. Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania azotanu amonowego i mate¬ rialów zawierajacych azotan amonowy z a- moniaku, kwasu azotowego i ewentualnie innych substancji oraz urzadzenie do wy¬ konywania tego sposobu.W patencie nr 349 330 podano juz, ze zywo przebiegajaca reakcje pomiedzy a- moniakiem i kwasem azotowym mozna zlagodzic^Utrzymujac otrzymany lug azo¬ tanu amonowego stale w obiegu i dopro¬ wadzajac skladniki reakcji w róznych punktach tego obiegu. W tymze patencie wspomniano równiez, ze chlodzenie lugu uskuteczniac równiez w innym punkcie obiegu.Dotad przeprowadzano chlodzenie lu¬ gu w ten sposób, ze przepuszczano go przez wymiennik ciepla, w którym zimna woda odbierala cieplo reakcji. Sposób ten nie jest racjonalny, poniewaz ginie przy nim cieplo, które mozna by wyzyskac do odparowania lugu azotanu amonowego.Sposób wedlug patentu francuskiego nr 730 380 jest pod tym wzgledem lepszy, poniewaz wedlug niego cieplo reakcji wy¬ zyskuje sie do odparowania lugów azota¬ nu amonowego. W tym celu wprowadza sie lug w obieg, doprowadza skladniki re¬ akcji w róznych punktach obiegu i odpa¬ rowuje ciecz po polaczeniu sie skladników reakcji. Przy tym czesc ciepla, odprowa-dzanego z wytworzonymi parami, zuzywa sie do podgrzewania kwasu azotowego.W sposobie wedlug tego wynalazku krazeiye lugów macierzystych przeprowa¬ dza, sie jednak pfrrzy uzyciu pompy. Prócz tego stosuje sie zawór rozprezajacy przy przeprowadzaniu cieczy do przestrzeni, w której odbywa sie parowanie pod zmniejszonym cisnieniem. Sposób ten jest wiec niedogodny, poniewaz wymaga bar¬ dzo skomplikowanej aparatury.Sposób wledlug wynalazku prowadzi natomiast do uzycia urzadzenia odznacza¬ jacego sie wielka prostota i celowoscia.Polega on na tym, ze pare, wytwarzana przy wprowadzaniu amoniaku, kwasu azo¬ towego i ewentualnie innych substancji do obiegu lugu azotanu amonowego lub ma¬ terialów zawierajacych azotan amonowy, zuzytkowuje sie do utrzymywania w ruchu obiegu tego lugu macierzystego.Amoniak i kwas azotowy wprowadza sie najlepiej w takim miejscu obiegu, w którym cisnienie jest tak wielkie, iz lug w tym miejscu nie wrze. Wrzenie nastepu¬ je natomiast dopiero po zakonczeniu reak¬ cji, najlepiej pod cisnieniem nizszym od atmosferycznego.Cieplo mozna doprowadzac takze z ze¬ wnatrz i otrzymywac bezposrednio z roz¬ cienczonego kwasu azotowego roztwory a- zotanu amonowego o dowolnym stezeniu.Urzadzenie do wytwarzania azotanu amonu lub materialów zawierajacych azo¬ tan amonowy sklada sie ze zbiornika pola¬ czonego z atmosfera, z parownika ustawio¬ nego wyzej i polaczonego przynajmniej dwoma przewodami, ewentualnie wspólo¬ siowymi, ze zbiornikiem, z urzadzenia do odprowadzania czesci utworzonego roz¬ tworu, zawierajacego azotan amonowy, znajdujacego sie przy dolnym zbiorniku lub przy jednym z przewodów, z urzadzenia do wytwarzania prózni, polaczonego z pa¬ rownikiem, oraz z urzadzen do wprowa¬ dzania skladników reakcji.Wedlug wynalazku do przewodów la¬ czacych zbiornik dolny z parownikiem mozna wbudowac jeden lub kilka ogrzewa¬ czy. Na przyklad ciecz mozna przeprowa¬ dzac przez wiazke rur ogrzewana para. W przewody laczace oba zbiorniki wbudowu¬ je sie ogrzewacze przewaznie w miejscach, w których ciecz nie wrze. Mozna jednak umiescic równiez ogrzewacze w ten spo¬ sób, zeby strefa ogrzewania pokrywala sie czesciowo lub calkowicie ze strefa wrze¬ nia.Fig. 1 wyjasnia schematycznie zasade, na której oparty jest niniejszy wynalazek.Fig, 2 przedstawia schematycznie pew¬ na postac wykonania urzadzenia wedlug wynalazku.Fig. 3 przedstawia schematycznie inna postac wykonania urzadzenia wedlug wy¬ nalazku, w którym cieplo doprowadza sie z zewnatrz.Roztwór zawierajacy azotan amonowy wprowadza sie w obieg, przy czym do prze¬ wodu A, w którym roztwór plynie ku gó¬ rze, doprowadza sie skladniki reakcji: a- moniak, kwas azotowy i ewentualnie inne materialy. Otrzymana mieszanine poreak¬ cyjna odparowuje sie czesciowo juz w przewodzie A, a nastepnie w parowniku S.Przewodem zstepujacym C ochlodzony roztwór prowadzi sie z powrotem do miejsca doprowadzania skladników re¬ akcji.Przy laczeniu sie skladników reakcji wywiazuje sie cieplo, wskutek czego na¬ stepuje miejscowe podniesienie sie tempe¬ ratury roztworu znajdujacego sie w obie¬ gu, tak ze roztwór poczyna wrzec. Powsta¬ jaca przy tym para wywoluje w przewo¬ dzie wznoszenie sie cieczy, a wskutek te¬ go utrzymuje sie obieg roztworu. Skladni¬ ki reakcji mozna przed ich polaczeniem podgrzac para uchodzaca z parownika.Doprowadzanie skladników reakcji nie¬ koniecznie musi sie odbywac w najnizszym punkcie przewodu A. Przeciwnie, najko- — 2 —rzysthiej jest dobrac miejsce wprowadza¬ nia skladników reakcji tak, aby w miej¬ scu, w którym poszczególne skladniki rea¬ guja ze soba, ciecz jeszcze nie wrzala.Nowy ten sposób pracy nie jest rów¬ niez zwiazany z uzyciem jakiegokolwiek okreslonego cisnienia w parowniku B. Naj¬ chetniej w parowniku B stosuje sie w prak¬ tyce próznie. Dolna czesc obiegu prze¬ ksztalca sie w zbiornik D (fig. 2 i 3), z któ¬ rego mozna wypuszczac utworzony roz¬ twór azotanu amonowego pod cisnieniem atmosferycznym. W miejscach E i F do¬ prowadza sie skladniki reakcji — kwas a- zotowy i amoniak — przy pomocy zna¬ nych urzadzen. W miejscu G, a gdy trze¬ ba takze w innych miejscach obiegu, moz¬ na ewentualnie dodawac równiez innych materialów. Parownik B jest polaczony z oddzielaczem porwanych kropel i skrapla¬ czem natryskowym J oraz pompa próz¬ niowa K. Ciecz osadzajaca sie w oddzie¬ laczu H mozna skierowac ponownie do o- biegu lub odprowadzic osobno.Urzadzenie przedstawione na fig. 3 jest ponadto zaopatrzone w ogrzewacz V, który przedstawiono na rysunku jako wiazke rur ogrzewanych para.Cisnienie panujace w parowniku B o- kresla temperature wrzenia lugu zawiera¬ jacego azotan amonowy. Róznica tempe¬ ratur lugu macierzystego przed wprowa¬ dzeniem skladników reakcji i po nim w przypadku, .gdy nie doprowadza sie ciepla z zewnatrz, jest zalezna od predkosci, z która sie te skladniki doprowadza. Mozna, oczywiscie, wplywac na zmiane predkosci obiegu lugu w danej aparaturze przez zmiane oporów mechanicznych istnieja¬ cych w przewodzie obiegowym.Chcac wytwarzac azotan amonowy wy¬ chodzi sie np, z rozcienczonego 42,5 % -owe¬ go kwasu azotowego i z nie rozcienczone¬ go amoniaku gazowego. Przy uzyciu pew¬ nej aparatury bez doprowadzania ciepla z zewnatrz i przy zastosowaniu w parowni¬ ku B cisnienia okolo 700 mm slupka rteci znaleziono, ze temperatura lugu azotanu amonowego w parowniku B, zbiorniku D i prowadzacym w dól przewodzie C wynosi okolo 70°C.W przewodzie A, prowadzacym ciecz ku górze, temperatura wzrasta w miejscu laczenia sie skladników reakcji do okolo 90°C. Nieco powyzej w przewodzie A zna.)- duje sie miejsce, w którym lug o tempera¬ turze 90°C poczyna wrzec pod panujacym tam cisnieniem. W miejscach lezacych jeszcze wyzej w przewodzie A cisnienie spada coraz bardziej, a wraz z nim spada temperatura wrzacej cieczy, która w kon¬ cu dochodzi do okolo 70°C. Jest to tempe¬ ratura, w której lug wrze pod cisnieniem panujacym w parowniku B. Ze zbiornika D odprowadza sie 60%-owy roztwór azo¬ tanu amonowego.Wychodzac z kwasu azotowego o wiek¬ szej mocy mozna oczywiscie otrzymac równiez lug azotanu amonowego o steze* niu wiekszym niz 60%. Na przyklad, wy* chodzac z 50%-owego kwasu azotowego, otrzymuje sie 74%-owy lug azotanu amo¬ nowego. Wychodzac z jeszcze bardziej stezonego kwasu azotowego mozna wytwa¬ rzac stopiony azotan amonowy ubogi w wode.Ze wzgledów gospodarczych lepiej jest przerabiac stosunkowo rozcienczony kwas azotowy i otrzymany lug azotanu amono¬ wego, zawierajacy wzglednie duzo wody, odparowywac do wymaganego stezenia.Wedlug wynalazku mozna takze przy uzyciu rozcienczonego kwasu azotowego otrzymywac bezposrednio lug azotanu a- monowego o dowolnej mocy, jesli sie be¬ dzie doprowadzalo cieplo z zewnatrz. To dodatkowo' doprowadzone cieplo moze wtedy odparowac dalsze ilosci wody tak, ze zamiast lugu zawierajacego wzglednie duzo wody otrzymuje sie lug bardziej ste¬ zony.Sprawnosc nowego tego urzadzenia jest _ 3 —niezwykle duza, co W praktyce wytwarza¬ nia azotanu amonowego jest bardzo waz¬ ne. Przy przekroju parownika B wynosza¬ cym np, 1,40 m sprawnosc aparatury wy¬ nosi okolo 120 t azotanu amonowego na dobe. Sprawnosc te bez szczególnych trud¬ nosci mozna jeszcze dowolnie zwiekszyc.Chcac wytwarzac materialy zawieraja¬ ce azotan amonowy mozna postepowac róznymi drogami. Mozna np, zamiast kwa¬ su azotowego wprowadzac do aparatury mieszanine kwasu azotowego z innymi sub¬ stancjami, np. kwasem siarkowym, fosfo¬ rowym, azotanami* siarczanami, fosforana¬ mi, chlorkami itd. Mozna takze doprowa¬ dzac dodatki takie, jak np, glina, les, mie¬ lony torf lub podobne substancje, Substancji tych mozna dodawac nie tylko w miejscu doprowadzania kwasu a- zotowego, ale takze w dowolnym innym miejscu, np, w miejscu G. W ten sposób mozna dodawac dowolnych nawozów; wte¬ dy otrzymuje sie nawozy mieszane, zawie¬ rajace azotan amonowy, ^ Przy stosowaniu sposobu wedlug wy¬ nalazku nie ma zadnych strat ciepla; prze¬ ciwnie, cale cieplo reakcji moze byc uzyte do odparowania otrzymanego roztworu azotanu amonowego. Nie wystepuja rów¬ niez zadne lub tylko bardzo nieznaczne straty azotu, a to wskutek tego, ze normal¬ nie w miejscu wzajemnego dzialania sklad¬ ników reakcji nie nastepuje wrzenie, tak ze ma sie do czynienia tylko z wrzacym roz¬ tworem azotanu amonowego.Jezeli sie dba o to, by ciecz w obiegu byla stale slabo kwasna (np, zawierala 4 g kwasu azotowego w litrze), to straty azotu wynosza okolo 0,05%. W tym przy¬ padku mozna odprowadzony lug dodatko¬ wo zobojetnic amoniakiem lub innymi substancjami i ewentualnie dalej odparo¬ wac.Nowe to urzadzenie jest ponadto bar¬ dzo proste w konstrukcji. Zabiera ono ma¬ lo miejsca i nie wymaga podczas pracy prawie zadnego nadzoru. Poza tym obywa sie ono bez przyrzadów utrzymujacych lug w obiegu, jak pomp i tym podobnych przy¬ rzadów. Urzadzenie to nie ulega prawie wcale zuzyciu, a prócz tego przez usunie¬ cie czesci aparatury, wymagajacych smaro¬ wania, wykluczona jest mozliwosc zanie¬ czyszczenia produktów koncowych olejem lub tluszczem.Zamiast jednego przewodu A prowa¬ dzacego do góry i jednej rury C prowa¬ dzacej w dól mozna zastosowac wieksza liczbe rur. Mozna takze ulozyc te rury jedna w drugiej, np, przewód A i rure C ulozyc wspólosiowo, przez co nie tylko zyskuje sie wiecej miejsca, ale takze zmniejsza powaznie straty ciepla. PL