Ta'lim vazirligi Toshkent Kimyo-texnologiya instituti

2.Ishlab chiqarishning nazariy asoslari.
Nitrat kislotasini ammiak gazi bilan neytrallash natijasida ammoniy nitrat, ya'ni ammiakli selitra hosil qilinadi:

NH₃_(g) + HNO₃_(s) =NH₄ NO₃_(k) + 144,9 kj

Bu geterogen sistema ekzotermik jarayon bo‘lib, katta tezlik bilan boradi va ko‘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 bo‘ladi. Bu eritmani bug‘latishda neytrallanish .issiqligidan foydalaniladi. Bunda ajralib chiqadigan issiqlik miqdori nitrat kislotasining konsentratsiyasiga to‘g‘ri proporsional ravishda bog‘liq bo‘ladi

10O 105 110 kJ 1 mol NH₄ NO₃ga

1. rasm. Nitrat kislotasini gaz xolidagi ammiak bilan neytrallash issiqligi — (atmosfera bosimi va 18°C da)

Olinadigan eritmadagi ammoniy nitrat miqdori reaksiya uchun olingan nitrat kislotasi konsentratsiyasiga proporsional o‘zgaradi hamda neytrallanish issiqligidan foydalanilganda uning eritmadagi miqdori oshib boradi (2-rasm).

NN0_3,%

2-rasm. Eritmadagi NH₄ NO₃miqdorining reaksiya uchun olingan

HN0₃- konsentratsiyasiga bog‘liqligi (70⁰ C)

1 — reaksiya issiqligidan foydalanilganda (issiqlik yo‘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 bo‘lib, azotning yo‘qotilishiga sabab bo‘ladi. Bu esa issiqlikdan neytrallash jarayonida foydalanishni murakkablashtiradi. Natijada yangi texnologik sharoit va jixozlarni yaratish majburiyatini tug‘diradi. Ilk bora ma'lum bo‘lgan usullarda reaksiya issiqligidan foydalanilmas va ammoniy nitrat eritmasi suvli sovutgich orqali o‘tib, neytrallash jixozi (reaktor) va ammiak yutgich (absorber) oralig‘ida aylanar edi. Keyinchalik bu usul o‘rnini boshqasi egalladi, ya'ni eritma neytrallash jixozidan vakuum-bug‘latgichga beriladigan bo‘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 o‘tkaziladi. Bunda hosil bo‘lgan bo‘g‘ 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 qo‘llaniladigan usullarda reaksiya issiqligidan foydalanishda neytrallash jixozining o‘zi ishlatiladi. Bunda neytrallanish bilan bir paytda eritma qaynaydi va bug‘lanadi.

Ilgarilari sanoatda 47-57% li nitrat kislotasi ishlab chiqarilar edi. NIF da neytrallash natijasida 62-83% NH₄NO₃eritmasi olinar va undan 98,7% li ammoniy nitrat suyuqlanmasini hosil qilish uchun uch bosqichli vakuum-bo‘g‘latgichdan foydalanilgan. Bu jarayonda NIF da hosil bo‘lgan bug‘ va qo‘shimcha bug‘dan samarali foydalanilgan.

Suyuqlanmani donadorlash jarayoni esa diametri 12-16 m va balandligi 30-35 m bo‘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 bo‘lgan, eskirgan bunday qurilmalar xozirda ham ayrim korxonalarda ishlatilmoqda.

XX asrning oltmishinchi yillaridan boshlab 58-60% li nitrat kislotasi ishlab chiqarish yo‘lga qo‘yilgan. So‘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 bo‘lib, yuqori sifatli mahsulot ishlab chiqarish imkonini beradi. Ular jixozlarining joylashishi, tuzilishi, texnologik tartibi bilan o‘zaro farqlanadi.

AS-67 qurilmasida sulfat qo‘shimcha (eritmaga sulfat kislota) qo‘shish, AS-72 da — sulfat-fosfat qo‘shimcha qo‘shish va AS-72M da esa magnezial (magniy nitrat) qo‘shish bilan amalga oshiriladi.