Реферат: Ознакомительная практика

--PAGE_BREAK--2. Получение аммиачной селитры (цех №13).


Аммиачная селитра NH4NO3– бесцветное кристаллическое вещество, содержащее 60 % кислорода, 5 % водорода и 35 % азота. Технический продукт содержит не менее 34,0 % азота.

Основные физико-химические свойства аммиачной селитры:



Плотность, т/м3:



истинная

1,690 – 1,725

насыпная при влажности гранулированного продукта 1 % и 20 0С:



при плотной упаковке

1,164

при неплотной упаковке

0,826

Температура плавления, 0С

169,6

Теплота плавления, кДж/кг

73,21

Теплота образования при 25 0С и 0,101 МПа, кДж/моль

365,6



В промышленности широко применяется только метод получения аммиачной селитры из синтетического аммиака и разбавленной азотной кислоты. Метод получения аммиачной селитры из аммиака коксового газа и разбавленной азотной кислоты перестали применять как экономически невыгодный.

Производство аммиачной селитры является многостадийным. В связи с этим пытались получать аммиачную селитру непосредственно из аммиака, окислов азота, кислорода и паров воды по реакции:

4NH3 + 4NO2 + O2 + 2H2O = 4NH4NO3.

Однако от этого способа пришлось отказаться, так как наряду с аммиачной селитрой образовывался нитрит аммония – неустойчивый и взрывоопасный продукт.

В небольших количествах аммиачную селитру получают путём обменного разложения солей (конверсионные способы) по реакциям:

Ca(NO3)2 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + ↓CaCO3

Mg(NO3)2 + (NH4)2CO3 = 2NH4NO3 + ↓MgCO3

Ba(NO3)2 + (NH4)2CO4 = 2NH4NO3 + ↓BaCO4

NaNO3 + (NH4)2CO4 = 2NH4NO3 + Na2SO4

Технологическая схема агрегата АС–72 представлена на рис 1. прил.А.

Аппаратурное оформление процесса.

Аппарат ИТНпредназначен для получения раствора аммиачной селитры путём нейтрализации 58 – 60 % азотной кислоты газообразным аммиаком с использованием тепла реакции для частичного выпаривания воды из раствора под атмосферным давлением по реакции:

NH3 + HNO3 = NH4NO3 + Qккал

Безопасность процесса нейтрализации обеспечивается автоматическими блокировками, прекращающими подачу сырья в аппараты ИТН при нарушениях соотношения расходов азотной кислоты и газообразного аммиака или при росте температуры в реакционной зоне выше 180 0С; в последнем случае в ИТН автоматически подаётся конденсат водяного пара.

Подогреватель азотной кислотыпредназначен для подогрева 58 – 60 % азотной кислоты от температуры, при которой он хранится на складе, до температуры 80 – 90 0С за счёт тепла сокового пара из аппарата ИТН.

Подогреватель газообразного аммиакапредназначен для нагрева аммиака до 120 – 180 0С.

Донейтрализаторпредназначен для донейтрализации аммиаком избыточной кислотности раствора аммиачной селитры, непрерывно поступающего из аппарата ИТН, и вводимых в качестве добавки серной и фосфорной кислот.

Выпарной аппаратв нём получают высококонцентрированный плав в одну ступень.

Подогреватель воздуха выпарного аппарата.

Выпарной аппаратпредназначен для выпарки разбавленных растворов от 30 – 50 до 92 % под атмосферным давлением.

Промывное и фильтрующее оборудованиепредназначены для отмывки пыли аммиачной селитры, уносимой воздухом из башни, аэрозольных частиц аммиачной селитры из паро-воздушной смеси выпарного аппарата, воздуха из башен, сокового пара из аппаратов ИТН, а также аммиака из этих потоков.

Нагнетатель воздуха в выпарной аппаратцентробежного типа.

Воздуходувкииспользуются для охлаждения аммиачной селитры устанавливаются 3 высоконапорных центробежных вентилятора.

Вытяжные вентиляторыдля отсоса паро-воздушной смеси после промывных скрубберов на грануляционных башнях осевого типа.

Насосы для перекачивания плавапредназначены для перекачивания 99 – 99,9 % плава при 185 0С.

Грануляционная башняона состоит из трёх частей: верхняя часть – с потолком и переходником к промывному скрубберу; средняя часть – собственно корпус; нижняя часть – с приёмным конусом. Продукт выгружается на реверсивный конвейер через прямоугольную щель в нижнем корпусе.

Аппарат для охлаждения гранул в кипящем слоепредназначен для охлаждения гранул выходящих из грануляционной башни от 110 – 120 до 40 – 45 0С.

Под псевдоожижением понимается процесс перехода слоя зернистого материала в «текучее» состояние под действием потока ожижающего агента – воздуха. Если под слой гранул с определённой скоростью подавать воздух, гранулы начинают интенсивно перемещаться относительно друг друга и слой их намного увеличивается в объеме. По достижении определённой скорости наиболее мелкие гранулы начинают покидать границы слоя и уносятся потоком воздуха. Такое явление происходит, если давление потока воздуха превышает силу тяжести гранул. Сопротивление слоя материалов почти не зависит от скорости газа и равно весу материала, приходящегося на единицу площади.

Кипящий слой гранул приобретает свойства, присущие капельной жидкости. Температура всего объёма кипящего слоя гранул, как и любой кипящей жидкости, практически одинакова.

Основные принципы автоматизации крупнотоннажных агрегатов.

Современные крупнотоннажные агрегаты химических производств имеют ряд специфических особенностей, которые следует учитывать при разработке систем автоматизации таких объектов:

-         последовательная технологическая структура с жёсткими связями между отдельными стадиями процесса при отсутствии промежуточных ёмкостей;

-         большая производительность отдельных аппаратов, рассчитанная на полную мощность агрегата;

-         территориальная рассредоточенность рабочих мест аппаратчиков.

Большая мощность и последовательная структура агрегата задают повышенные требования к надёжности контроля, регулирования и защиты, так как выход из строя отдельного элемента зачастую приводит к полной остановке агрегата и, как следствие, к большим экономическим потерям. Территориальная разобщенность рабочих мест при большом числе взаимосвязанных узлов регулирования затрудняет координацию действий аппаратчиков. Поэтому требуется единая техническая система с учётом всех взаимосвязей и взаимного влияния отдельных устройств друг на друга. Результатом этого являются отказ от традиционных помещений щитовых на отдельных стадиях процесса, концентрация управления в руках одного человека. Сосредоточение всей информации и управления агрегатом в руках одного оператора требует организации рационального её представления. Для этого все органы управления регуляторами и исполнительными механизмами размещены на пульте; здесь же выполнена мнемосхема производства с вмонтированными в неё кнопками вызова параметров и сигнальными лампами. Для снижения психологической нагрузки на оператора, вызванной информационной насыщенностью, пульт снабжён системой сигнализации отклонений параметров от нормы и системой группового вызова. Это позволяет оператору при отсутствии сигналов выборочно проверять состояние различных параметров, а при наличии сигнала одним нажатием кнопки вызвать на контроль всю группу параметров, связанных с нарушенным параметром. При необходимости дополнительную информацию оператор получает с записывающих приборов.

Система автоматизированного управления технологическим процессом (САУ ТП) включает в себя следующие подсистемы:

-         информационная подсистемапредназначена для представления оператору информации о ходе технологического процесса, его режиме, о количественных и качественных показателях материальных и энергетических потоков;

-         подсистема сигнализациивсе лампочки на мнемосхемах;

-         подсистема автоматического регулированияобеспечивает стабилизацию основных технологических параметров процесса и своевременное снятие возмущений, возникающих в процессе;

-         подсистема аварийной защитыслужит для предотвращения аварий из-за отказов в системе регулирования или ошибочных действий оператора;

-         подсистема дистанционного управленияобеспечивает непосредственное воздействие оператора на процесс;

-         вычислительная подсистемаобеспечивает математическую и логическую обработку информации по заданным алгоритмам, на неё полностью или частично переносятся функции информационной подсистемы, а также функция контроля работы подсистемы аварийной защиты.

САУ ТП агрегатов аммиачной селитры являются информационно насыщенными и используют достаточно большой парк измерительных приборов и преобразователей в агрегате АС – 72 их 650 единиц.



    продолжение
--PAGE_BREAK--