CS209072B1

CS209072B1 - Spdsob disKontinuálnej přípravy amoníakátov

Info

Publication number: CS209072B1
Application number: CS109174A
Authority: CS
Inventors: Pavol Krajci
Original assignee: Pavol Krajci
Priority date: 1974-02-15
Filing date: 1974-02-15
Publication date: 1981-10-30

Description

(54) Spdsob disKontinuálnej přípravy amoníakátov

Vynález rieši spósob přípravy amoníakátov dís- kontinuálnym spósobom. ;

Amoniakáty, v podstatě roztoky dusičnany amonného, močoviny, alebo ich zmesi nasýtené čpavkom sú známe ako tenzné roztoky u ktorých tlak pár čpavků pri danej teplote je závislý od obsahu čpavku v pripravovanom roztoku. Ich příprava je možná kontinuálně, alebo diskontinuálne. Kontinuálnym spósobom přípravy sa zaoberá čs. patent číslo 107 681. Tento proces vyžaduje starostlivú přípravu roztokov dusičnanu amonného a močoviny o koncentrácii s malou odchylkou zloženia, ako aj temperáciu roztoku před vstupom , do reaktora. Vyžaduje pomeme zložité riešenie vlastného reaktora s vnútorným chladením a miešaním. Pre přípravu amoníakátov s vyšším obsahom čpavku, ako aj přípravu roztokov s obsahom dusičnanu amonného, močoviny s obsahom alebo bez obsahu čpavku je vhodnější diskontinuálny proces, ktorý nevyžaduje zloženie roztokov o presnej koncentrácii a ani predchádzajúcu temperáciu ! před přípravou. Jeho princip spočívá v cirkulácii i připraveného roztoku pomocou čerpadla z cirku' lačného zásobníka cez zmešovač, do ktorého sú privádzané suroviny a chladič spať do cirkulačného zásobníka. Pri doteraz známých diskontinuálnych procesoch je příprava rozdělená na štyri cykly, kde v prvom sa dávkujú suroviny, v druhom sa roztok ustaTuje a homogenizuje a v treťom sa adjustuje zloženie. Vo štvrtom sa hotový produkt odčerpává ňá sklad, alebo do přepravných zariadení. Pri postupe, pracujúceho len pod atmosférou čpavku počas odčerpávania dochádzakspátnej desorpciičpavku na rovnovážný tlak v cirkulačnej nádrži, tým k zplyneniu cirkulovaného roztoku a ku kavitácii čerpadla. Vznikajúci podtlak zvyšuje nebezpečie vniknutia vzduchu netesnosťami v systéme a tým možnosti vzniku výbušnej vzduchočpavkovej zmesi v pracovnom priestore výrobného zariadeňia. Je známy postup riešiaci tento problém, kedy prípravá je realizovaná len pod atmosférou čpavku, pričom plynný priestor cirkulačnej nádrže je prep >jený s plynným priestorom skladu vyrobeného p pduktu, konstrukčně riešeného obvykle na tlak 0,4-0,6 MPa. V danom případe plynný priestor pósobí ako pufer vyrovnávajúci tlakové změny v Systéme pri přípravě počas dávkovacieho cyklu kedy nie je teplota ustálená, ako aj pokles tlaku pri uštalovaní obsahu i odčerpávaní. Toto riešenie je vhodné len v případe že je budovaný tlakový zásobník, ako aj v případe, že tento je relativné v malej vzdialenosti od výrobnej jednotky. Pri váčších vzdialenostiach sa zvyšujú realizačně ná- klady spojené s přepojením. V případe použitia beztlakého zásobníka takéto riešenie nie je vóbec mbžné.

Uvedené nedostatky, ako aj nezávislost na skladovacom zásobníku je riešená přípravou amoniakátov diskontinuálnym spósobom sýtením roztokov dusičnanu amónneho, močoviny, alebo ich zmesi s čpavkom, podfa vynálezu, podstatou ktorěhd je, že příprava sa uskutočňuje pod tlakom 0,|-1,2 MPa dusíkočpavkovej atmosféry, pričom obsah dusíka v dusíkočpavkovej atmosféře je 4 až 90/% objemových.

přetlak dusíkočpavkovej atmosféry zabezpečuje celý cirkulačný systém proti vniknutiu vzduchu pri poklese tlaku nad připraveným roztokom amoniakatu pod 0,1 MPa. Minimalizuje sa desorpcia čpavku z připraveného roztoku počas odčerpávania^! a tým aj zníženie možnosti vzniku kavitácie čerpadla, umožňuje budovanie výrobnej linky nezávisle na přepojení so skladom, respektívne bez potřeby vzájomného prepojenia plynných priestorov, ako aj potřebu budovat’ tlakový zásobník v případe, že realizovaná výrobná linka je orientovaná na amoniakát s nižšou tenziou pár. To znižuje potřebu nákladov na realizáciu. Umožňuje inštalovať cirkulačně čerpadlo s menším príkonom s výtlakom len o málo váčším, ako je potřebné na prekonanie odporov v cirkulačnom systéme, čo pri správnej vofbe tlaku dusíkočpavkovej atmosféry pre prekonanie hydraulického odporu výtlačného potrubia na sklad znižuje nárok na elektrickú energiu pohonu cirkulačného čerpadla, kedže přečerpáme sa prevedie pomocou vnútomého přetlaku v cirkulačnom zásobníku. Pokles tejto energetickej náročnosti vyplývá zo vzťahu doby pripravy 180—190 minút a vyprázdnenia 30—40 minút. Uzavretosť systému výrobnej linky urýchfuje dosiahnutie rovnovážných podmienok počas chladenia nasýteného roztoku čpavkom a tým skrátenie doby potrebnej na homogenizáciu a adjustáž roztoku. Zachovává přitom výhody doposial známých postupov pripravy amoniakátov róznej kvality aj s vyšším obsahom čpavku u ktorých je tlak pár vyšší ako 0,1 MPa.

Příklad 1 t zbytku v cirkulačnom zásobníku z predchádzajúcej pripravenej šarže so zložením 19 % čpavku, 72,5 % dusičnanu amónneho s teplotou 24 °C cirkuluje čerpadlům 120 m³/hod cez zmešovač a chladič. Počiatočný tlak dusíkočpavkovej atmosféry zloženia 94,27 % čpavku, 1,2% vodných' pár, 4,52 % dusíka, nad hladinou roztoku je 0,11 MPa. Do cirkulovaného roztoku sa súčasne dávkuje 6,65 t čpavku s teplotou 15 °C a 35,43 t | 80 % roztoku dusičnanu amónneho s teplotou ;, 130 °C po dobu 35 minút. Póvodná teplota obsahu I zásobníku stúpla z teploty 24 °C na 70 °C a tlak v cirkulačnej nádrži na 0,93 MPa. Získaný roztok cirkuloval cez chladič 170 minút a ochladil sa na ' 24 °C. Tlak v cirkulačnom zásobníku sa ustálil na

0,67 MPa. Získaný roztok s parciálnym tlakom

0,105 MPa sa přečerpal do prepravnej cisterny.

Příklad 2 i t zbytku v cirkulačnom zásobníku z predchádzajúcej pripravenej šarže amoniakátu so zložením' '20 % čpavku a 64,8 % dusičnanu amónneho s teplotou 24 °C cirkuluje čerpadlom 120 m³/hod cez zmešovač a chladič. Počiatočný tlak dusíko-} čpavkovej atmosféry zloženia 38,0 % čpavkuj 0,6 % vodných pár, 61,4 % dusíka nad hladinorj roztoku je 0,22 MPa. Do cirkulovaného roztoku sá súčasne dávkujú 7,15 t čpavku s teplotou 15 °(| a 27,851 80 % roztoku dusičnanu amónneho : s teplotou 130 °C po dobu 35 minút. Póvodná teplota obsahu . cirkulačného zásobníka stúpla z 24 °C na 65 °Č a tlak na 0,7 MPa. Připravený roztok cirkuloval cez chladič 150 minút a ochladil sa na 24 °C. Tlak y cirkulačnom zásobníku sa ustálil pa 0,52 MPa so zložením dusíkočpavkovej atmosféry nad roztokom 16,1 % čpavku, 0,3 % vodných pár, 83,6 % dusíka. Získaný roztok s pardalnym tlakom 0,086 MPa sa přetlačil do beztlakého zásobníka.

Příklad 3 t zbytku v cirkulačnom zásobníku z predchádzajúcej pripravenej šarže so zložením 19 % čpavku, 72,5 % dusičnanu amónneho s teplotou 24 °C' cirkuluje čerpadlom 120 m³/hod cez zmešovač' a chladič. Počiatočný tlak dusíkočpavkovej atmo! sféry zloženia 30,5 % čpavku, 0,4 ‘ýó vodných pár,¹

69,1 % dusíka nad hladinou roztoku je 0,34 MPa. _sDo cirkulovaného roztoku sa súčasne dávkuje¹6,65 t čpavku s teplotou 15 °C a 35,43 t 80 % . i dusičnanu amónneho s teplotou 130 °C po dobu 35 , minút. Póvodňá teplota obsahu cirkulačného zásobníka stúpla z teploty 24 °C na 70 °C a tlak na 1,16 MPa. Získaný roztok cirkuloval cez chladič 170 minút a ochladil sa na 24 °C. Tlak v nádrži sa j ' ustálil na 1,07 MPa so zložením dusíkočpavkovej ! atmosféry 10,37 % čpavku 0,13 % vodných pár,

89,5 % dusíka. Získaný roztok s parciálnym tlakom 1,05 MPa sa přetlačil do zásobníka.

Claims

PREDMET

VYNALEZU;

Spósob diskontinuálnej pripravy amoniakátov . sýtením roztokov dusičnanu amónneho, močoviny alebo ich zmesi s čpavkom vyznačený tým, že příprava sa uskutočňuje pod tlakom 0,1 -1,2 MPa i dusíkočpavkovej atmosféry, pričom obsah djisíka v dusíkočpavkovej atmosféře je 4—90 % objemových.