CS200418B1

CS200418B1 - Process for the neutralization of ammonia

Info

Publication number: CS200418B1
Application number: CS462378A
Authority: CS
Inventors: Petr Novotny; Bedrich Exner; Jan Eisler; Milan Nemecek
Original assignee: Petr Novotny; Bedrich Exner; Jan Eisler; Milan Nemecek
Priority date: 1978-07-11
Filing date: 1978-07-11
Publication date: 1980-09-15

Description

Podstatně výhodnější· oo jeví způsob zpraoování čpavku pronikajícího z neutralizačníoh reaktorů podle tohoto vynálezu. Předmětem vynálezu jo spdsob neutrál!sace čpavku obsaženého v plynech odoházejioiob s neutralizačních reaktorů při výrobě vícesložkovýoh hnojiv typu KPK kyselinou dusičnou nebo sírovou, jehož podstata, spočívá v ton, že se plyn obsahujioí vzdueh, vodní páru, nečistoty, příměsi a 0,2 až 10 $ obj. čpavku absorbuje v roztoku obsahujíola 1 až 10 % ha· kyseliny dusičné nebo sírové a 20 až 65 % ha· dusičnanu amonného nebo síranu amonného, přičemž dovolená odchylka teploty plynu po absorpci od teploty plynu před uboorpoi je * 15 K.The process for treating ammonia penetrating from the neutralization reactors of the present invention appears to be substantially more advantageous. The object of the invention is to neutralize the ammonia contained in the gases from the neutralization reactors in the production of multicomponent fertilizers of the KPK type with nitric or sulfuric acid, the nature of which is that the gas contains air, steam, impurities, impurities and 0.2 to 10% by volume of ammonia absorbs in solution containing 1 to 10% ha · nitric or sulfuric acid and 20 to 65% ha · ammonium nitrate or ammonium sulphate, the permissible deviation of the gas temperature after absorption from the gas temperature before uboorpoi is * 15 K.

předkládaný způsob sachyoováni čpavku umožňuje íntensifikovat mokrou část výrobny 1PK, aniž je nutno věnovat zvýáenou pozornost obsahu čpavku v těohto plyneoh· Dosahovaná účinnost zaohyoeni čpavku je vysoké a pohybuje se nad 95 %« Při realizaci předmětného vynálezu je výhodné pracovat a teplotou vystupujícího plynu z absorpce blízkou teplotě vstupujícího plynu· Jelikož vstupujioí plyn aívá obsah vody blízký nasyoení (závíel na výkonu ventilátoru), aá sa následek snížení teploty výstupního plynu vykondenzování části vody· Je-li aožno pracovat při vyžži teplotě výstupního plynu, dooházl k částečnému odpařování vody přicházející v kyselině. Jelikož tenze vodní páry nad absorpčním roztokem je nížil než nad vodou, je nutno pro podmínky nasyoenébo vstupního plynu bez kondenzace vody v absorpol pracovat při teplotě výstupního plynu o něco vyěěí, než je teplota vatupního plynu* Koncentraci kyseliny v nastřlkujioim roztoku je nutno volit 00 nejnižši. Kiské konoentraoe se dosáhne vyěěí elrkulaei roztoku· Je tedy výhodné pracovat při prosazení kapalíny kolonou blísko sahloenl, to znamená při maximálním reálném průtoku, který je dán typem použitá kolony.The present method of ammonia hydrolysis allows to intensify the wet part of the 1PK plant without paying particular attention to the ammonia content of the gas. temperature of the inlet gas · Since the inlet gas has a water content close to saturation (depending on the fan power), and as a result of the outlet gas temperature condensing some of the water · If it is possible to operate at a higher outlet gas temperature. Since the water vapor pressure above the absorbing solution is lower than that of water, for saturated or inlet gas conditions without water condensation in the absorbol, the outlet gas temperature should be slightly higher than the inlet gas temperature. . Thus, it is advantageous to work with a wedge sahloenl, i.e. at the maximum real flow rate given by the type of column used, when passing the liquid through the column.

Přebyteěné teplo je aožno odvádět ehladičem umístěným v zásobníku nebo je možno ohladlt pouze nzatřikujíoí roztok, teplota nastřikujioího roztoku ovlivňuje teplotu odohásojieloh plynů. Rovněž je aožno kyselinu předohladlt a tim částečně snížit nároky na vlastní odvod reakčního, popřípadě kondenzačního tepla.Excess heat can be dissipated by a cooler in the tank or only the sprayed solution can be polished, the temperature of the spraying solution affecting the temperature of the gas discharge. It is also possible to pre-cool the acid and thereby partially reduce the demands on the actual removal of the reaction or condensation heat.

Odvod produktu ja výhodné provádět tak, aby nebyl smíohán s přiváděnou kapalinou.It is advantageous to carry out the product discharge so that it is not mixed with the feed liquid.

To snamoná, šo ja výhodné bu2 používat dvou zádrži produktu, nebo použit vhodných přepadů. Y případě, lo produkt 1 nástřikujíeí rostok nejsou odděleny, odohási v produktu ěůst použitá kyseliny. Množství použitá kyseliny je úměrné množství čpavku obsaženému vo vstupním plynu. Jo možno též praoovat s mírným přebytkem kyseliny. Y tom případě jo věak nutno počítat oe zvýšenou konoentraoí kyseliny ▼ nástřiku a o určitou koncentrací kyseliny v produktu. Výhodné jo odvádět produkt přepadem, aby nebylo třeba používat komplikované rogulaee·This means that it is preferable to use two product holders or use suitable overflows. If the product 1 sprayed on the product is not separated, it will reflect the acid used. The amount of acid used is proportional to the amount of ammonia contained in the feed gas. It is also possible to treat with a slight excess of acid. In this case, however, it is necessary to take into account the increased concentration of the feed acid and the concentration of acid in the product. Convenient yo to drain the product overflow so as not to use complicated rogulaee ·

Sálo jo třeba zajistit prosíohání přiváděné kyseliny o cirkulačním rostokem. toto je mošno zajiotlt mlohadlom noho čerpadlem, které se použije pro nástřik, je věak nutno, aby mělo několikrát větěí výkon, než je třeba pro vlastni nástřik. V případě použití chladiče uvnitř nádrže (popřípadě přímo v absorpčním zařízení) je tato cirkulace velice důležitá i pro dobré sdíleni tepla.It is necessary to ensure the feed of the supplied acid by circulating rostok. this can be provided by the pump with the pump to be used for injection, however, it must be several times greater than that required for the actual injection. If a cooler is used inside the tank (or directly in the absorber), this circulation is also very important for good heat transfer.

Postupnou rychlost plynu v absorpčním zařízení je nutno volit tak, aby nedooházelo ke strhávání kapiček do výstupního potrubí, výhodně kolem Z m/s.The sequential gas velocity in the absorbent device must be selected so as not to entrain droplets into the outlet conduit, preferably around Z m / s.

Koncentrace kyseliny a teplota nástřikujíoího roztoku ovlivňují tonzl par nad roztokem, zvláětě při použití kyseliny dusičné. V případě vyšších konoentraoí kyseliny dusičné a teplot dochází ke vzniku dýmů dusičnanu amonného, které nejsou zásadní z hlediska bilance, ale způsobuji vizuální znečištění koncových plynů.The acid concentration and temperature of the injection solution affect the vapor pressure above the solution, especially when using nitric acid. In the case of higher nitric acid concentrations and temperatures, ammonium nitrate fumes are produced which are not critical in terms of balance but cause visual contamination of the tail gases.

Vznikající produkt je výhodné vracet do reaktorů a provádět pouze dočpavkovánl případné přebytečné kyseliny. Přidáním produktu do břečky se částečně zvýši obsah dusíku a je možno o tu část čpavku, která se vraoí, snížit přívod plynného čpavku do reaktorů.It is advantageous to return the resulting product to the reactors and to carry out only the excess acid if necessary. By adding the product to the slurry, the nitrogen content is partially increased and the amount of ammonia that is recovered can reduce the ammonia gas feed to the reactors.

V důsledku toho je prakticky veškerý přivedený čpavek obsažen v břečoe a obsah čpavku v plynu na výstupu z reaktorů se sníží ve srovnání se současným stavem.As a result, virtually all of the ammonia introduced is contained in the slurry and the ammonia content of the gas at the exit of the reactors is reduced compared to the present state.

Samotný absorpční roztok se připravuje jeho cirkulací, s tím, že se do něho přidává úměrné množství kyseliny. Bylo ověřeno, že pro realizaci předmětného vynálezu je velmi vhodná absorpční kolona se ěroubovioovou výplní.The absorbent solution itself is prepared by circulating it, with an appropriate amount of acid added to it. It has been found that an absorption column with a graft packing is very suitable for carrying out the present invention.

Způsobem podle vynálezu se zásadně zvýši využití čpavku přiváděného do neutrallzaSníoh reaktorů, protože nezreagovaný čpavek se zachytí a vrátí do výroby jako velmi cenná surovina.The method according to the invention substantially increases the utilization of ammonia fed to the neutrall reactor because the unreacted ammonia is captured and returned to production as a very valuable raw material.

Způsob podle vynálezu lze realizovat ve věech výrobnách NPK hnojivá, kde se provádí čpavkování břečky.The process according to the invention can be carried out in all NPK fertilizer plants where slurry ammonia is carried out.

Příklady provedeníExamples

Příklad 1Example 1

Z plynů odcházejících z neutralizačních reaktorů výroby NPK se hodinově odebíralo 500 m? k dalělmu zpracováni absorpci. S tímto plynem přicházelo každou hodinu 3,75 kg HHj. Do chlazeného zásobníku absorpčního roztoku bylo hodinově přiváděno 26,25 bg KKOj o konoentraoí 53 % hm. Absorpční roztok, který obsahoval 5,8 % hm. HHOj, byl čerpán aa kolonu se ěroubovleovou výplní průměru 300 mm v množství 239 kg/h. Průchodem absorpční kolonou se roztok obohatil dusičnanem amonným na konoentraoí 59 % hm. 29,75 bg/h tohoto obohaoeného roztoku bylo odebíráno a vnášeno zpět do provozních neutralizačníoh reaktorů. Zbytek byl vnášen zpět do ohlazeného zásobníku. Teplota plynu na vstupu do kolony byla 354 K a teplota plynu na výstupu z kolony byla 359 K. Účinnost vypirky IHj byla $$ $·From the gases leaving the neutralization reactors of NPK production, 500 m? for further processing by absorption. With this gas came every hour 3.75 kg HHj. 26.25 bg of KKOj with a concentration of 53 wt. Absorbent solution containing 5.8 wt. HHOj, was pumped and a column with a 300 mm diameter screw-bed packing of 239 kg / h. Passing the absorption column, the solution was enriched with ammonium nitrate to a concentration of 59% by weight. 29.75 bg / h of this enriched solution was withdrawn and fed back to the operational neutralization reactors. The remainder was fed back into the polished container. The column inlet gas temperature was 354 K and the column outlet gas temperature was 359 K. The efficiency of the IHj scrubber was $$ $ ·

Přiklad 2Example 2

Plyn odcházející z neutralizačních reaktorů výroby kombinovaného hnojivá NPK se odebíral v množství 525 nt^/h k zpracováni· S plynem přicházelo každou hodinu 20,8 kg NHj. So oblezeného zásobníku absorpčního roztoku bylo každou hodinu vnášeno 127 Rg HgSO^ o koncentraci 70 % hm. Absorpční roztok, který obsahoval volnou HgSO^ a vzniklý (BH^)₂S0₄, byl čerpán na absorpční kolonu průměru 300 mm v množství 1 650 kg/h. Průchodem absorpční kolonou se roztok obohatil síranem amonným z původních 260 g/1 na koncentraci 550 g/1, tj. 27,5 % hm. Vzniklý produkt obsahoval kromě síranu amonného též volnou HgSO^ v množství 76 g/1· 0,255 tohoto produktu bylo každou hodinu odebíráno a vnášeno zpět do provozních neutralizačních reaktorůi zbývajíoí část so pak přepadem zaváděla do ohlasenýob zásobníků. Do zásobníků byla rovněž přiváděna voda v množství 0,155 n^/h. Teplota plynu na vstupu do kolony byla 355 K a teplota plynu na výstupu 560 K. Účinnost vypirky byla 96 %.The gas leaving the neutralization reactors of the NPK combined fertilizer production was withdrawn at a rate of 525 nt / h for treatment with 20.8 kg of NH 3 each hour. 127 Rg of HgSO4 at 70 wt. The absorbent solution, which contained free HgSO ^ and the resulting (BH ^) ₂ S0 _4, was pumped to the absorption column 300 mm in diameter in an amount of 1650 kg / h. Passing the absorption column, the solution was enriched with ammonium sulfate from the original 260 g / l to a concentration of 550 g / l, ie 27.5 wt%. The resulting product contained, in addition to ammonium sulfate, also free HgSO4 in an amount of 76 g / l · 0.255 of this product was taken every hour and fed back to the operational neutralization reactors and the remaining part was then fed to the reported containers. Water was also fed to the containers at 0.155 n / h. The gas inlet temperature was 355 K and the gas outlet temperature 560 K. The efficiency of the scrubber was 96%.

Claims

A process for neutralizing ammonia contained in gases leaving neutralization reactors in the production of compound fertilizers by nitric or sulfuric acid, characterized in that the gas containing vsduoh, water vapor, impurities, impurities and 0.2 to 10% by volume of ammonia is absorbed in a solution containing 1 to 10% game. % nitric or sulfuric acid and 20 to 65 wt. ammonium nitrate or ammonium sulphate, the permissible deviation of the gas temperature after the absorbol from the gas temperature before the absorbol is ± 15 K.