На выходе из колонны должен получиться раствор карбоната аммония с отношением аммиака к углекислому газу (в дальнейшем NНз/СО2) равным 0,8-0,9 при теоретическом отношении NH3/CО2 в карбонате аммония - 0,775.
В случае чрезмерного повышения концентрации аммиака или понижения температуры менее 25-30 °С, могут осаждаться карбамат аммония NН4СО2NН2 и нитрат аммония NН4NОз.
При повышении отношения NНз/СО2 более 0,9 возможно образование карбамата аммония (NН4СО2NН2). При температуре раствора 25-30 °С возможна кристаллизация, что приведет к забивке теплообменной аппаратуры.
При понижении отношения NНз/СО2 менее 0,8 возможно образование бикарбоната аммония. При понижении температуры раствора до 20 - 25 °С может происходить кристаллизация раствора в теплообменной аппаратуре.
Необходимо учитывать, что раствор имеет склонность к переохлаждению, вследствие чего может происходить самопроизвольная кристаллизация.
Аммиак и двуокись углерода абсорбируются циркулирующим раствором аммиачной селитры в абсорбционной колонне DА 410, имеющей 3 слоя насадки (кольца Паля, d=50 мм, полипропиленовые).
Углекислый газ из межцеховых коммуникаций с температурой 30-40 °С поступает через сепаратор FА 401 на всас компрессора углекислого газа (СО2) GВ 402.
Количество (FRQ 401) углекислого газа, поступающего в производство регистрируется и суммируется.
После компрессора углекислый газ с избыточным давлением 0,12-0,2 МПа (1,2 - 2 кгс/см2) через концевой холодильник ЕА 403 и брызгоотделитель FА 404 с температурой 30-40 °С поступает в абсорбционную башню DА 410.
Газообразный аммиак с избыточным давлением 0,15 МПа (1,5 кг/см2) поступает в абсорбционную башню из испарителя аммиака ЕА 405.
Циркулирующий раствор аммиачной селитры и карбонат аммония из абсорбционной колонны DА 410 насосами GА 411 А,В подается в холодильники ЕА 412, ЕА 4121 для отвода тепла реакции.
Раствор амселитры подается в верхнюю часть колонны DА 410 предварительно охлажденный в холодильнике ЕА 446 охлаждающей водой до температуры 35-40 °С (ТIС 446), что позволяет максимально уловить неабсорбировавшиеся газы в верхней части колонны.
Избыточное давление в колонне DA 410 регулируется (РIСА 410) в пределах 0,05 - 0,12 МПа (0,5-1,2 кгc/см2) путем выдачи газов в вихревой абсорбер DА 603.
Нагрузка на узел приготовления раствора карбоната аммония регулируется подачей раствора амселитры (FIС 410-1) в колонну DА 410.
В зависимости от расхода раствора амселитры автоматически через блоки соотношения регулируются расходы аммиака (FFRСQ 410-2) и углекислого газа (FFRС 410-3).
Уровень в кубовой части колонны DА 410 регулируется (LIСА 410) выдачей раствора карбоната аммония в реактор конверсии DС 414.
Массовый расход раствора измеряется и регистрируется (FR 414-1). Исходя из этого расхода через блок соотношения автоматически регулируется (FFRС 414-2) подача плава нитрата кальция в реактор DС 414.
Соотношения расходов аммиака и углекислого газа корректируются на основе лабораторных анализов раствора карбоната аммония.
Ввиду наличия в слабом растворе амселитры ионов Са2+ в колонне происходит образование карбоната кальция (СаСО3) и его осаждение на насадке.
Промывку насадки проводят периодически по графику, либо при ухудшении процесса абсорбции (рост давления в колонне при нормальных прочих параметрах).
Промывка производится слабым раствором азотной кислоты, для чего предусмотрена подача кислоты (FI 410 ).
Высококонцентрировнный, 28-35 % раствор карбоната аммония в аммиачной селитре также передается в цех аммиачной селитры для получения пористой гранулированной аммиачной селитры в качестве порообразующей добавки по патенту № 2261226(заявка на изобретение № 2004125244/02, приоритет 19.08.2004 г.)
4.24 Конверсия кальциевой селитры (СN) (схема № 2)
Расплавленный нитрат кальция из питательного бака СN FА 072 подается в реактор конверсии DС 414 в заданном соотношении с раствором карбоната аммония, которое регулируется автоматически.
Процесс конверсии нитрата кальция в аммиачную селитру и карбонат кальция осуществляется при температуре 55-70 °С и атмосферном давлении по реакции:
Са(NО3) 2 . 4Н2О + (NН4) 2СО3 = 2NН4NО3 + СаСО3 + 4Н20 + Q
Процесс конверсии протекает в реакторе DС 414 имеющем мешалку. Объем реактора рассчитан на время пребывания реакционной смеси в реакторе ~20 мин, после чего суспензия перетекает по переливу в сосуд для корректировки рН FА 415, также имеющий мешалку.
Режим работы реактора конверсии контролируется по рН = 7,7-8,2 (рНR 414-2) и массовой доле избыточного углекислого газа в растворе амселитры, равного 0,15- 0,50 % (АR 414-1).
Из сосуда для корректировки рН FА 415 суспензия питательными насосами GА 416 А-С подается на ротационные барабанные вакуумные фильтры FD 420 А,В.
Для обеспечения устойчивой работы отделения конверсии необходимо учитывать влияние температуры, концентрации и чистоты исходных компонентов на поддержание нормального технологического режима. Оптимальный температурный диапазон (68 ± 2) °С в реакторе конверсии для получения крупнодисперсного мела поддерживается путем регулирования температуры (ТIСА 027) плава СN в плавильном баке нитрата кальция и раствора карбоната аммония (ТIС 413).
Для компенсации изменения массовой доли избыточной кислоты, которое может привести к увеличению температуры реакции более 70 °С, температура плава СN должна быть уменьшена на 3 °С на каждый процент избыточной кислоты.
На размер образующихся при конверсии кристаллов карбоната кальция (СаСО3) оказывают влияние:
-рН раствора в реакторе конверсии,
-массовая доля оксида фосфора (Р205) в плаве СN,
-массовая доля карбоната аммония в растворе АС, подаваемом в реактор,
-температура реакции,
-массовая доля кальция в растворе нитрата кальция (оптимально 10-13 %).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.