2 TEXNOLOGIK QISM
2.1. Ammiakli selitra ishlab chiqarish texnologik jarayoni
Nitrat kislotasini ammiak gazi bilan neytrallash natijasida ammoniy nitrat, ya’ni
ammiakli selitra hosil qilinadi:
NNz
(g)
+ NNOz
(s)
=NN
4
Oz
(k)
+ 144,9 kj
Bu geterogen sistema ekzotermik jarayon bо‘lib, katta tezlik bilan boradi va
kо‘p miqdordagi issiqlik ajralib chiqadi. Sanoatda bu issiqlikdan reaksiya natijasida
hosil qilingan eritmaning konsentratsiyasini oshirishda unumli foydalaniladi.
47-60% li nitrat kislotasini ammiak gazi bilan neytrallash natijasida ammoniy
nitrat eritmasi hosil bо‘ladi. Bu eritmani bug‘latishda neytrallanish issiqligidan
foydalaniladi. Bunda ajralib chiqadigan issiqlik miqdori nitrat kislotasining
konsentratsiyasiga tо‘g‘ri proporsional ravishda bog‘liq bо‘ladi. Olinadigan
eritmadagi ammoniy nitrat miqdori reaksiya uchun olingan nitrat kislotasi
konsentratsiyasiga proporsional о‘zgaradi hamda neytrallanish issiqligidan
foydalanilganda uning eritmadagi miqdori oshib boradi (2.1.1 - rasm).
16
10O 105 110
kJ 1 mol NN
4
NOz ga
2.1.1rasm. Nitrat kislotasini gaz xolidagi ammiak bilan neytrallash issiqligi —
(atmosfera bosimi va 18°S da)
NN0
3,
%
2.1.2-rasm. Eritmadagi NN
4
NOz miqdorining reaksiya uchun olingan NN0
3
-
konsentratsiyasiga bog‘liqligi (70
0
S)
1 — reaksiya issiqligidan foydalanilganda (issiqlik yо‘qotilishii 3% atrofida);
2 — issiqlikdan foydalanilmagan xolda.
Reaksiya muxitidan issiqlikni chiqarib turish faqatgina undan unumli
foydalanishgina emas, balki reaksiyadan unumli foydalanish uchun ham zarurdir.
Chunki, issiqlik oshib borgan sayin nitrat kislotasi va ammoniy nitratning
parchalanish jarayonlari sodir bо‘lib, azotning yо‘qotilishiga sabab bо‘ladi. Bu esa
issiqlikdan neytrallash jarayonida foydalanishni murakkablashtiradi. Natijada yangi
texnologik sharoit va jixozlarni yaratish majburiyatini tug‘diradi. Ilk bora ma’lum
bо‘lgan usullarda reaksiya issiqligidan foydalanilmas va ammoniy nitrat eritmasi
suvli sovutgich orqali о‘tib, neytrallash jixozi (reaktor) va ammiak yutgich (absorber)
oralig‘ida aylanar edi. Keyinchalik bu usul о‘rnini boshqasi egalladi, ya’ni eritma
neytrallash jixozidan vakuum-bug‘latgichga beriladigan bо‘ldi. Bu usulda neytrallash
180-200°S xarorat va 0,35-0,6 MPa bosimda olib boriladi. Bug‘latish esa atmosfera
bosimida yoki undan pastroq bosimda о‘tkaziladi. Bunda hosil bо‘lgan bо‘g‘
17
bug‘latiladigan ammoniy nitrat eritmasining konsentratsiyasini 75-80% dan 95-99%
gacha vakuum-jixozida bug‘latish uchun ishlatiladi. Bu usullarning barchasi eritmani
reaksiya muxitida qaynab ketishdan saqlaydi.
Bizda qо‘llaniladigan usullarda reaksiya issiqligidan foydalanishda neytrallash
jixozining о‘zi ishlatiladi. Bunda neytrallanish bilan bir paytda eritma qaynaydi va
bо‘g‘lanadi.
Bunday jixozni neytrallanish issiqligidan foydalanuvchi (NIF) deb ataladi .
Ilgarilari sanoatda 47-57% li nitrat kislotasi ishlab chiqarilar edi. NIF da
neytrallash natijasida 62-83% NN
4
NOz eritmasi olinar va undan 98,7% li ammoniy
nitrat suyuqlanmasini hosil qilish uchun uch bosqichli vakuum-bо‘g‘latgichdan
foydalanilgan. Bu jarayonda NIF da hosil bо‘lgan bug‘ va qо‘shimcha bug‘dan
samarali foydalanilgan.
Suyuqlanmani donadorlash jarayoni esa diametri 12-16 m va balandligi 30-35
m bо‘lgan kislotabardosh g‘isht bilan qoplangan, sovuq xavoning qarama-qarshi
oqimidan foydalanuvchi temir-betonli minorada amalga oshiriladi.
Ishlab chiqarish quvvati sutkasiga 450-600 tonna ammiakli selitra bо‘lgan,
eskirgan bunday qurilmalar xozirda ham ayrim korxonalarda ishlatilmoqda.
XX asrning oltmishinchi yillaridan boshlab 58-60% li nitrat kislotasi ishlab
chiqarish yо‘lga qо‘yilgan. Sо‘tkasiga 1360-1575 tonna mahsulot ishlab
chiqariladigan ammiakli selitra (AS) qurilmalari ishlab kelmokda.
Bunday qurilmalar AS-67, AS—72 va AS-72M (takomillashgan) yuqori texnik
darajada ishlangan, avtomatlashgan, samarali usul va sharoitlar barpo qilingan bо‘lib,
yuqori sifatli mahsulot ishlab chiqarish imkonini beradi. Ular jixozlarining joylashishi,
tuzilishi, texnologik tartibi bilan о‘zaro farqlanadi.
AS-67 qurilmasida sulfat qо‘shimcha (eritmaga sulfat kislota) qо‘shish, AS-72
da — sulfat-fosfat qо‘shimcha qо‘shish va AS-72M da esa magnezial (magniy nitrat)
qо‘shish bilan amalga oshiriladi.
Texnologiyada asosiy jixoz NIF xisoblanadi (2.1.3.-rasm). NIF -72 OZX18N11
va 12XN10T markali zanglamaydigan pо‘latdan tayyorlangan bо‘lib, ikkita silindrik
qismdan: ostki reaktor sismi (f= 1,6 m) va ustki seperatsiya qismi (F= 3,8 m) dan
iborat. Umumiy balandligi 10 m ni tashkil etadi.
18
2.1.3.- rasm. NIF jixozi: (N-10 m):
1-pastki neytrallagich qobig‘i (f-1,6 m); 2-reaksiya stakani (F=1.2 m); (N=4.3
m); 3-titanli ammiak purkagich; 4-nitrat kislota purkagich; 5-girdoblagich; 6-reaktor
kobigi; 7-qalpokli tarelka; 8-tо‘rli tomchi tutgich.
Reaktor qismida qobiq 1 ning ichida reaksiya stakani 2 (F=1,2 m,
N = 4,3 m) bо‘lib, ostida teshiklari bо‘ladi. Reaktor ostiga titan purkagich 3 va
4 orqali ammiak va nitrat kislotasi purkaladi. Purkagich teshigida ammiak oqimining
tezligi 30-50 m/sek bо‘ladi (3 mm diametli 6650 ta teshik bor). Nitrat kislotasining
oqim tezligi esa 2-3 m/sek ga yetadi (purkagichda 1,5 mm diametrli 2160 ta teshik
bor).
Hosil bо‘lgan NN
4
NOz eritmasidagi ma’lum miqdor suv reaksiya issiqligi
ta’sirida bug‘lanadi. Natijada kо‘taruvchi kuch hosil bо‘ladi va bug‘-suyuq, emulsiya
girdoblagich 5 orqali reaksiya stakani yuqorisiga sochiladi. Buning natijasida bug‘-
suyuq aralashma о‘zaro ajraladi. Ajralgan suyuqlik jixoz qobig‘i va reaksiya stakani
orasidagi tirqish orqali reaktor tubiga tushadi. Stakanga uning ostki teshigidan kiradi
(tirqishda ham bug‘lanish davom etadi). Reaksiya muxitida reagentlar juda qisqa
muddat (0,5-1 sek) bо‘lishi sababli nitrat kislotasi va ammoniy nitratning
parchalanishi hamda ularning erkin azot xolatida yо‘qolishi juda oz bо‘ladi.
Jixozning yuqori qismida separator 6 bо‘lib, tomchili bug‘ 0,6 m/sek tezlikda
kо‘tarilib, tо‘rtta barbotaj qalpoqli tarelkali 7 da yuviladi. pastidagi 2 ta tarelkada
nitrat kislotasi bilan kislotaligi oshirilgan 20-25 % li hosil bо‘lgan NN
4
NOz eritmasi
yordamida bug‘ ammiakdan yuviladi. Yuqoridagi ikkita tarelkada esa tomchili bug‘
kondensati yordamida hosil bо‘lgan NNOz bug‘i va NN
4
NOz eritmasi tomchilaridan
19
yuviladi. Tomchilardan tamomila xoli bо‘lishni qaytargich 8 da amalga oshiriladi.
Yuvindilar NIF ga qaytariladi.
2.1.4-rasm. Kombinatsiyalangan bug‘latgich jixozi N-16m (08X22N6T):
1-qobiq.-quvurli qism; 2-konsentratsiyalash qismi (F-2,8m, N-6m); 3-teshikli
tarelkalar; 4- issiqlik kiritish quvurlari (F-28m, N-6,4m); 5-tozalash qismi; (F-3,81);
6-turli tomchi qaytargich; 7-teshikli tarelkalar.
NIF da olingan ammoniy nitratning konsentrlangan (-90%) eritmasini
kombinatsiyalangan bug‘latgich jixozida bug‘latib bu tuzning suyuqlanmasi olinadi
(5-rasm). Bu jixoz 08X22N6T markali pо‘latdan tayyorlangan bо‘lib, uning umumiy
balandligi 16 m tashkil etadi va asosiy qobiq-quvurli (F= 2,8 m, N = 6,4m) qismi
NN
4
NOz eritmasini bug‘latishga xizmat qiladi. Eritma unga quvurlarning ichki
devoridan oqib tushadi. Issiqlik manbai sifatida foydalaniladigan 1,3-1,5 MPa bosimli
bug‘ni quvurlararo bо‘shliqqa beriladi va issiq (180°S) xavo quvurlar ichida
tomayotgan eritmaga qarshi yuboriladi. Xavo esa jixozning konsentratsiyalovchi
qismi 2 (F=2,8 m, N-6 m) ostidan kiradi va unda joylashgan 5 ta teshikli (elakli)
tarelkalar 3 dan о‘tib boradi. Konsentrlash qismining yuqorisidagi uchta tarelkalarida
issiqlik beruvchi ilonizi quvurlar bо‘ladi. Bu jarayonni amalga oshirishda xavoning
namligi 20 g/kg dan oshmasligi lozim. Konsentrlash qismidan xarorati 175-185°S
bо‘lgan 99,7% li NN
4
Oz suyuqlanmasi oqib tushadi.
20
Jixozning yuqori tozalovchi qismi 5 da (F=3,8m) ikkita teshikli (elakli) tarelka
7 lar bо‘lib, yuqorisidagi tarelka kondensat bilan, ostki tarelka esa ammoniy nitrat
eritmasi bilan yuvilib turadi. Ular kirayotgan NN
4
NOz eritmasini qisman bug‘latish va
bug‘-xavo aralashmasini yuvishga xizmat qiladi. Ammiakli selitra ishlab chiqaradigan
qurilma AS-72M ning texnologik sxemasi 2.1.5.- rasmda kо‘rsatilgan.
Do'stlaringiz bilan baham: |