RU2049725C1 - Method for production of ammonium nitrate - Google Patents

Method for production of ammonium nitrate Download PDF

Info

Publication number
RU2049725C1
RU2049725C1 SU904872061A SU4872061A RU2049725C1 RU 2049725 C1 RU2049725 C1 RU 2049725C1 SU 904872061 A SU904872061 A SU 904872061A SU 4872061 A SU4872061 A SU 4872061A RU 2049725 C1 RU2049725 C1 RU 2049725C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
concentration
heat
pressure
atm
Prior art date
Application number
SU904872061A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.Л. Ферд
М.Е. Иванов
Ю.А. Марик
М.К. Рустамбеков
Original Assignee
Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза filed Critical Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза
Priority to SU904872061A priority Critical patent/RU2049725C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2049725C1 publication Critical patent/RU2049725C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

FIELD: chemical technology. SUBSTANCE: method involves neutralization of nitric acid by ammonia, evaporation thus prepared solution of ammonium nitrate till its concentration is 92-96 and additional evaporation to concentration 96-99.8 Mentioned above neutralization is carried out at 180-190 C and at elevated pressure. Said evaporation is carried out by heat of steam being isolated of boiling solution in neutralization zone. Additional evaporation initially takes place at 0.25-0.30 atm to concentration 98.0-98.5 The process is followed by additional evaporation at 0.7 atm till concentration is 99.8 EFFECT: improves efficiency of method. 3 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к производству твердой аммиачной селитры с различным содержанием азота, включая известково-аммиачную, а также растворов аммиачной селитры как компонента жидких азотных удобрений и для промышленных целей. The invention relates to the production of solid ammonium nitrate with various nitrogen contents, including lime-ammonium nitrate, as well as solutions of ammonium nitrate as a component of liquid nitrogen fertilizers and for industrial purposes.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения нитрата аммония, недостатками которого является ограниченное повторное использование тепла сокового пара, что в целом снижает энергетическую эффективность способа. Так, при использовании 65%-ной азотной кислоты за счет собственного тепла продукционного раствора с промежуточным выделением сокового пара при первом дросселировании и упаривании раствора его теплом при втором дросселировании до остаточного давления 0,175-0,2 ата можно получить раствор с концентрацией всего 83-84% Организация еще одной ступени выпаривания под давлением для более полного использования тепла сокового пара на последующей ступени невозможна, так как при исходной концентрации 83-84% температура достигает при давлении уже 3 ата значения 180оС, в то время как на следующей ступени нужен пар с давлением не ниже 4 ата.The closest in technical essence and the achieved effect is a method of producing ammonium nitrate, the disadvantages of which are the limited reuse of heat of juice vapor, which generally reduces the energy efficiency of the method. So, when using 65% nitric acid due to the intrinsic heat of the production solution with the intermediate evolution of juice vapor during the first throttling and evaporation of the solution with heat during the second throttling to a residual pressure of 0.175-0.2 atm, it is possible to obtain a solution with a concentration of only 83-84 % The organization of another stage of evaporation under pressure to more fully utilize the heat of the juice vapor in the next stage is impossible, since at an initial concentration of 83-84% the temperature reaches at a pressure already 3 at Nia 180 ° C, while in the subsequent stage need a vapor pressure of at least 4 atm.

Кроме того, большой объем циркуляционного раствора требует установки достаточно мощного циркуляционного насоса, что приводит к дополнительному расходу электроэнергии. In addition, a large volume of circulation solution requires the installation of a sufficiently powerful circulation pump, which leads to additional energy consumption.

К недостаткам способа-прототипа относятся также повышенный расход нержавеющей стали на изготовление большого числа теплообменников для выпарки воды из раствора через теплообменную поверхность и конденсации в вакуумных конденсаторах сокового пара и определенная уязвимость процесса нейтрализации с точки зрения техники безопасности, так как при остановке циркуляционного насоса температура в зоне реакции может резко возрасти. При этом реагенты должны поступать под давлением до 10 атм, что сопряжено с определенным перерасходом энергоресурсов. The disadvantages of the prototype method include the increased consumption of stainless steel for the manufacture of a large number of heat exchangers for evaporating water from the solution through the heat exchange surface and condensation in the vacuum condensers of juice steam and a certain vulnerability of the neutralization process from the point of view of safety, since when the circulation pump stops, the temperature in the reaction zone can increase dramatically. In this case, the reagents must be supplied under a pressure of up to 10 atm, which is associated with a certain overspending of energy resources.

Целью изобретения является повышение эффективности использования тепла реакции нейтрализации и снижение капитальных затрат на технологическое оборудование. В отличие от прототипа, в котором тепло реакции нейтрализации отводится циркулирующим и продукционным раствором под давлением 6-8 атм, по изобретению тепло реакции из зоны нейтрализации отводится четырьмя потоками. The aim of the invention is to increase the efficiency of heat utilization of the neutralization reaction and reduce capital costs for technological equipment. In contrast to the prototype, in which the heat of the neutralization reaction is removed by the circulating and production solution under a pressure of 6-8 atm, according to the invention, the heat of the reaction from the neutralization zone is removed by four streams.

1. С соковым паром от кипящего нейтрализующегося раствора с давлением 3-7 ата, причем оптимальное давление является функцией концентрации азотной кислоты. Величина этой части отводимого тепла определяется количеством сокового пара, необходимым для упаривания выводимого из реактора продукционного раствора до концентрации 92-96% и подогрева азотной кислоты до 100-110оС.1. With juice steam from a boiling neutralizing solution with a pressure of 3-7 ata, the optimal pressure being a function of the concentration of nitric acid. The magnitude of this part of the waste heat is determined by the amount of juice vapor necessary to evaporate the output from the reactor of a production solution to a concentration of 92-96% nitric acid and heated to 100-110 ° C.

2. Через теплообменную поверхность концентрирующимся от 92-96 до 96-99,8% раствором аммиачной селитры. Величина этой части отводимого тепла определяется концентрацией входящего в теплообменник раствора и его конечной концентрацией. 2. Through a heat-exchange surface, concentrating from 92-96 to 96-99.8% ammonium nitrate solution. The value of this part of the heat removed is determined by the concentration of the solution entering the heat exchanger and its final concentration.

3. Кипящим продукционным раствором с концентрацией 60-82% и температуре 180-190оС.3. Boiling production solution with a concentration of 60-82% and a temperature of 180-190 about C.

4. Циркулирующим раствором с той же концентрацией и температурой. Величина этой части отводимого тепла определяется его избытком по отношению к необходимому для получения конечного раствора амселитры с концентрацией 96-99,8%
Соотношение частей отводимого тепла реакции из зоны нейтрализации указанными потоками регулируется в зависимости от концентрации исходной азотной кислоты и конечной концентрацией продукционного раствора.
4. A circulating solution with the same concentration and temperature. The magnitude of this part of the heat removed is determined by its excess in relation to the amount needed to obtain a final solution of amcelite with a concentration of 96-99.8%
The ratio of the parts of the heat of reaction removed from the neutralization zone by the indicated flows is regulated depending on the concentration of the initial nitric acid and the final concentration of the production solution.

Способ поясняется фиг.1 и 2. The method is illustrated in figures 1 and 2.

Схема (фиг. 1) содержит линию 1 подачи, подогреватель 2, линию 3 подачи, подогреватель 4, реактор 5, линии 6 и 7 вывода, выпарной аппарат 8, линию 9 подачи, сепаратор 10, линию 11 вывода, поверхностный конденсатор 12, линию 13 вывода, линию 14 подачи, линию 15 вывода, линию 16 подачи, концентратор 17, линию 18 вывода, сепаратор 19, линии 20-25 вывода и подачи реагентов, потребитель 26 тепла, линии 27, 28 и 29 подачи и вывода реагентов. The circuit (Fig. 1) contains a supply line 1, a heater 2, a supply line 3, a heater 4, a reactor 5, output lines 6 and 7, an evaporator 8, a supply line 9, a separator 10, an output line 11, a surface capacitor 12, a line 13 output, supply line 14, output line 15, supply line 16, hub 17, output line 18, separator 19, reagent output and supply lines 20, heat consumer 26, reagent supply and output lines 27, 28 and 29.

Газообразный аммиак поступает по линии 1 и подогревается конденсатором сокового пара, затем подается в реактор 5, азотная кислота поступает по линии 3, подогревается в подогревателе 4 и также поступает в реактор 5. Реакцию нейтрализации проводят под давлением 3-7 ата и температуре 180-190оС.Ammonia gas enters through line 1 and is heated by a juice vapor condenser, then enters into reactor 5, nitric acid enters through line 3, is heated in heater 4 and also enters into reactor 5. The neutralization reaction is carried out under a pressure of 3-7 atm and a temperature of 180-190 about S.

Указанный диапазон давления в реакторе является функцией температуры в реакторе, концентрации исходной азотной кислоты и конечной концентрации продукционного раствора, исходя из условия кипения раствора. Количество отводимого тепла с соковым паром оптимально с точки зрения наиболее полного использования тепла реакции. Оптимизация процесса реализуется управляющей ЭВМ по специальной программе. The specified pressure range in the reactor is a function of the temperature in the reactor, the concentration of the starting nitric acid and the final concentration of the production solution, based on the boiling condition of the solution. The amount of heat removed with juice steam is optimal in terms of the most complete use of the reaction heat. Optimization of the process is implemented by the host computer according to a special program.

Продукционный раствор по линии 6 выводится из реактора в выпарной аппарат 8, в котором концентрируется под вакуумом за счет тепла конденсации сокового пара, выводимого из реактора 5 по линии 7. Парожидкостную эмульсию по линии 9 подают в сепаратор 10, соковый пар по линии 11 выводят на конденсацию в поверхностный конденсатор 12, охлаждаемый оборотной водой, линия 14, неконденсировавшиеся пары и инерты по линии 13 отводят к отсасывающему устройству и выбрасывают в атмосферу, упаренный раствор по линии 16 поступает в концентратор 17, расположенный в реакторе 5. В нем раствор достигает заданную конечную концентрацию 96-99,8% за счет отвода тепла непосредственно из зоны реакции при постоянной температуре кипящего раствора в нейтрализаторе. The production solution through line 6 is discharged from the reactor to the evaporator 8, in which it is concentrated under vacuum due to the heat of condensation of the juice vapor removed from the reactor 5 via line 7. The vapor-liquid emulsion is fed through line 9 to the separator 10, the juice vapor through line 11 is led to condensation in the surface condenser 12 cooled by the circulating water, line 14, non-condensing vapors and inerts along line 13 are taken to the suction device and emitted into the atmosphere, one stripped off solution passes through line 16 to the concentrator 17 located in Factor 5. In it, the solution reaches a predetermined final concentration of 96-99.8% due to heat removal directly from the reaction zone at a constant temperature of the boiling solution in the converter.

Выведенный по линии 18 96-99,8%-ный раствор в сепараторе 19 отделяют от сокового пара и направляют в зависимости от назначения на грануляцию (при получении твердого продукта) или на смешение с другими компонентами при получении жидких азотных удобрений (например, типа КАС). Избыточное тепло реакции, т.е. сверх необходимого, чтобы получить раствор с заданной концентрацией, отводят из реактора 5 в паровой котел-утилизатор, в котором получают чистый водяной пар, отводимый по линии 27, за пределы установки как побочный продукт. По линиям 15, 24, 29 отводят конденсат сокового пара, используемый частично в пределах установки, основную часть конденсата сокового пара выводят за его пределы. The 96-99.8% solution withdrawn through line 18 in the separator 19 is separated from the juice vapor and sent, depending on the purpose, to granulation (upon receipt of a solid product) or to mixing with other components to obtain liquid nitrogen fertilizers (for example, CAS type) ) Excessive heat of reaction, i.e. in excess of the necessary, in order to obtain a solution with a given concentration, it is diverted from the reactor 5 to a steam recovery boiler, in which pure water steam is discharged via line 27 outside the installation as a by-product. Juice vapor condensate is removed along lines 15, 24, 29, used partially within the installation, the main part of the juice vapor condensate is taken out of it.

Осуществление способа по изобретению в соответствии с формулой изобретения представлено на фиг. 2. The implementation of the method according to the claims is presented in FIG. 2.

Схема фиг. 2 содержит линию подачи реагентов, подогреватель 2, вентиль 7, сепаратор 8, линию 9 вывода, линию 3 подачи, подогреватель 4 и 5, реактор 6, выпарной аппарат 10, линии 11, 12, 13 подачи и вывода, переиспаритель 14, линии 15, 16 подачи и вывода, концентратор 17, линию 18 вывода, сепаратор 19, линию 20 подачи, выпарной аппарат 21, линию 22 подачи, сепаратор 23, линию 24 вывода, линию 25 подачи, конденсатор 26, линии 27 и 28 вывода, линию 29 подачи, котел-утилизатор 30, линии 31-38 вывода. The circuit of FIG. 2 contains a reagent supply line, a heater 2, a valve 7, a separator 8, an output line 9, a supply line 3, a heater 4 and 5, a reactor 6, an evaporator 10, a supply and output line 11, 12, 13, a re-evaporator 14, a line 15 , 16 supply and output, hub 17, output line 18, separator 19, supply line 20, evaporator 21, supply line 22, separator 23, output line 24, supply line 25, capacitor 26, output lines 27 and 28, output line 29 feed, waste heat boiler 30, output lines 31-38.

Для получения раствора с конечной концентрацией 99,7-99,8% необходим раствор достаточно глубокий вакуум, а именно не выше 0,07 атм остаточного давления, температура кипения 175оС. Чтобы устойчиво поддерживать такой вакуум, конденсацию сокового пара желательно производить охлаждающей водой с температурой не выше 20оС, т.е. в летнее время специально охлажденной, например, испаряющимся аммиаком.To obtain a solution with a final concentration of 99.7-99.8% solution requires fairly high vacuum, namely not higher than 0.07 atm residual pressure, boiling point 175 ° C to stably maintain such vacuum vapor condensation juice desirable to produce cooling water at a temperature not above 20 ° C, e.g. in summer, specially cooled, for example, by evaporating ammonia.

При упаривании 92-96%-ного раствора до 99,8% в одну ступень пришлось бы весь соковый пар конденсировать при давлении 0,07 атм, т.е. искусственно понижать температуру большой массы охлаждающей воды. When evaporating a 92-96% solution to 99.8% in one step, all juice vapor would have to be condensed at a pressure of 0.07 bar, i.e. artificially lower the temperature of a large mass of cooling water.

Чтобы сократить расход специально охлаждаемой воды, т.е. сократить энергозатраты на ее получение, целесообразно в отдельных случаях выпаривание раствора до конечной концентрации производить в две ступени, например от 92-95 до 98-98,5% под остаточным давлением 0,25-0,3 атм с отводом тепла конденсации сокового пара обычной оборотной водой, а от 98-98,5% при остаточном давлении до 0,07 атм с отводом тепла конденсации специально охлажденной водой до температуры порядка 20оС (напр, при помощи аммиака).To reduce the consumption of specially cooled water, i.e. reduce energy costs for its receipt, it is advisable in some cases, the evaporation of the solution to a final concentration is carried out in two stages, for example, from 92-95 to 98-98.5% under a residual pressure of 0.25-0.3 atm with the removal of the heat of condensation of the juice vapor ordinary circulating water, and by 98-98,5% at a residual pressure of 0.07 atm with heat of condensation specially chilled water to a temperature of 20 ° C (eg, with ammonia).

Зависимость между концентрацией плава нитрата аммония, давлением паров и температурой кипения следующая (см. таблицу). The relationship between the concentration of fusion of ammonium nitrate, vapor pressure and boiling point is as follows (see table).

В концентраторе 17 (фиг.2) раствор упаривается до 98-98% парожидкостная смесь выводится по линии 18 из реактора 6 в сепаратор 19, раствор из сепаратора по линии 20 поступает в выпарной аппарат 21, обогреваемый циркулирующим раствором (линия 29). В сепараторе 23 парожидкостная смесь разделяется, продукционный раствор (99,7-99,8%) по линии 24 выводится на грануляцию. Соковый пар из сепараторов 19 и 23 по линиям 25 выводится в поверхностные конденсаторы 26, охлаждаемые водой (линия 27), инерты отсасываются по линии 37 вакуум-насосами. По линиям 36, 28 выводится из конденсаторов конденсат сокового пара. In the concentrator 17 (FIG. 2), the solution is evaporated to 98-98%; the vapor-liquid mixture is discharged through line 18 from the reactor 6 to the separator 19, the solution from the separator through line 20 enters the evaporator 21, which is heated by the circulating solution (line 29). In the separator 23, the vapor-liquid mixture is separated, the production solution (99.7-99.8%) is sent to granulation through line 24. Juice vapor from the separators 19 and 23 through lines 25 is discharged to surface condensers 26 cooled by water (line 27), inertia are sucked off via line 37 by vacuum pumps. On lines 36, 28, condensate of juice vapor is removed from the capacitors.

Предлагаемый способ позволяет в отличие от прототипа ввести в схему стадию переиспарения сокового пара из реактора, особенно при использовании азотной кислоты с концентрацией до 60 мас. В этом случае в реакторе давление не ниже 5 атм, после переиспарения соковый пар имеет давление 3,8-4,0 атм, что достаточно для упаривания раствора до 95% под давлением 0,25-0,27 ата. Если не вести переиспарения, можно получать за счет тепла сокового пара 96-97%-ный раствор. Однако экономический эффект от получения чистого парового конденсата превышает выгоды от получения в выпарке 8 (фиг.1) или 10 (фиг. 2) более концентрированного раствора. The proposed method allows, in contrast to the prototype, to introduce into the scheme the stage of re-evaporation of juice vapor from the reactor, especially when using nitric acid with a concentration of up to 60 wt. In this case, the pressure in the reactor is not lower than 5 atm, after reevaporation, the juice vapor has a pressure of 3.8-4.0 atm, which is enough to evaporate the solution up to 95% under a pressure of 0.25-0.27 atm. If you do not re-vaporize, you can get at the expense of the heat of the juice vapor 96-97% solution. However, the economic effect of obtaining pure steam condensate exceeds the benefits of obtaining a more concentrated solution in the residue 8 (Fig. 1) or 10 (Fig. 2).

Соковый пар с давлением 4-7 атм из реактора 6 выводят по линии 13 в переиспаритель 14 (см.фиг.2) переиспаренный пар под давлением 3,0-5,6 атм по линии 16 в выпарку 10 (аналог выпарки 5 по фиг.1). Чистый конденсат по линии 32 отводят на питание котла-утилизатора 30, а избыток после охлаждения в подогревателе аммиака 2 стороннему потребителю. Juice vapor with a pressure of 4-7 atm from reactor 6 is withdrawn via line 13 to a re-evaporator 14 (see FIG. 2) re-vaporized steam under a pressure of 3.0-5.6 atm via line 16 to a residue 10 (analog of a residue 5 of FIG. 1). Pure condensate on line 32 is diverted to a waste heat boiler 30, and the excess after cooling in an ammonia heater 2 to a third party consumer.

При использовании в производстве гранулированной аммиачной селитры азотной кислоты с концентрацией ниже 54% невозможно избавиться от потребления пара со стороны. Использование предлагаемого способа позволяет в этом случае, во-первых, свести к минимуму количество потребляемого со стороны пара, а во-вторых, использовать пар с давлением не выше 6 атм, который дешевле и доступнее, так как в этом случае может быть использован и отбросной пар. Пар со стороны вводят в переиспаренный соковый пар перед выпаркой 10 (на фиг. 2 это линия 37). When using nitric acid with a concentration below 54% in the production of granular ammonium nitrate, it is impossible to get rid of external steam consumption. Using the proposed method allows in this case, firstly, to minimize the amount of steam consumed by the side, and secondly, to use steam with a pressure of not higher than 6 atm, which is cheaper and more affordable, since in this case it can also be used steam Steam from the side is injected into the reevaporated juice steam before evaporation 10 (in Fig. 2 this is line 37).

Ниже даны конкретные примеры осуществления способа по изобретению, обосновывающие параметры процесса, оговоренные в формуле изобретения и принятые в расчете экономического эффекта по сравнению с прототипом. The following are specific examples of the implementation of the method according to the invention, justifying the process parameters specified in the claims and adopted in the calculation of the economic effect in comparison with the prototype.

П р и м е р 1 применительно к фиг.2. В качестве исходной принята азотная кислота с концентрацией 58% так как она применяется в действующих крупнотоннажных установках по производству аммиачной селитры. На эту же концентрацию кислоты выполнены расчеты по прототипу. PRI me R 1 in relation to figure 2. Nitric acid with a concentration of 58% was taken as the initial one, since it is used in existing large-capacity plants for the production of ammonium nitrate. The prototype was calculated for the same acid concentration.

Оптимизация процесса с точки зрения максимального повторного использования тепла сокового пара с учетом его переиспарения для получения чистого парового конденсата приводит к выбору давления на стадии нейтрализации давления 5,3 атм абсолютных (технических). При таком давлении температуру кипения 185оС (преимущественная температура по способу) имеет раствор с концентрацией 77% На 1 т готового продукта с содержанием азота 34,58% и магнезиальной добавкой ( 0,3% Mg (NO3)2) в реакторе-нейтрализаторе образуется 981 кг NH4NO3; нейтрализацию проводят в щелочном режиме, небольшое количество аммиака (0,2% от общего расхода) нейтрализуют в промывателях сокового пара. В реактор 6 вводят 772,5 кг HNO3(мнг) и 208,5 кг NH3 c HNO3 вводится 559 кг Н2О.Optimization of the process from the point of view of maximum reuse of juice steam heat, taking into account its reevaporation to obtain pure steam condensate, leads to the choice of pressure at the stage of pressure neutralization of 5.3 atm absolute (technical). At this pressure C (the temperature of the predominant method) has a boiling point of 185 with a concentration of 77% solution per 1 ton of the finished product with a nitrogen content of 34.58% and the magnesia additive (0,3% Mg (NO 3) 2) reaktore- a converter forms 981 kg of NH 4 NO 3 ; neutralization is carried out in an alkaline mode, a small amount of ammonia (0.2% of the total consumption) is neutralized in the washers of juice steam. 772.5 kg of HNO 3 (mng) are introduced into reactor 6 and 558 kg of H 2 O are introduced into 208.5 kg of NH 3 with HNO 3 .

Соковой пар используют для выпаривания 77%-ного раствора и подогрева азотной кислоты. Выбран подогрев азотной кислоты от 20 до 72оС соковым паром под давлением 1,0 атм абс. из расширителя 8 и от 72оС до 110оС соковым паром из реактора 6.Juice steam is used to evaporate a 77% solution and heat up nitric acid. Selected heating of nitric acid from 20 to 72 about With juice steam under a pressure of 1.0 atm abs. of the expander 8 and from 72 C to 110 C. Sokov steam from reactor 6.

В действующих агрегатах производства амселитры азотную кислоту греют до 90оС в титановых подогревателях соковым паром 1 атм; при использовании пара с давлением 3-7 атм можно азотную кислоту нагреть и до 140оС. Но при применении титана предельной температуры является 100-110оС. При более высокой температуре надо применять ниобий, тантал. Выбрана температура нагрева 110оС.In existing units producing ammonium nitrate nitric acid heated to 90 ° C in Titanium heaters Sokov vapor of 1 atm; by using steam at a pressure of 3-7 bar can be nitric acid and heated to 140 ° C. However, when using titanium limit temperature is 100-110 ° C. At higher temperatures should be applied niobium, tantalum. Selected heating temperature of 110 ° C.

Расход сокового пара из реактора на нагрев от 72-110оС составляет 66,4 кг. На выпаривание раствора остается 200 кг сокового пара под давлением 5,3 атм. Соковый пар подвергают промывке от брызг аммиачной селитры и аммиака в скруббере-промывателе (не показан), затем переиспарению под давлением 4 атм абс. в переиспарителе 14. 77%-ный раствор из реактора подвергают дросселированию до 1 атм в расширителе 8 за счет вскипания раствор упаривается до 82,9% выделяется 90,6 кг сокового пара, которым предварительно подогревают азотную кислоту до 72оС.Juice flow of steam from the reactor to heat from 72-110 ° C is 66.4 kg. For the evaporation of the solution, 200 kg of juice vapor remains at a pressure of 5.3 atm. Juice steam is washed from a spray of ammonium nitrate and ammonia in a scrubber-washer (not shown), then reevaporated under a pressure of 4 atm abs. 14. pereisparitele in 77% solution from the reactor is subjected to 1 atm throttling in the expander 8 due to boiling the solution evaporated to 82.9% released juice 90.6 kg steam, which is preheated nitric acid to 72 ° C.

Перед выпаркой 10 к раствору присоединяются 82 кг 60%-ного раствора амселитры из стадий промывки сокового пара, циркулирующего в гранбашне воздуха, растворения некондиции на складе и т.д. а также 37 кг 35%-ного раствора Mg(NO3)2.Before evaporation of 10, 82 kg of a 60% solution of amcelite are added to the solution from the stages of washing the juice vapor circulating in the tower of the air, dissolving the substandard in the warehouse, etc. as well as 37 kg of a 35% solution of Mg (NO 3 ) 2 .

На 1 т готового продукта в выпарку 10 поступает 1302,4 кг 80%-ного раствора NH4NO3.For 1 ton of the finished product in the residue 10 enters 1302.4 kg of an 80% solution of NH 4 NO 3 .

Тепловые расчеты показывают, что при конденсации в выпарке 10 за счет конденсации 200 кг переиспаренного сокового пара можно получить раствор с концентрацией 95% (остаточное давление в выпарке 10 равно 0,27 атм, температура 95%-ного раствора на выходе 128-130оС).Thermal calculations show that during condensation in residue 10 due to condensation of 200 kg of re-evaporated juice steam, a solution with a concentration of 95% can be obtained (the residual pressure in residue 10 is 0.27 atm, the temperature of the 95% solution at the outlet is 128-130 о С )

При таких параметрах процесса выпарки в качестве обогревающего пара можно было бы использовать пар с давлением и более низким (3,4-3,5 атм) и соответственно установить и в ИТН более низкое давление. Это привело бы к повышению концентрации раствора в реакторе, выделению большего количества сокового пара, но он не мог бы быть использован в полном объеме на выпарке 10, избыток сокового пара должен быть бесполезно сконденсирован оборотной водой. В равной степени установление в реакторе 6 более высокого давления тоже нерационально, так как это привело бы к снижению концентрации раствора в реакторе 6 нехватке сокового пара для получения раствора с концентрацией 95% Соответственно увеличивается доля тепла реакции для дальнейшего упаривания раствора до 99,4% и снижается количество выдаваемого чистого водяного пара. Поэтому давление 5,3 атм абс, в реакторе оптимально при концентрации азотной кислоты 58 мас. (с учетом переиспарения сокового пара). Если не стремиться к получению чистого парового конденсата, то оптимальное давление в реакторе несколько ниже (порядка 5,1-5,2 атм), концентрация раствора в реакторе повышается до 77,5% концентрация раствора после выпарки 10 до 96%
В концентраторе 17, расположенном внутри реактора 6, раствор выпаривают до концентрации 98% под остаточным давлением 0,27 атм; на выходе его температура 166оС. Из зоны реакции через теплопередающую поверхность концентратора 17 передают 40800 ккал. Далее раствор упаривается до конечной концентрации 99,4% в выпарном аппарате 21 за счет тепла, циркулирующего через аппараты 19, 21, 30 77%-ного раствора амселитры.
With such parameters of the evaporation process, steam with a pressure and lower (3.4-3.5 atm) could be used as a heating steam and, accordingly, a lower pressure would also be set in the ITN. This would lead to an increase in the concentration of the solution in the reactor, the release of a larger amount of juice steam, but it could not be used in full on evaporation 10, the excess juice steam should be uselessly condensed with circulating water. Equally, the establishment of a higher pressure in the reactor 6 is also irrational, since this would lead to a decrease in the concentration of the solution in the reactor 6, a lack of juice steam to obtain a solution with a concentration of 95%. Accordingly, the proportion of the heat of reaction for further evaporation of the solution increases to 99.4% and the amount of clean water steam dispensed is reduced. Therefore, the pressure of 5.3 atm abs, in the reactor is optimal at a concentration of nitric acid of 58 wt. (taking into account the re-evaporation of juice steam). If you do not seek to obtain pure steam condensate, then the optimal pressure in the reactor is slightly lower (about 5.1-5.2 atm), the concentration of the solution in the reactor rises to 77.5%; the concentration of the solution after evaporation of 10 to 96%
In a concentrator 17 located inside the reactor 6, the solution is evaporated to a concentration of 98% under a residual pressure of 0.27 atm; its temperature at the outlet 166 ° C from the reaction zone through a heat transfer surface of the hub 17 is transmitted 40800 kcal. Next, the solution is evaporated to a final concentration of 99.4% in the evaporator 21 due to the heat circulating through the apparatuses 19, 21, 30 of a 77% solution of amcelite.

Количество циркулирующего раствора выбрано 25 т на 1 т продукта. Для упаривания 98% -ного раствора до концентрации 99,4% расходуется 11 тыс.ккал; остаточное давление в выпарке 21 0,07 атм абс. температура плава на выходе 175оС. На входе в выпарку 21 циркулирующий раствор имеет температуру 185оС, на выходе 184,2оС, т.е. передача тепла идет при практически постоянной температуре.The amount of circulating solution selected 25 tons per 1 ton of product. To evaporate a 98% solution to a concentration of 99.4%, 11 thousand calories are consumed; residual pressure in the residue 21 0,07 atm abs. melt temperature at the outlet 175 ° C at the entrance to residue 21 circulating solution has a temperature of 185 ° C, at the outlet of 184.2 C, i.e. heat transfer occurs at an almost constant temperature.

По тепловому балансу с учетом ≈2% потерь тепла в реакторе и др. аппаратах в котле-утилизаторе 30 отводится 45550 ккал и образуется ≈85 кг чистого водяного пара с давлением 7 атм (температура питательной воды 142оС). Этот пар является побочной продукцией и выдается стороннему потребителю.By taking into account the heat balance ≈2% heat loss in the reactor, and others. Aids in the recovery boiler 30 and removed 45,550 kcal formed ≈85 kg of pure water vapor at a pressure of 7 atm (feed water temperature 142 ° C). This steam is a by-product and is given to a third party consumer.

Циркулирующий 77%-ный раствор в котле 30 охлаждается от 184,2 до 181оС и далее поступает в реактор.Circulating 77% solution in the boiler 30 is cooled from 184.2 to 181 ° C and further fed to the reactor.

В зоне смешения циркулирующего раствора с реакционным в реакторе давление не превышает 6 атм; тепловой баланс в зоне смешения показывает, что за счет тепла реакции раствор разогревается до температуры выше температуры кипения раствора при таком давлении, т.е. раствор в этой зоне закипает. In the mixing zone of the circulating solution with the reaction in the reactor, the pressure does not exceed 6 atm; the heat balance in the mixing zone shows that due to the heat of the reaction, the solution is heated to a temperature above the boiling point of the solution at this pressure, i.e. the solution in this zone boils.

В выпарке 10 и подогревателе азотной кислоты получают 266 кг чистого парового конденсата, из них 90 кг направляют в котел-утилизатор 30, остальное 176 кг (с учетом потерь 165 кг) выдают на сторону для использования, например, в производстве азотной кислоты. In the residue 10 and the nitric acid heater, 266 kg of pure steam condensate are obtained, of which 90 kg are sent to the waste heat boiler 30, the rest 176 kg (taking into account the losses of 165 kg) are supplied to the side for use, for example, in the production of nitric acid.

Соковый пар из выпарки 10 в количестве 207 кг и концентратора 17 в количестве 33,3 кг конденсируют в поверхностных конденсаторах 26 обычной оборотной водой с начальной температурой 28оС, а соковый пар из конечной выпарки 21 (14,9 кг) в поверхностном конденсаторе охлажденной до +20оС водой, при этом расход холода составляет всего 0,0085 Гкал/т.Juice pairs of residue 10 in an amount of 207 kg and the hub 17 in an amount of 33.3 kg is condensed in condensers 26 surface normal circulating water with an initial temperature of 28 ° C, and the final juice pairs of residues 21 (14.9 kg) in a surface condenser cooled up to +20 о С with water, while the cold consumption is only 0.0085 Gcal / t.

В холодное время года в этом нет нужды. Общий расход охлаждающей воды 16 м3/т. Соковый пар под остаточным давлением 0,27-0,3 атм в количестве 255 кг промывается и фильтруется от брызг аммиачной селитры в промывателе (на фиг. 2 не показан).In the cold season, this is not necessary. The total consumption of cooling water is 16 m 3 / t. Juice vapor under a residual pressure of 0.27-0.3 atm in the amount of 255 kg is washed and filtered from spray of ammonium nitrate in the washer (not shown in Fig. 2).

Конденсат сокового пара после промывки содержит NH4NO3 не более 0,5 г/л; он полностью может быть использован в цехе азотной кислоты для орошения абсорбционных колонн.After washing, the juice vapor condensate contains NH 4 NO 3 not more than 0.5 g / l; it can be fully used in the nitric acid workshop for irrigation of absorption columns.

П р и м е р 2. Для примера принимаем концентрацию азотной кислоты 65% HNO3. Если сохранить на стадии нейтрализации то же давление, что и в примере 1 для кислоты с концентрацией 58% т.е. 5,3 атм, то надо сохранить и концентрацию в реакторе 77% NH4NO3. Но в этом случае в реакторе 6 выделяется сокового пара 123 кг.PRI me R 2. For example, take the concentration of nitric acid 65% HNO 3 . If the pressure is maintained at the neutralization stage as in Example 1 for an acid with a concentration of 58%, i.e. 5.3 atm, then it is necessary to maintain the concentration in the reactor of 77% NH 4 NO 3 . But in this case, in the reactor 6, 123 kg of juice vapor is released.

Материальные и тепловые расчеты показывают, что этого сокового пара может хватить, чтобы упарить раствор до 88-89% в то время как температурный потенциал пара позволяет получить в выпарке 10 раствор с концентрацией 95% Чтобы увеличить испарение в реакторе 6, надо снизить давление в нем. Если исходить из конечной концентрации 95% с учетом переиспарения пара давление в реакторе не должно быть ниже 4,6-4,7 атм, так как 3,5 атм практически предельные значения давления пара, пригодное для получения раствора с такой концентрацией. Material and thermal calculations show that this juice vapor may be enough to evaporate the solution up to 88-89% while the temperature potential of the vapor allows to obtain a solution with a concentration of 95% in the evaporation 10. To increase the evaporation in the reactor 6, it is necessary to reduce the pressure in it . If we proceed from a final concentration of 95%, taking into account the vapor evaporation, the pressure in the reactor should not be lower than 4.6-4.7 atm, since 3.5 atm is practically the limit value of the vapor pressure, suitable for obtaining a solution with such a concentration.

Но как показывают расчеты, чтобы не превысить температуру в реакторе 185оС, концентрация раствора в нем не должна превышать 79% Выделяется 155 кг. Такого количества сокового пара (с учетом расхода 39 кг этого пара на догрев азотной кислоты 83-110оС) хватает, чтобы упарить раствор только до 91% что тоже не оптимально.However, as calculations show, not to exceed the temperature in the reactor was 185 ° C, the solution concentration it must not exceed 79% Provided 155 kg. Such amount of juice couple (with the flow rate of 39 kg of steam reheating nitric acids 83-110 ° C) enough to evaporate the solution until only 91% which is not optimal.

Поэтому нужно еще несколько снизить давление, принять конечную концентрацию раствора ниже 95%
На основании расчетов получено, что оптимальное использование тепла реакции достигается при концентрации на выходе из промежуточной выпарки 94% а давление в реакторе 4,3-4,4 атм. Выработка чистого пара в котле утилизаторе 30 в оптимальном режиме достигает с учетом потерь тепла и упарки слабых растворов 200 кг на 1 т продукции.
Therefore, it is necessary to reduce the pressure a little more, to take the final concentration of the solution below 95%
Based on the calculations, it was found that the optimum use of the reaction heat is achieved when the concentration at the outlet of the intermediate residue is 94% and the pressure in the reactor is 4.3-4.4 atm. The production of pure steam in the waste heat boiler 30 in an optimal mode, taking into account heat loss and evaporation of weak solutions, reaches 200 kg per 1 ton of production.

П р и м е р 3. Концентрация азотной кислоты 55% Если сохранить то же давление в реакторе, что при концентрации кислоты 58% т.е. 5,3 атм. то при концентрации раствора 77% количество сокового пара из реактора в избытке, что невыгодно. Поэтому давление в реакторе надо повысить. Поиск оптимального давления имеет тот же алгоритм, что и в примере 2. В этом случае оптимальное давление в ИТН повышается до 5,75 ата, концентрация раствора в ИТН 75% концентрация раствора на выходе из выпарки 10-95 мас. PRI me R 3. The concentration of nitric acid 55% If you keep the same pressure in the reactor as with an acid concentration of 58% ie 5.3 atm. then at a solution concentration of 77% the amount of juice vapor from the reactor is in excess, which is disadvantageous. Therefore, the pressure in the reactor must be increased. The search for the optimal pressure has the same algorithm as in Example 2. In this case, the optimal pressure in the ITN increases to 5.75 atm, the concentration of the solution in the ITN is 75%, the concentration of the solution at the outlet of the residue is 10-95 wt.

Избыток тепла по отношению к необходимому, чтобы получить 99,7-ный раствор в оптимальном варианте не превышает 8000 ккал. The excess heat in relation to the necessary in order to obtain a 99.7-nd solution in the optimal embodiment does not exceed 8000 kcal.

Таким образом, концентрация азотной кислоты 54-55% с учетом потерь тепла и упарки слабых растворов при получении твердой аммиачной селитры с содержанием азота ≈34% является граничной, при которой можно обеспечить процесс ее получения без потребления пара со стороны. Thus, the concentration of nitric acid is 54-55%, taking into account heat losses and evaporation of weak solutions when obtaining solid ammonium nitrate with a nitrogen content of ≈34%, is the boundary at which it can be provided without external steam consumption.

При потреблении азотной кислоты с более низкой концентрацией требуется подача некоторого количества пара со стороны. Осуществление процесса по предлагаемому способу позволяет, во-первых, свести его потребление к минимуму, во-вторых, применить пар с низким давлением. Это становится ясным из примера 4. When consuming nitric acid with a lower concentration, a certain amount of steam is required from the outside. The implementation of the process according to the proposed method allows, firstly, to reduce its consumption to a minimum, and secondly, to use steam with low pressure. This becomes clear from Example 4.

П р и м е р 4. Азотная кислота с концентрацией 47% производится в значительных количествах. В соответствии с предлагаемым способом нейтрализация ее производится в реакторе при 185оС и давлении 7 атм.абс. При этом в реакторе получают раствор с концентрацией ≈64% выпаривается ≈313 кг воды; этот соковый пар используется для выпаривания раствора до 96% Температура кипения 96% -ного раствора при остаточном давлении 0,27 атм ≈138оС.PRI me R 4. Nitric acid with a concentration of 47% is produced in significant quantities. In accordance with the proposed method neutralization it is done in a reactor at 185 C and a pressure of 7 atm.abs. At the same time, a solution is obtained in the reactor with a concentration of ≈64%; ≈313 kg of water is evaporated; this juice steam is used to evaporate the solution to 96%. The boiling point of a 96% solution at a residual pressure of 0.27 atm ≈138 о С.

После переиспарения 7-атмосферного сокового пара можно получить пар с давлением 5,5 атм и температурой 154оС, что вполне достаточно для обеспечения нужной разницы температур.After pereispareniya 7-atmospheric vapor juice can be obtained from steam pressure of 5.5 atm and a temperature of 154 C, which is sufficient to provide the desired temperature difference.

После реактора раствор дросселируется до 3,0 атм, вскипает с выделением ≈72 кг сокового пара. Далее этим соковым паром раствор упаривается в выпарке под атмосферным давлением до 73% а затем после добавления слабых промывных растворов и магнезиальной добавки в выпарке под вакуумом до 96% переиспаренным соковым паром с давлением 5,5 атм. After the reactor, the solution is throttled to 3.0 atm, boils with the release of ≈72 kg of juice vapor. Further, with this juice vapor, the solution is evaporated in a vaporization under atmospheric pressure up to 73% and then after adding weak washing solutions and a magnesia additive in a residue under vacuum up to 96% over-vaporized juice vapor with a pressure of 5.5 atm.

Согласно тепловым расчетам потребуется к нему добавить 110 кг насыщенного водяного пара со стороны из сети с давлением не выше 7 атм. Дальнейшее упаривание до 99,7% аналогично описанному в предыдущих примерах. According to thermal calculations, it will be necessary to add 110 kg of saturated water vapor to it from the side of the network with a pressure of no higher than 7 atm. Further evaporation up to 99.7% is similar to that described in the previous examples.

В существующих производствах аммиачной селитры, использующих азотную кислоту с концентрацией 47% расход пара со стороны составляет ≈300 кг на 1 т продукта, причем с давлением 13-15 атм. In existing ammonium nitrate plants using nitric acid with a concentration of 47%, the external steam consumption is ≈300 kg per 1 ton of product, and with a pressure of 13-15 atm.

Изложенные примеры схватывают диапазон давлений в реакторе 4,2-7 атм при температуре кипящего раствора 185оС. Как указывалось, нижний предел температуры в реакторе 180оС; более низкую температуру принимать нельзя, так как плав амселитры с концентрацией 99,7-99,8% даже при глубоком вакууме кипит при ≈175оС, а разница в 5оС минимальный температурный напор. Температура 180оС в реакторе предпочтительна, если достаточна более низкая конечная концентрация (96-98% при производстве известково-аммиачной селитры).The foregoing examples grasp the range of pressures in a reactor at a temperature of 4,2-7 atm boiling solution of 185 C. As indicated, the lower limit of the temperature in the reactor was 180 ° C; it is impossible to take a lower temperature, since the melting of amcelite with a concentration of 99.7-99.8% even boils at ≈175 о С even under high vacuum, and the difference in 5 о С is the minimum temperature head. Temperature 180 ° C in the reactor is preferred if sufficient lower final concentration (96-98% in the production of calcium ammonium nitrate).

Если в реакторе температуру принять 180оС, то в указанных примерах давление несколько ниже, но во всех случаях не ниже 3 атм, так как даже раствор с концентрацией 92% кристаллизируется при ≈106оС, на выходе из выпарки его температура должна быть на 10оС выше, т.е. 116оС, а для обеспечения температурного напора греющий пар должен иметь температуру не менее 130оС, чтобы поверхность теплопередачи была приемлемой.If the reactor temperature taken to 180 ° C, in these examples, the pressure is somewhat lower, but in all cases no less than 3 atm, since even a solution with a concentration of 92% crystallizes at ≈106 ° C, leaving the residue, its temperature should be at 10 ° C higher, i.e. 116 C and the temperature difference for heating steam should have a temperature of at least 130 o C to the heat transfer surface is acceptable.

В примерах концентрация раствора на выходе из выпарки 8 (фиг.1) или 10 (фиг. 2) составляет 94-96% как оптимальная с точки зрения максимального полезного использования тепла реакции. In the examples, the concentration of the solution at the outlet of the residue 8 (Fig. 1) or 10 (Fig. 2) is 94-96% as optimal from the point of view of the maximum beneficial use of the reaction heat.

В формуле указан диапазон 92-96%
Нижняя граница диапазона 92% принята как допустимая в случаях, когда нужная конечная концентрация раствора не выше 96-98% Более низкая концентрация приведет к заметному снижению экономического эффекта.
The range of the formula is 92-96%
The lower limit of the range of 92% is accepted as permissible in cases where the desired final concentration of the solution is not higher than 96-98%. A lower concentration will lead to a noticeable decrease in the economic effect.

Таким образом проведение процесса по предлагаемому способу по сравнению с прототипом позволяет увеличить долю повторно используемого тепла сокового пара, например, при концентрации исходной азотной кислоты 58% с 118 тыс. ккал до 178 тыс.ккал (на 1 т. NH4NO3), соответственно увеличить количество вырабатываемого чистого пара на сторону не менее чем на 80 кг; сократить расход охлаждающей воды на конденсацию сокового пара не менее, чем на 35% уменьшить долю тепла, передаваемого циркулирующим раствором; при концентрации азотной кислоты 58% с 160 тыс. ккал в прототипе до 96 тыс.ккал (на 1 т NH4NO3) в способе по изобретению, а расход электроэнергии на циркуляцию не менее, чем в 2 раза, так как дополнительно движущей силой для циркуляции являются подъемная сила пароводяной эмульсии кипящего в реакторе раствора.Thus, the process according to the proposed method in comparison with the prototype allows to increase the share of reused heat of juice vapor, for example, at a concentration of initial nitric acid of 58% from 118 thousand kcal to 178 thousand kcal (per 1 t. NH 4 NO 3 ), accordingly increase the amount of clean steam generated per side by at least 80 kg; reduce the consumption of cooling water for condensation of juice vapor by at least 35%; reduce the proportion of heat transferred by the circulating solution; at a concentration of nitric acid of 58% with 160 thousand kcal in the prototype up to 96 thousand kcal (per 1 ton of NH 4 NO 3 ) in the method according to the invention, and the energy consumption for circulation is not less than 2 times, as an additional driving force for circulation are the lifting force of a steam-water emulsion of a solution boiling in a reactor.

В отдельных случаях, например, при относительно низкой концентрации азотной кислоты и отсутствии котла-утилизатора циркуляция раствора в предлагаемом способе может обеспечиваться только этой подъемной силой, т.е. без насоса. Кроме того, снижаются капитальные затраты за счет меньшей теплообменной поверхности конденсаторов сокового пара из вакуумных выпарок и меньшей теплообменной поверхности конечного выпарного аппарата, а также давление азотной кислоты и аммиака на входе в реактор с 8-10 атм до 5-9 атм, т.е. уменьшается расход энергии на их подачу. При этом в определенной степени повышается безопасность процесса, так как остановка циркуляционного насоса (даже если он нужен) не может привести к прекращению циркуляции и резкому повышению температуры в зоне реакции. Соковый пар из реактора-нейтрализатора может быть подвергнут переиспарению вследствие того, что он имеет определенный "запас" давления по отношению к нужному на стадии выпарки раствора до 92-96%
Соответственно исключается потребление питательной воды со стороны для котла-утилизатора, а количество загрязненного конденсатора сокового пара, который подлежит очистке перед отбросом в водоемы или перед дальнейшим использованием, резко сокращается.
In some cases, for example, with a relatively low concentration of nitric acid and the absence of a recovery boiler, the circulation of the solution in the proposed method can be provided only by this lifting force, i.e. without a pump. In addition, capital costs are reduced due to the smaller heat transfer surface of the juice vapor condensers from the vacuum residues and the smaller heat transfer surface of the final evaporator, as well as the pressure of nitric acid and ammonia at the inlet of the reactor from 8-10 atm to 5-9 atm, i.e. . reduced energy consumption for their supply. At the same time, the process safety is increased to a certain extent, since stopping the circulation pump (even if it is needed) cannot lead to a cessation of circulation and a sharp increase in temperature in the reaction zone. Juice vapor from the neutralizing reactor can be reevaporated due to the fact that it has a certain "reserve" of pressure in relation to the pressure needed at the stage of evaporation of the solution up to 92-96%
Accordingly, the consumption of feedwater from the side for the recovery boiler is excluded, and the amount of contaminated juice vapor condenser that must be cleaned before being discharged into water bodies or before further use is sharply reduced.

Claims (3)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИТРАТА АММОНИЯ, включающий нейтрализацию азотной кислоты аммиаком при повышенном давлении и температуре 180 190oС, упаривание полученного продукционного раствора нитрата аммония до концентрации 96 99,8% с использованием тепла реакции нейтрализации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования тепла реакции нейтрализации и снижения капитальных затрат на технологическое оборудование, полученный продукционный раствор нитрата аммония упаривают сначала до концентрации 92 - 96% за счет тепла сокового пара, отводимого от кипящего раствора из зоны нейтрализации в количестве, обеспечивающем концентрирование раствора, затем доупаривают до концентрации 96 99,8% с использованием тепла кипящего раствора, отводимого из зоны нейтрализации через теплоотводящую поверхность при давлении 0,07 0,30 атм, а неиспользованное тепло отводят циркулирующим раствором нитрата аммония.1. METHOD FOR PRODUCING AMMONIUM NITRATE, including neutralization of nitric acid with ammonia at elevated pressure and a temperature of 180 190 o C, evaporation of the obtained production solution of ammonium nitrate to a concentration of 96 99.8% using the heat of the neutralization reaction, characterized in that, in order to increase the efficiency use the heat of the neutralization reaction and reduce capital costs for technological equipment, the resulting production solution of ammonium nitrate is evaporated first to a concentration of 92 - 96% due to the heat of the juice Ara removed from the boiling solution from the neutralization zone in an amount that ensures concentration of the solution, then is evaporated to a concentration of 96 99.8% using the heat of the boiling solution removed from the neutralization zone through the heat-removing surface at a pressure of 0.07 0.30 atm, and unused heat is removed by a circulating solution of ammonium nitrate. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат при упаривании 92 96%-ного раствора нитрата аммония, раствор нитрата аммония сначала доупаривают до 98,0 98,5% с использованием тепла кипящего раствора, отводимого из зоны нейтрализации через теплопередающую поверхность при давлении 0,25 0,30 атм, затем до концентрации 99,8% при давлении 0,07 атм за счет тепла циркулирующего раствора нитрата аммония. 2. The method according to p. 1, characterized in that, in order to reduce energy consumption during the evaporation of 92 96% ammonium nitrate solution, the ammonium nitrate solution is first added to 98.0 98.5% using the heat of a boiling solution removed from the zone neutralization through a heat transfer surface at a pressure of 0.25 0.30 atm, then to a concentration of 99.8% at a pressure of 0.07 atm due to the heat of the circulating solution of ammonium nitrate. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса, соковый пар из зоны нейтрализации до использования на стадии упаривания конденсируют, переиспаряют при давлении на 1,0 1,5 атм ниже давления сокового пара, а полученный очищенный пар направляют на упаривание продукционного раствора нитрата аммония, выводимого из зоны нейтрализации. 3. The method according to p. 1, characterized in that, in order to increase the efficiency of the process, the juice vapor from the neutralization zone is condensed, reevaporated at a pressure of 1.0 to 1.5 atm below the pressure of the juice vapor before use in the evaporation stage, and the resulting purified steam is directed to the evaporation of a production solution of ammonium nitrate removed from the neutralization zone.
SU904872061A 1990-10-05 1990-10-05 Method for production of ammonium nitrate RU2049725C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904872061A RU2049725C1 (en) 1990-10-05 1990-10-05 Method for production of ammonium nitrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904872061A RU2049725C1 (en) 1990-10-05 1990-10-05 Method for production of ammonium nitrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2049725C1 true RU2049725C1 (en) 1995-12-10

Family

ID=21539326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904872061A RU2049725C1 (en) 1990-10-05 1990-10-05 Method for production of ammonium nitrate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2049725C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629055C2 (en) * 2015-10-09 2017-08-24 Геннадий Михайлович Морозов Method of producing ammonium nitrate granules by spraying its melt

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент ФРГ N 3113783, кл. C 01C 1/18, 1982. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2629055C2 (en) * 2015-10-09 2017-08-24 Геннадий Михайлович Морозов Method of producing ammonium nitrate granules by spraying its melt

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4909899A (en) Method of concentrating sludges
RU2006137408A (en) IMPROVED LINE SYSTEMS FOR THE PRODUCTION OF FIBROUS MASS, PROCESSES AND METHODS
CN107128888A (en) Technical grade polyphosphoric acid production technology and its system
CS285191A3 (en) Process of diluted acid concentration in a triple-effect vacuum forced circulation evaporator
RU2049725C1 (en) Method for production of ammonium nitrate
US3501384A (en) Low pressure degassing of feed water in multi-stage flash evaporators
US3901768A (en) Distillation method and apparatus
US4330364A (en) Process of strengthening dilute phosphoric acid
US838195A (en) Process of distillation.
CN110746022B (en) Sewage treatment system
Standiford Evaporation
US3540513A (en) Apparatus for treating a pickling waste
JP4349656B2 (en) Organic waste liquid processing apparatus and processing method
CN110330418A (en) A method of recycling the formaldehyde gas to volatilize in atmospheric unit in Production of pentaerythritol
US3679549A (en) Separation of ammonia in a thermosyphon evaporator
US4645656A (en) Process and apparatus for the production of ammonium nitrate
US20220402868A1 (en) Process and plant for the production of epsilon-caprolactam and ammonium sulfate on industrial scale
RU2047675C1 (en) Method of regeneration of technological solutions in viscose fiber production
US3183680A (en) Absorption refrigerating system
SU1367853A3 (en) Method of producing ammonium nitrate
EP0112041A2 (en) Method and apparatus for the absorption of a gas in a liquid and their use in energy conversion cycles
US3356124A (en) Control arrangement for a multiple effect evaporator
US4265701A (en) Liquid concentration method
JPH0952083A (en) Apparatus for desalinating seawater
US3507754A (en) Recirculating multistage flash evaporation system and method