CS 268 596 B1 1
Vynález rlešl postup a zarladenle pře přípravu kryštalického dusičnanu amonného Λ e ne rg e t I c k y a Investičně výhodným jpotobom.
KryštaHcký dusičnan amonný pre technické účely, najali pre výrobu prlemyselnýchtrhavin ta připravuje známými poatupml, ktoré vychádzajú z principu ochladzovanta neu-trálně], alebo mlerne alkallckej tavenlny dusičnanu amonného /0,05-0,1 g NH-/1/ samostat-
λ J ne, alebo za přídavku aditlvnych přísad. Konvenčnýn sposoboa sa připravuje k ry š ta 11 z á c 1 ou90 - 95 X tavenlny dusičnanu amonného obvykle v mleSaných krySta11z41oroch opatřených lo-patkami, v ktorých sa kryštallcké teplo odvádza chladenlm plášta vzduchom, alebo chladla-cou vodou. Horúci kryštallzét sa následné chladl v chladiči na teplotu 30 - 40 °C. Tentosposob Je málo výhodný a technologicky zastaralý. Jeho výhodou je, ie v procese kryštall-zácle je možný prldavok aditlvnych přísad, napr. soli Fe, parafin, ap., ktoré zlepšujú fy-zikálně vlastnosti produktu v hmotě. Vývojom nových typov látok zabezpěčujúcleh sypkostproduktu pre jeho ďalšle použltle, vSak tento sposob stratil na význame. Bol preto vyvinu-tý a v praxi ověřovaný sposob sférfckej k ry š t a l i zác i e dusičnanu amonného rozstrekom tave-nlny dýzou do průdu chladiaceho vzduchu v rotačnom bubnl. Tento sposob, ako technicky rea-lizovatelný, však zabezpečoval produkt, ktorý nevyhovoval pre prlpravu bezpečnostnýchtrhavin, pre svoju m1moriftdnu citlivost k nárazu, ako výsledek nevhodného tvaru, resp.ostrohrannost 1 kryštálov. Nové směry intenziflkova 1 l proces kryšta11 zácle postupní, kto-ré vychádzajú z kryštallzácle taveniny dusičnanu amonného 95 - 98 X, Jej postupným ochlad-zovanlm prefukovanlm plynu cez tavenlnu /Jap.patent 81007 968/ za súčasnej kryštallzácle,následnej separácfe, sušenia, mletla, chladenla a premiešania pod teplotu 84 °C s dosušo-vanlm. Obdobou procesu Je proces ICY a KEHANORĎ, kde proces kryštallzácle rovnako vychádzaz tavenlny dusičnanu amonného 95 X, prefukovanlm vzduchom a regulačnou parou s cirkulová-ním obsahu kryita11 zátora, následnou separáciou, chladenlm kryštálov a povrchovou úpravou.T1eto procesy poskytujú výrobky optimálně] kvality pre výrobu bezpečnostných trhavin. Ichnevýhodou Je však práca s taveninou dusičnanu amonného nad bodom tuhnutla /160 °C/, po-třebu tlakového čistého vzduchu, chladenle produktu v špeclálnych chladených aparátoch.Riadenie procesu kryštallzácle je veCrol citlivé na změnu teploty, tým náročnost na rle-šenie vlastného kryštal1zátora.
Celkove je proces energeticky náročný a relativné zložltý. Ukázalo se, že uvedené ne-dostatky je možné rlešlt sposobom podCa výnálezu, podstatou ktorého je, že kryštalizáciadusičnanu amonného sa zabezpečuje z amon1akálne ho roztoku dusičnanu amonného s obsahom 4až 40 X hm. amoniaku desorbciou amoniaku, načo sa kryštallcká zmes podrobí separácil. De-sorbovaný amoniak sa absorbuje v roztoku dusičnanu amonného « koncentráciou 60 - 80 X hm.a po neutrallzácll kyselinou dusičnou sa vracla do procesu kryštallzácle. Na odseparovanýkrystalický dusičnan amonný sa posobl vzdušninou s teplotou 20 až 150 °C. Zarladenlepre uskutočnenie přípravy krystalického dusičnanu amonného, podstatou ktorého je, žekry11a11 začný desorbér je v clrkulačnora zapojeni čerpadlo· krystalického desorbéra cezzmešovač kryštaHzátora a/alebo tepelný výmennlk, pričom zmešovač kryštal1zátora je na-pojený na přívod amoniaku, přívod dusičnanu amonného, alebo amonlakátu a/alebo přívodregulačně] vody. Kryštalizačný desorbér je prepojkou spojený s ejektorom a výstupom kry-štallzačného desorbéra so separačnýa zariadenin. Separačné zarladenle je přepojenétransportnýa systémom s desorbérom, odlučovačom a práčkou a rúrou matečného roztoku sozalešavačom ejektore. Zberač ejektore je rúrou procesovej páry spojený s kondenzát orom a/a-lebo rúrou s tepelným výmennlkom, rúrou praeieho roztoku cez odparku na přívod dusičnanuamonného zmlešovača kryštal1zátora.
Postupom a zarladenlm pódia vynilezu sa doslahne, že manlpulácia s roztokou dusična-nu amonného s obsahom amoniaku sa uskutočňuje pod teplotou bodu tuhnutla tavenlny dusič-nanu amonného, nie je potřebný špeicálne upravený vzduch, na odvod kryštali začného tepladusičnanu amonného, ketiže tento sa zabezpečuje výparným teplom amoniaku. Pře desorbciuamoniaku, či reguláciu prlebehu kryštallzácle nie je potřebné používat páru, ale je možnéuplatnit degradované teplo nízkotlaké] páry s výhodou zlskanej neutralizáciou desorbova-ného amoniaku z desorbčného kryštallzátora. Proces v maximálněj miere využiva reakčného z CS 268 596 B1 tepla pre pokrytle potřeby tepla v systéme. Je moíné rýchlostou desorbcie amoniaku regu-lovat prlebeh kryštallzácle, k t o r Λ spolu a clrkutáciou kryštallckej breiky a obsahu amoni-aku, ako aj jeho dosycovanlm v systéme poskytuje možnosti optlmélnej regulécle prlebehukryšta 11 zAcie a rastu kryštálov a koncentrácie kryštalickej kaše. Proces je teehnologiekyautonomny.
Na zobrazeni je znAzornené schématické vyobrazenle funkčných prvkov systému pódiavynálezu. Ďo zmešovača 4 kryštal1zátora sa prlvodom 1 amoniaku, prlvodora 2 dusičnanuamonného a/alebo amonlakAtu a prlvodom J regutačnej vody prlvádzajú suroviny, ktoré sarťirou 25 clrkulačného okruhu, tepelným výmennlkom J expandujú do prlestoru kryštallzač-ného desorbéra ý. Desorbovaný amoniak je odsávaný prepojkou 42 ejektorom g. kryítalickákaša je z časti odčerpávaná čerpadlom 2 kryštal1 z ačného desorbéra a dávkovaná spát do zme-šovača J kry5tal1zátora, z časti odchádza výstupom 2§ kryštal1začného desorbéra do sepa-račného zarladenla J2 tvořeného hydrosltom a odstředivkou. Desorbovaný amoniak odsávanýejektorom § sa absorbuje v cirkulačnom roztoku dusičnanu amonného nastrekovaného do ejek-tore 8 zo zberača ejektora 2 čerpadlom ejektore JO. Část roztoku sa vedle do zmíežavačaJI ejektora, v ktorom sa zmleša s roztokou dusičnanu amonného, ako matečného roztoku, čer-paného čerpadlom JJ matečného roztoku rúrou JQ matečného roztoku a kyselinou dusičnouz přívodu 2 Z kyseliny dusičnéj. Procesové pery sú rúrou 22 procesovej páry vedené do te-pelného výmennlka 5 a/alebo kondenzátora J2. Matečný roztok z kryštalickej kaše sa zhro-mažďuje v zberačl J3 matečného roztoku, kryštallcký dusičnan amónny zo separačného zarla-denla J2 sa transportným systéraom JJ a J£ dávkuje do desorbéra J2· Vzdušnlna do desorbé-ra J2 »a filtruje na filtri vzduchu 22 a ventllátorom JO sa vháňa do kondenzátora J2a do ohrlevača JJ. Desorbovaný kryštallcký dusičnan amonný z desorbéra J2 sa zachytlv odlučovači Jg a vzdušnina sa vyperle v práčke J2 cirkulovaným roztokom dusičnanu amon-ného čerpadlom pračky 2J cez zmiešavač práčky 22· v okruhu sa udržuje pH prldavkom kyselinyduslčnej z přívodu J£ kyseliny duslčnej a kbncentrAda roztoku prlvodom kondenzátu zo zbe-rača 22 kondenzátu čerpadlom 24 kondenzátu.'Pr1rastok roztoku preteká do zberača 2 ejekto-ra. Desorbovaný kryštallcký dusičnan amonný odchádza cez zmiešavaciu závltovku 22· Pr1-rastok roztoku dusičnanu amonného zo zberača 2 ejektora odtéká rúrou JJ pracieho roztokudo odparky 2Žr bridové páry kondenzujú v kondensátore 2Ž a stekajú do zberača kondenzátu22. Zahuštěný roztok sa zhromažňuje v zásobníku dusičnanu amonného 22 a čerpadlom 2®dusičnanu amonného sa naatrekuje do přívodu 2 dusičnanu amonného a/alebo amonlakAtu. Preuiahčanle doslahnutla rovnováhy systému je možné prepojkou J$ i0 systému odčerpat částkryštallckej kaše a/alebo zahusterrý roztok dusičnanu amonného do retenčných zásobnlkov,alebo na prepracovanle v pomocných zariadeniach. Zo systému je možné rúrou JJ odvádzat matečný roztok na dosýtenie amoniakora a dusičnanem amonným v separátnom zariadenl pří-pravy amonlakAtu, ktorý sa nastrekuje do zmešovača 4 kryštal1zátora 2 prlvodom.
Okrem recikláde zneutral1zovaného desorbovaného amoniaku vo formě dusičnanuamonného, je možné proces pódia vynálezu kombinovat s Inýrai technologiemi, napr. výrobouamoniakAtov, výrobou kvapalného roztoku DAM zmiešavanlm roztoku dusičnanu amonného z pro-cesu s roztokom močoviny, alebo s pevnou močovinou, alebo použit na výrobu LAD. Toto tech-nologické spojenle je zvlášt výhodné, ak je k d1spoz1c11 separátna příprava roztoku dusič-nanu amonného a/alebo amonlakátov a/alebo příprava DAM a/alebo LAD, čím sa znižujú 1nves-tičné náklady na inštaláciu aparátov zabezpečujúc1ch redkláciu roztoku dusičnanu amonné-ho. Přiklad 1 1 000 kg zmesl dusičnanu amonného s obsahom 75 X hm. dusičnanu amonného, 10 X hm.vody a 15 X hm. amoniaku s rovnovážnou vysoiovacou teplotou 30 °C, temperovaný na 60 Cexpanduje v kryštallzačnom desorbére na teplotu 43 °C, desorbdou sa uvoinllo 113,4 kg NH^za súčasnej kryštaHzácie 398,8 kg dusičnanu amonného. Odstředěním kryitálov sa získá