FI72300C - Process and apparatus for producing ammonium nitrate. - Google Patents
Process and apparatus for producing ammonium nitrate. Download PDFInfo
- Publication number
- FI72300C FI72300C FI822324A FI822324A FI72300C FI 72300 C FI72300 C FI 72300C FI 822324 A FI822324 A FI 822324A FI 822324 A FI822324 A FI 822324A FI 72300 C FI72300 C FI 72300C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- ammonium nitrate
- neutralization
- reactor
- nitrate solution
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
7230072300
Menetelmä ja laite ammoniumnitraatin valmi s taimi seksiMethod and apparatus for the preparation of ammonium nitrate seedlings
Keksintö kohdistuu menetelmään ammoniumnitraatin valmistamiseksi neutraloimalla typpihappoa ammoniakin 5 avulla, mihin neutralointiin liittyy ammoniumnitraatti- liuoksen väkevöinti haiduttamalla, jolloin haihdutuksessa käytetään hyödyksi neutraloinnin reaktiolämpöä ja neutralointi tapahtuu ylipaineessa ilman prosessihöyryn muodostamista.The invention relates to a process for the preparation of ammonium nitrate by neutralizing nitric acid with ammonia 5, which neutralization involves concentrating the ammonium nitrate solution by evaporation, whereby evaporation utilizes the heat of neutralization reaction and the neutralization takes place under overpressure without generating process steam.
10 Vastaava menetelmä on esitetty julkaisussa "Hydrocarbon Prosessing, marraskuu 1978 sivuilla 169 ja edelleen. Tässä menetelmässä tuotetaan kuitenkin neutralointivaiheen reaktorissa matalapainevesihöyryä ja prosessihöyryä. Prosessihöyryä käytetään ammoniumnit-15 raattiliuoksen haihduttamiseen. Sen ylipaine on esimer kiksi 4 baaria abs. Ammoniumnitraatti ja ammoniakki saastuttavat prosessihöyryä huomattavassa määrässä. Prosessihöyryn kondensaattia käsiteltäessä edelleen täytyy se siten puhdistaa. Tämä aiheuttaa kustannuksia. 20 Korkein lämpötila neutraloinnissa on varmuussyis- tä 180°C tai hieman sen yläpuolella. Tätä vastaavasti täytyy happopitoisuuksien ollessa suurempia kuin esimerkiksi 57 painoprosenttia kierrättää huomattavia vesimääriä. Lisäksi voidaan muodostetun prosessihöyryn 25 avulla (4 baaria abs.) saada tuotetun ammoniumnitraat tiliuoksen väkevyys vain noin 95-painoprosenttiseksi.10 A similar process is described in Hydrocarbon Processing, November 1978, pages 169 et seq. However, this process produces low pressure water vapor and process steam in a neutralization stage reactor. 20 The maximum temperature in the neutralization is 180 ° C or slightly above for safety reasons, which means that considerable amounts of water must be recycled at acid concentrations higher than, for example, 57% by weight, and the generated process steam can also be recycled. by means of (4 bar abs.) to obtain the concentration of ammonium nitrate solution produced only about 95% by weight.
Samantapainen menetelmä on Stengel-menetelmä.A similar method is the Stengel method.
Tässä menetelmässä johdetaan typpihappo ja ammoniakki kuumennettuina reaktoriin. Reaktiolämpöä ei tällöin käy-30 tetä haihdutuksessa.In this process, nitric acid and ammonia are introduced into the reactor when heated. The heat of reaction is then not used in the evaporation.
Keksinnön tehtävänä on antaa käyttöön alussa mainittua laatua oleva menetelmä, jossa ei muodosteta prosessihöyryä ja jossa reaktiolämmön vaikutuksesta saavutetaan suuri ammoniumnitraattiliuoksen väkevyys.The object of the invention is to provide a process of the quality mentioned at the beginning, in which no process steam is generated and in which a high concentration of ammonium nitrate solution is achieved under the effect of the heat of reaction.
35 Keksinnön mukaan ratkaistaan edellä mainittu teh- 2 72300 tävä alussa esitetyn menetelmän avulla siten, että ammoniumnitraattiliuoksen päävirran paine säädetään höyrystymispaineeseen, jossa se ammoniumnitraattiliu-oksen sivuvirran avulla haihdutetaan.According to the invention, the above-mentioned task is solved by means of the method initially described, so that the pressure of the main stream of ammonium nitrate solution is adjusted to the evaporation pressure, where it is evaporated by means of a side stream of ammonium nitrate solution.
5 Neutralointireaktorista ei poisteta prosessihöy- ryä. Sen asemasta käytetään ammoniumnitraattiliuoksen sivuvirtaa ammoniumnitraattiliuoksen päävirran haihduttamiseen. Sivuvirran ja päävirran välisen lämmönvaihdon vaikutuksesta paisuu jälkimmäinen niin, että sen lämpö-10 tila laskee sivuvirran lämpötilan alapuolelle. Tässä menetelmässä jää prosessihöyryn puhdistus tai neutraloin-tireaktorin lauhdutus pois, koska näitä ei lainkaan tarvita. Ammoniumnitraatin pitoisuuden saamiseksi esimerkiksi 98 prosenttiin ei tarvitse käyttää ulkoisessa mene-15 telmässä muodostettua vesihöyryä.5 No process steam is removed from the neutralization reactor. Instead, a side stream of ammonium nitrate solution is used to evaporate the main stream of ammonium nitrate solution. As a result of the heat exchange between the side stream and the main stream, the latter expands so that its heat-10 state falls below the side stream temperature. In this process, process steam purification or condensation of the neutralization reactor is omitted because these are not required at all. To obtain an ammonium nitrate content of, for example, 98%, it is not necessary to use water vapor generated in an external process.
Keksinnön suositellussa toteutuksessa tapahtuu neutralointi ylipaineen avulla ohjattuna. Tällöin pidetään reaktorissa muodostunut ylipaine sallittujen rajojen sisällä. Tämä on edullista tarvittavan ja sallitun pai-20 neen ylläpitämiseksi reaktorissa.In a preferred embodiment of the invention, the neutralization takes place under the control of overpressure. In this case, the overpressure generated in the reactor is kept within the permissible limits. This is advantageous for maintaining the required and permissible pressure in the reactor.
Keksinnön muut edulliset toteutusmuodot ja laitteen ominaisuudet keksinnönmukaisen menetelmän suorittamista varten ilmenevät seuraavasta erään toteutusesimerkin kuvauksesta sekä alipatenttivaatimuksista. Piirroksessa on 25 esitetty erään laitteen vuokaavio keksinnönmukaisen me netelmän suorittamiseksi.Other preferred embodiments of the invention and the features of the device for carrying out the method according to the invention appear from the following description of an embodiment and from the subclaims. The drawing shows a flow chart of an apparatus for carrying out the method according to the invention.
Neutralointireaktoriin 1, joka on muodostettu sisäpuolisella ylivuodolla varustetuksi täystilalaitteeksi, johdetaan putken 2 kautta noin 65- painoprosenttista typ-30 pihappoa ja putken 3 kautta ammoniakkia. Reaktorin 1 kanteen on liitetty laite 4 paineensäätöä varten. Siinä on putki 5, joka on yhdistetty jäähdyttimeen 6. Putken 5 kautta virtaa reaktorin 1 yläosassa muodostunut vesihöyry, jota jäähdytetään jäähdyttimessä 6 kylmällä vedel-35 lä niin, että paine reaktorissa 1 pysyy halutussa, välillä 4-8 baaria abs. olevassa arvossa.To the neutralization reactor 1, which has been formed as a full-space device with an internal overflow, about 65% by weight of nitric acid is introduced via line 2 and ammonia via line 3. A device 4 for pressure control is connected to the lid of the reactor 1. It has a pipe 5 connected to the condenser 6. The water vapor formed in the upper part of the reactor 1 flows through the pipe 5 and is cooled in the condenser 6 with cold water so that the pressure in the reactor 1 remains the desired, between 4-8 bar abs. at current value.
3 723003 72300
Reaktorin 1 yläosasta poistetaan ammoniumnitraatti liuosta päävirtausputken 7 kautta ja siirretään paisuntaventtiilin 8 ja haihduttimen lämmönvaihtimen 9 kautta höyrynerottimeen 10.Ammonium nitrate solution is removed from the top of the reactor 1 through the main flow pipe 7 and transferred to the steam separator 10 via the expansion valve 8 and the evaporator heat exchanger 9.
Päävirtausputkessa 7 ammoniumnitraattiliuos virtaa läm-5 mönvaihtimen 9 lävitse ensiösuunnassa. Toisiopuolelle on lämmönvaihtimeen 9 liitetty kierrätysputkiston syöttöputki 11 ja poistoputki 12 sen käsittäessä myös syöttöpumpun 13. Syöttö-putki 11 alkaa reaktorista 1 sen yläosan alapuolelta. Palau-tusputki 12 päättyy reaktorin 1 alaosaan. Kierrätysputkiston 10 11, 12 ja 13 lävitse siirretään siten ammoniumnitraattiliuosta, ei kuitenkaan reaktorin 1 prosessivettä.In the main flow pipe 7, the ammonium nitrate solution flows through the heat exchanger 9 in the primary direction. Connected to the heat exchanger 9 on the secondary side is a recirculation line supply pipe 11 and an outlet pipe 12, which also comprises a feed pump 13. The supply pipe 11 starts from the reactor 1 below its upper part. The return pipe 12 terminates in the lower part of the reactor 1. The ammonium nitrate solution, but not the process water of the reactor 1, is thus passed through the recirculation pipes 10 11, 12 and 13.
Paine reaktorissa 1 säädetään edullisesti paineensäätö-laitteen 4 avulla siten, että ammoniumnitraattiliuoksen kiehumispiste reaktorissa 1 on noin 180°C. Ammoniumnitraattiliu-15 oksen väkevyys on tällöin noin 70 painoprosenttia. Samalla tavalla syötetään haihdutinlämmönvaihtimeen 9 toisiopuolelta ammoniumnitraattiliuoksen sivuvirtaa, jonka lämpötila on 180°C. Oleellisesti samassa lämpötilassa olevaa ammoniumnitraattiliuosta siirtyy päävirtausputkeen 7. Paine on tällöin edullisesti 20 5-6 baaria abs. Ammoniumnitraattiliuos siirtyy päävirtaus putken 7 lävitse reaktorin omapaineen vaikutuksesta. Paisunta-venttiilissä 8 saa ammoniumnitraattiliuos höyrystymispaineen, jossa ammoniumnitraattiliuoksen lämpötila on esimerkiksi 105°C. Tällöin haihdutinlämmönvaihteessa 9 höyrystyy ammoniumnitraat-25 tiliuosta. Höyrynerottimessa 10 tapahtuu faasien erottuminen putkeen 14 meneväksi ammoniumnitraattiliuokseksi, jonka väkevyys on noin 98 painoprosenttia, ja putkeen 15 meneväksi lauh-depoistoksi. Voimakkaasti väkevöityä ammoniumnitraattiliuosta siirtävä putki 14 on yhdistetty upotuskupin 16 välityksellä 30 varastotankkiin 17. Tästä voidaan johtaa ammoniumnitraattiliuosta siirtopumpun 18 avulla jatkokäsittelyyn, esimerkiksi granulointilaitokseen.The pressure in the reactor 1 is preferably regulated by means of a pressure control device 4 so that the boiling point of the ammonium nitrate solution in the reactor 1 is about 180 ° C. The concentration of the ammonium nitrate solution is then about 70% by weight. In the same way, a side stream of ammonium nitrate solution having a temperature of 180 ° C is fed to the evaporator heat exchanger 9 from the secondary side. The ammonium nitrate solution at substantially the same temperature is transferred to the main flow pipe 7. The pressure is then preferably 20 to 6 bar abs. The ammonium nitrate solution passes through the main flow line 7 under the influence of the reactor intrinsic pressure. In the expansion valve 8, the ammonium nitrate solution is subjected to an evaporation pressure at which the temperature of the ammonium nitrate solution is, for example, 105 ° C. In this case, the ammonium nitrate-25 solution evaporates in the evaporator heat exchanger 9. In the vapor separator 10, the phases are separated into an ammonium nitrate solution in the pipe 14 having a concentration of about 98% by weight and into a condensate discharge into the pipe 15. The pipe 14 for transferring the highly concentrated ammonium nitrate solution is connected via a dipping cup 16 to the storage tank 17. From this the ammonium nitrate solution can be led by means of a transfer pump 18 to further processing, for example to a granulation plant.
« 4 72300«4 72300
Putken 15 lävitse virtaavat lauhdevedet johdetaan lauhduttimeen 19. Kondensaatti siirretään upotuskupin 20 kautta kokooja-astiaan 21 ja se voidaan poistaa siitä pumpun 21 avulla. Kondensaatti soveltuu prosessivedeksi typpihapon 5 valmistukseen ja vastaaviin prosesseihin. Lauhdeveden siirtämiseksi putken 15 kautta lauhduttimeen 19 käytetään tyhjä-pumppua 2 3.The condensate flowing through the pipe 15 is led to the condenser 19. The condensate is transferred through the immersion cup 20 to the collecting vessel 21 and can be removed therefrom by means of a pump 21. The condensate is suitable as process water for the production of nitric acid 5 and the like. An empty pump 2 3 is used to transfer the condensate water through the pipe 15 to the condenser 19.
Lämmönvaihdin 9 voi olla yksivaiheinen tai monivaiheinen. Jos se on muodostettu monivaiheiseksi, siihen liittyy 10 vähäinen lämmönkulutus. Ylimääräinen lämpö voidaan käyttää hyödyksi palautusputkeen 12 kytketyssä lämmönvaihtimessa 24 kuumennushöyryn valmistamiseksi.The heat exchanger 9 can be single-stage or multi-stage. If it is formed in several stages, it involves 10 low heat consumption. The excess heat can be utilized in a heat exchanger 24 connected to the return pipe 12 to produce heating steam.
Jos halutaan esilämmittää typpihappoa ja/tai ammoniakkia ennen reaktoria 1, kytketään putkeen 2, vastaavasti 3 15 sopivat lämmönvaihtimet 25, 26 esiöpuolelle. Niihin voidaan toisiopuolisesti syöttää putken 15 lävitse virtaavaa lauhdevettä, jonka lämpötila on noin 170°C. Putkien lävitse vir-taavien lauhdevesien sisältämien typpiyhdisteiden erottamiseksi voidaan putkessa 15 suorittaa yksi- tai useampivaiheinen 20 pesu 27.If it is desired to preheat nitric acid and / or ammonia before the reactor 1, suitable heat exchangers 25, 26 are connected to the pipe 2, respectively 3 on the front side. Secondarily, condensate flowing through the pipe 15 at a temperature of about 170 ° C can be fed to them. In order to separate the nitrogen compounds contained in the condensate flowing through the pipes, a single or multi-stage washing 27 can be performed in the pipe 15.
Seuraavassa yhteenvedossa esitetään arvoja, jotka on saatu eräässä esimerkkitapauksessa valmistettaessa 98-paino-prosenttista ammoniumnitraattiliuosta ammoniumnitraattilait-teella.The following summary shows the values obtained in one exemplary case when preparing a 98% by weight ammonium nitrate solution with an ammonium nitrate apparatus.
2525
Syöttö (2,3) reaktori (1): typpihappoa sisältäen 65 painoprosenttia HNO-j, lämpötila 30°C 50,48 t/h ammoniakkia, kaasumaista, lämpötila 10°C 8,88 t/h 30Feed (2,3) reactor (1): nitric acid containing 65% by weight of HNO-j, temperature 30 ° C 50.48 t / h ammonia, gaseous, temperature 10 ° C 8.88 t / h 30
Poisto (7, 11) reaktori (1): (7) ammoniumnitraattiliuosta, 70,2 paino-prosenttista, lämpötila 180°C ja paine 5 baaria abs. 59,36 t/h 25 (11) 32,24 x 10^ MJ/h lämmitystarkoituk- siin haihduttimeen (9) t! 5 72300Removal (7, 11) of reactor (1): (7) ammonium nitrate solution, 70.2% by weight, temperature 180 ° C and pressure 5 bar abs. 59.36 t / h 25 (11) 32.24 x 10 ^ MJ / h for heating purposes to the evaporator (9) t! 5 72300
Syöttö (8,11) haihdutinlämmönvaihdin (9): (8) ammoniumnitraattiliuosta, 70,2 paino- prosenttista lämpötila 105°C, ensiöpuolella) 59,36 t/h (11) 32,24 x 10^ MJ/h (toisiopuolitse) 5Feed (8,11) evaporator heat exchanger (9): (8) ammonium nitrate solution, 70.2% by weight temperature 105 ° C, primary) 59.36 t / h (11) 32.24 x 10 ^ MJ / h (secondary side) 5
Poisto (14,15) erotin (10): (14) ammoniumnitraattiliuosta, 98 paino- prosenttista, 157°C 42,52 t/h (15) lauhdevettä paine 0,3 baaria abs.Removal (14,15) separator (10): (14) ammonium nitrate solution, 98% by weight, 157 ° C 42.52 t / h (15) condensate water pressure 0.3 bar abs.
10 lämpötila 170°C 16,84 t/h10 temperature 170 ° C 16.84 t / h
Lauhdutin (19): poistuvaa kondensaattia, lämpötila 65°C 16,84 t/hCondenser (19): condensate leaving, temperature 65 ° C 16.84 t / h
Poistolämpö lauhdevesistä johdossa 15 voidaan johtaa myös ilman lämmittämiseen, jota käytetään tuotteen granulointi laitoksessa.The heat of discharge from the condensate in line 15 can also be conducted to heat the air used in the product granulation plant.
Tässä tapauksessa jäähdytetään lauhdutinta 19 tarkoituksenmukaisesti ilmalla, joka tällöin lämpiää.In this case, the condenser 19 is suitably cooled by air, which then heats up.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI822324A FI72300C (en) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | Process and apparatus for producing ammonium nitrate. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI822324 | 1982-06-29 | ||
FI822324A FI72300C (en) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | Process and apparatus for producing ammonium nitrate. |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI822324A0 FI822324A0 (en) | 1982-06-29 |
FI822324L FI822324L (en) | 1983-12-30 |
FI72300B FI72300B (en) | 1987-01-30 |
FI72300C true FI72300C (en) | 1987-05-11 |
Family
ID=8515763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI822324A FI72300C (en) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | Process and apparatus for producing ammonium nitrate. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI72300C (en) |
-
1982
- 1982-06-29 FI FI822324A patent/FI72300C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI822324L (en) | 1983-12-30 |
FI72300B (en) | 1987-01-30 |
FI822324A0 (en) | 1982-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3245883A (en) | Closed circuit distillant feed with indirect heat exchange condensation | |
US2896419A (en) | Fresh water recovery process and apparatus for use in same | |
WO2006094437A1 (en) | A method and an multi-effect evaporation for waste water of alkylene oxides | |
US3288686A (en) | Method for multi-flash evaporation to obtain fresh water from aqueous solution | |
KR100407370B1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR RECOVERING INTEGRATED VAPOR CONDENSATE FROM URGENT VACUUM EVAPORATOR | |
EP0029536A1 (en) | Process for removing and recovering ammonia from aqueous liquors | |
WO2002032813A1 (en) | Process and plant for multi-stage flash desalination of water | |
US3951753A (en) | Method and apparatus for the conversion of an aqueous scale-formed liquid | |
CN105327518B (en) | The concentration systems and method of a kind of pentanediamine | |
CN106746110A (en) | A kind of device and processing method for processing high ammonia nitrogen and high salt waste water | |
CN110282676B (en) | Hydrazine hydrate wastewater evaporation crystallization equipment and evaporation crystallization process thereof | |
US4213830A (en) | Method for the transfer of heat | |
CN106115740B (en) | A kind of salt extraction process and salt making system | |
US2764234A (en) | Method and apparatus for concentrating liquids | |
CN106829899B (en) | The Wet Processes of Phosphoric Acid and fluosilicic acid processing method of no fluorinated tail gas discharge | |
BRPI0720245A2 (en) | Process and Apparatus for Preparing Alkyl Methacrylates | |
CN110746022B (en) | Sewage treatment system | |
CN106145487A (en) | A kind of technique processing rare-earth trade high-concentration ammonia nitrogenous wastewater reuse | |
US3901768A (en) | Distillation method and apparatus | |
GB1260214A (en) | Method and apparatus for the desalination of water | |
FI72300C (en) | Process and apparatus for producing ammonium nitrate. | |
CN104803538A (en) | Low-cost and low-energy-consumption sea water processing process method | |
US3963619A (en) | Apparatus for the prevention of scaling in desalination apparatus | |
SU1367853A3 (en) | Method of producing ammonium nitrate | |
US4038035A (en) | Apparatus for enriching hydrogen with deuterium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: DIDIER ENGINEERING GMBH. |