших количествах приводит к образованию двойных солей  и .

В рассчитываемом аппарате превращения происходят как при падении гранул, так и в кипящем слое. Рассчитав с учетом вышеописанного тепловой баланс аппарата, мы переходим к распылительной части.  Снова обращаемся к изданию [], из которого узнаем ,что для обеспечения оптимального распределения плана по сечению башни знать траектории, скорость, время и высоту падения гранул в башне. Применение законов движения, аэродинамического сопротивления и теплообмена одиночных тел в потоке газа дает возможность разрешить эту задачу. Для выбора уравнений прежде всего необходимо установить степень стесненности гранул, падающих в башне.

При падении сферических частиц друг за другом задние частицы оказываются в аэродинамической тени (снижается давление потока на них) до тех пор, пока расстояние между частицами не будет больше . Взаимное влияние частиц, падающих параллельно, сказывается слабее и при расстоянии между траекториями становится несущественным. Анализ опытных данных показывает, что при средней объемной концентрации частиц менее 0,005—0,01 в любом режиме их обтекания потоком влияние стесненности на скорость витания не превосходит 5%.

В производстве расход плана из отверстия  при  составляет около. В высокопроизводительных башнях при плотности орошения на поперечного сечения должно приходиться около 200 струй с расстоянием между ними . При , высоте башни и времени падения гранул  . Тогда величина в горизонтальной плоскости составит , в вертикальной , а средняя объемная концентрация гранул в башне . Приведенные числа указывают на отсутствие условий стесненности, поэтому можно исходить из закономерностей, установленных для одиночной сферической частицы.

Обязательным условием течения процесса, как считают авторы /7/, является равномерное разбрызгивание плава. Закономерности распада струй на капли служили предметом многочисленных исследований. Если отверстие и напор жидкости малы, то истечение происходит в виде отдельных крупных капель. С увеличением напора и достижением определенной скорости истечения последнее происходит в виде сплошной струи, которая затем дробится на капли. Доказано, что для получения равномерных гранул оптимальной будет скорость истечения .