Интенсификация производства и повышение качества аммиачной селитры, производящейся на агрегате АС-72 ОАО «Кирово-Чепецкий химический комбинат», страница 7

-  хорошо растворяется в воде, этиловом и метиловом спиртах, пиридине, ацетоне, жидком аммиаке;

-  растворимость сильно возрастает с ростом температуры;

-  растворение аммиачной селитры в воде протекает с поглощением тепла;

-  полиморфизм: в зависимости от температуры существует в пяти кристаллических модификациях, термодинамически устойчивых при атмосферном давлении, каждая модификация существует лишь в определенной области температур, и переход (полиморфный) из одной модификации в другую сопровождается изменениями кристаллической структуры, выделением (или поглощением) тепла, а также скачкообразным изменением удельного объема, теплоемкости, энтропии и т.д.

-  аммиачная селитра отличается большой гигроскопичностью: на открытом воздухе она быстро становится влажной, затем расплывается, теряя кристаллическую форму;

-  аммиачная селитра является сильным окислителем ряда неорганических и органических соединений. Высококонцентрированные растворы, плав аммиачной селитры и готовый продукт способны разлагаться при температурах 180-200⁰С, которые близки к производственным процессам. Под влиянием детонации, сильного обогрева открытым пламенем, электрической дугой, обогрева в закрытом пространстве возможно разложение со взрывом. Скорость разложения увеличивается от присутствия хлоридов, кислот (азотной, соляной, серной), органических веществ (древесных опилок, масел) и порошкообразных металлов (цинка, никеля, меди, свинца, железа).

При температуре 110-165⁰С происходит постепенная эндотермическая диссоциация селитры на аммиак и азотную кислоту по уравнению:

NH₄NO₃        NH₃  +  HNO₃       -    174 кДж/моль.

Отрицательным свойством аммиачной селитры является ее способность слеживаться, т.е. терять при хранении сыпучесть (рассыпчатость), а в известных условиях превращаться в монолитную массу.

Слеживаемость аммиачной селитры вызывается многими причинами, основными из которых являются:

а) повышенное содержание влаги в готовом продукте;

б) неоднородность и механическая непрочность частиц;

в) изменение кристаллических модификаций соли;

г) гигроскопичность.

3.2 Описание технологической схемы выпаривания и грануляции производства аммиачной селитры

Раствор аммиачной селитры (РАС) из аппаратов ИТН с температурой 155 °С направляется в донейтрализатор (Лист 1, поз. 1). Для нейтрализации избытка кислоты и создания щелочной среды  РАС в донейтрализатор (Лист 1, поз. 1) подаётся газообразный аммиак (ГА), подача ГА автоматически регулируется контуром (Лист 1, поз. 1г) в соответствии с показаниями концентрации NH₃ в растворе аммиачной селитры после аппарата. Понижение концентрации NH₃ в РАС до 0,1 г/л вызывает срабатывание защитной блокировки.

 Раствор аммиачной селитры из донейтрализатора (Лист 1, поз.1) самотёком поступает в выпарной аппарат (Лист 1, поз. 2) на трубную доску и в виде плёнки стекает по трубкам трубчатой части аппарата в нижнюю часть, где последовательно проходит пять обогреваемых провальных концентрационных тарелок. В межтрубное пространство трубчатой части аппарата (Лист 1, поз. 2) и в тарелки подаётся пар давлением  1,6 МПа (16 кгс/см²). Давление пара контролируется контуром (Лист 1, поз. 2в). Повышение до 1,7 МПа и  понижение до 1,5 МПа вызывает срабатывание защитной блокировки.

В нижнюю часть выпарного аппарата нагнетателем (Лист 1, поз. 3) подаётся атмосферный воздух, нагретый в теплообменнике (Лист 1, поз. 4) до температуры 190 °С за счёт тепла пара давлением  1,6 МПа (16,0 кгс/см²), поступающего из выпарного аппарата. Снижение температуры воздуха до 188 °С и повышение до 192 °С сигнализируется. Воздух, проходя через концентрационные тарелки, по трубкам трубчатой части аппарата, вступает в контакт с упариваемым раствором и позволяет осуществить процесс массообмена – отвод паров воды из раствора в поток проходящего сухого разогретого воздуха.