Азотные удобрения. Аммонийная селитра. Технология получения и основные стадии производства
Лекция №11
Азотные удобрения. Аммонийная селитра. Технология получения и основные стадии производства.
План лекции:
- Классификация азотных удобрений.
- Свойства аммонийной селитры.
- Технология получения и основные стадии производства.
Классификация азотных удобрений
| Название | Главные компоненты | Содержание основного питательного вещества (N) |
Рекомендуемые материалы-52% Определенный интеграл -61% Задача 6.1 + Задача 6.2 FREE Коррозия и защита металлов FREE Растворы электролитов -55% Электролиз -61% Колебания + Волны Аммиак жидкий | NH3 | 82,3% |
| Аммиачная вода | NH3 +H2O | 16,5 – 20,5% |
| Аммиачная селитра | NH4NO3 | 34- 35% |
| Сульфат аммония | (NH4)2SO4 | 20,5- 21% |
| Cульфонитрат аммония | (NH4)2SO4 ∙2NH4NO3 | 25 – 27% |
| Известково- аммиачная селитра | NH4NO3+ CaCO3 | 16- 20,5% |
| Натриевая селитра | NaNO | 16,1% |
| Кальцевая селитра | Ca(NO3)2 ∙ 3H2O | 12- 15% |
| Хлористый аммоний | NH4Cℓ | 24,5- 25% |
| Бикарбонат аммония | NH4HCO3 | 18% |
| Цианамид аммония | CaCN2+ C | 18- 23% |
| Карбамид (мочевина) | (NH2)2CO диамид угольной кислоты | 42-46,6% |
Аммонийная селитра
Аммиачная селитра – одно из азотных удобрений, широко используемых в сельском хозяйстве. Применяемый в настоящее время способ получения основан на взаимодействии аммиака и азотной кислоты.
NH3 (г) + HNO3(ж) → NH4 NO3 (тв) + 144,9 кДж
Технологический режим
47-60% HNO3
Т(процесса) =180- 200°С
Р= 0,35- 0,6 МПа.
Для нейтрализации обычно применяют 47 – 60%ную азотную кислоту. Образующийся раствор упаривают до состояния почти безводного плава, который гранулируют. Количество теплоты, выделяющейся по реакции, зависит от концентрации исходной азотной кислоты.
Процесс нейтрализации азотной кислоты аммиаком производится при температуре 180-2000С под давлением 0,35-0,6МПа, самоиспарение раствора – при меньшем или при атмосферном давлении. Соковый пар при этом используют для дальнейшей упарки раствора от 75-80 до 95-99% основного вещества в целевом продукте в вакуум - аппаратах.
В процессе применения 47-55%-ной азотной кислоты в аппаратах ИТН образуются растворы, содержащие 62-83% NH4 NO3. Для получения плава целевого продукта растворы упаривают в вакуум - выпарных аппаратах, используя в качестве теплоносителя соковый пар из аппаратов ИТН, а при недостатке его и свежий пар. Процесс гранулирования плава, содержащего до 98,7% целевого продукта, осуществляют в потоке воздуха в футерованных кислотоупорным кирпичом железобетонных башнях.
Так как при нейтрализации азотной кислоты аммиаком выделяется большое количество теплоты, что может вызвать затруднения, то при выполнении в лабораторных условиях на нейтрализацию подают раствор, содержащий некоторое количество аммиачной селитры.
В процессе нагревания аммиачная селитра разлагается при 200 – 270°С
NH4NO3 → N2O +2H2O + Q
Выше 2700С разлагается со взрывом
NH4NO3 → N2+ 0,5O2+2H2O + Q
Согласно ГОСТ 2- 85 производят гранулированный NH4NO3 2-х марок А и Б.
| компоненты | Марка А | Марка Б | Марка Б |
| Высшая категория качества | Высшая категория качества | 1 сорт | |
| Аммиачная селитра | Не менее 98% | - | - |
| азота | Не менее 34,4% | - | 34,0% |
| влага | 0,2-0,3% | 0,2-0,3% | 0,2-0,3% |
| добавки (нитраты кальция и магния) | 0,2-0,5% в (пересчете на СаО) | 0,2-0,5% в (пересчете на СаО) | 0,2-0,5% в (пересчете на СаО) |
| фосфатов | 0,5-1,2% (в пересчете на P2O5) | 0,5-1,2% (в пересчете на P2O5) | 0,5-1,2% (в пересчете на P2O5) |
| Сульфат аммония | 0,3-0,7% | 0,3-0,7% | Не нормируется |
| Сульфат и фосфат аммония | 0,4-0,6% | 0,4-0,6% | Не нормируется |
| рН(10%водного раствора) | 4,0 (с сульфатно-фосфитной добавкой) | 5. Бланки документов - лекция, которая пользуется популярностью у тех, кто читал эту лекцию. 4,0 (с сульфатно-фосфитной добавкой) | 4,0 (с сульфатно-фосфитной добавкой) |
Основной аппарат ИТН (использователь теплоты нейтрализации).
В процессе применяют 47- 55% НNO3, в аппарате ИТН образуются растворы содержащие 62- 83% NH4NO3. Для получения плава целевого продукта, раствор упаривают в упорных аппаратах, используя в качестве теплоносителя соковый пар из аппарата ИТН, при недостатке его, свежий пар.
Процесс гранул плава содержащего до 98,7% целого продукта осуществляется в потоке воздуха в футерованных, кирпичных или асбестовых башнях.
