W patencie nr 18696 opisano sposób wytwa¬ rzania azotanu amonu, dajacy duze korzysci przede wszystkim w tych przypadkach, gdy prze¬ rabia sie kwas azotowy o stosunkowo slabym ste¬ zeniu, ponizej 50%. Wtedy cale bedace do dyspo¬ zycji cieplo, zlozone z ciepla reakcji i z ciepla rekuperowanego, mozna celowo wyzyskac na podniesienie stezenia roztworu wytwarzanego azotanu amonu.Przy wyzszym stezeniu kwasu wyjsciowego, np. 60%, i przy zuzytkowaniu calkowitej ilosci ciepla, bedacego do dyspozycji, otrzymuje sie tak wysokie stezenie krazacego w obiegu roztwo¬ ru azotanu, ze' proces, opisany w patencie nr 18696, napotyka na duze trudnosci. Okazalo sie, ze juz po przekroczeniu stezenia roztworu azo¬ tanu, wynoszacego 80%, praca aparatury staje sie utrudniona. Stezeniu bowiem roztworu azo¬ tanu 80% odpowiada temperatura nasycenia 58°C; zeby zatem uniknac wykrystalizowywania soli z roztworu i zatykania aparatury, trzeba utrzymac roztwór azotanu w calym ciagu prze¬ róbki w temperaturze wyzszej od temperatury nasycenia, np. w temperaturze 70°C. Przy ste¬ zeniach jeszcze wyzszych niz 80% konieczne tem¬ peratury sa jeszcze wyzsze, co równolegle z mniejsza zawartoscia wody w roztworze utrud¬ nia absorpcje NHi w absorberze. Praktycznie stezenie 80% okazalo sie granicznym i powyzej niego praca aparatury staje sie utrudniona. W przypadkach zatem, gdy kwas wyjsciowy jest mocniejszy niz 5£%, mozliwe jest przy uzyciu aparatury wedlug patentu nr 18696 wyzyskiwa¬ nie tylko czesci ciepla, by nie przekroczyc steze¬ nia 80%.Celem niniejszego wynalazku jest usuniecie opisariej niedogodnosci i takie.udoskonalenie spo¬ sobu wedlug patentu nr 18696, aby w przypad¬ kach przeróbki mocniejszego kwasu, móc cieplo, bedace do. dyspozycji, wyzyskac calkowicie do stezania roztworu azotanu amonu.Sposób wedlug wynalazku opiera sie na spo¬ strzezeniu, ze przy dodawaniu kwasu poza pom¬ pa cyrkulacyjna mozna dojsc do temperatury140°C bez objawów dymienia azotanu. Tlumaczy sie to zjawisko tym, ze hydrostatyczne cisnienie cieczy poza ponrpa wystarcza, aby powstrzymac parowanie HNOs i wydzielanie sie gazowego NHs z roztworu. Fakt, ze cisnienie przeciwdzia¬ la wytwarzaniu sie dymów azotanu jest zresz¬ ta znany.Istnieja nawet sposoby wytwarzania azotanu amonu, polegajace na tym, ze cale zobojet¬ nienie przeprowadza sie pod cisnieniem, które jest wyzsze od cisnienia par nad HNOs odpowia¬ dajacego temperaturze, która wytwarza sie przy zobojetnianiu, przez co przeciwdziala sie dymie¬ niu, kwasu. Sposoby te pozwalaja podniesc tem¬ perature zobojetniania, co ma zasadnicze zna¬ czenie dla rekuperacji ciepla reakcji. Jezeli, bo¬ wiem cieplo zobojetniania ma byc wykorzystane na odparowanie roztworu, konieczna jest pewna róznica miedzy temperatura zobojetniania a tem¬ peratura jego odparowywania przy równoczes¬ nym rozdzieleniu obu procesów. Róznica ta jest niezbedna dla ruchu ciepla od roztworu zobojet¬ nianego do roztworu odparowywanego. Jezeli np. produkuje sie roztwór azotanu o stezeniu 93 który wrze w temperaturze 155°C, to tempera¬ tura reakcji musi wynosic przynajmniej 170°C, aby cieplo mozna bylo przeprowadzic od-roztwo¬ ru reagujacego do roztworu odparowywanego.Aby umozliwic zobojetnianie w temperaturze 170°C bez dymienia, wprowadza sie we wspom¬ nianym sposobie tak NHs jak i HNOz do reak¬ tora pod cisnieniem 5 atm.W odróznieniu od tych znanych sposobów, sposób wedlug wynalazku wykonuje sie w tem¬ peraturze o wiele nizszej, wynoszacej mniej wie-' cej 100 — 140°C. Temperatura np. 140°C wy¬ maga juz tylko cisnienia 2,2 ata = 1,2 atn w rurociagu tuz za pompa. Cisnienie to bez spec¬ jalnych zmian konstrukcyjnych jest w tym miej¬ scu aparatury wedlug patentu nr 18696 zapew¬ nionej Przy wysokosci kolumny zobojetniajacej okoltf' 10 m, przy ciezarze wlasciwym roztworu 7 —- 1, 3685, cisnienie' hydrostatyczne wynosi 10 m-[ — 1,3685 10 = 13,685 m HiO = 1,368 atn.Opory przeplywu zwiekszaja jeszcze powyz¬ sze cisnienie. W odróznieniu od innych opisanych znanych sposobów cisnienie wystepuje tu tylko w jednym punkcie obiegu, a mianowicie w punkcie, w którym zachodzi reakcja zobojetniania NHaOH + HNOz, podczas, gdy pierwsza czesc reakcji NH&+H2O = NHaOH przebiega pod cisnieniem atmosferycznym. Ponadto w sposobie, bedacym przedmiotem wynalazku nie przeprowadza sie wytworzonego w reakcji ciepla posrednio przez powierzchnie ogrzewalna w calosci do roztworu koncowego w celu jego odparowania, lecz wiek¬ sza czesc ciepla zuzytkowuje sie bezposrednio w ¦; kolumnie neutralizacyjnej bezprzeponowo na ste¬ zenie wstepne roztworu do 80o/0, a tylko nad¬ miary ciepla zuzywa sie na odparowanie roztwo¬ ru w odparowywaczu przeponowym do stezenia ponad 8O0/0.Wreszcie w odróznieniu od innych znanych sposobów spadek temperatury miedzy roztworem reagujacym a roztworem stezanym uzyskuje sie z jednej strony dzieki cisnieniu hydrostatyczne¬ mu, panujacemu w,rurociagu poza pompa, a z drugiej strony wskutek wdmuchiwania powietrza do odparowywacza, co pozwala odparowywac roztwór w temperaturze nizszej niz jego tempe¬ ratura wrzenia pod cisnieniem atmosferycznym.Wymienione róznice miedzy sposobem wedlug wynalazku a sposobami dawnymi sa powodem powaznych korzysci. Jak wiadomo, ogrzewanie roztworu NH± NOx powoduje czesciowy rozklad azotanu. Rozklad ten jest funkcja czasu i tem¬ peratury- Jezeli w temperaturze 170°C rozklada sie w godzinie okolo 2t»/o azotanu, to w tempera¬ turze 140°C zaledwie 0,4o/0. Przez skrócenie cza¬ su, w jakim dziala podwyzszona temperatura, obniza sie jeszcze dalej, strate, powodowana przez rozklad. Prowadzenie pierwszej czesci reakcji NH3 |+ H2O = NH\OH bez cisnienia pozwala uniknac kompresji NHz, co z jednej ' strony daje oszczednosc na energii, z drugiej zas wyklucza moznosc dostania sie smarów z urzadzenia spre¬ zajacego do roztworu azotanu. Jak wiadomo, 0- becnosc - oleju w azotanie amonowym moze pro¬ wadzic do eksplozji i specjalna ostroznosc jest w tym przypadku szczególnie wskazana. Odparo¬ wywanie wiekszej czesci wody, zawartej w roz¬ tworze, bezposrednio w kolumnie zobojetniaja¬ cej w sposób bezprzeponowy zmniejsza koszty aparatury. Jezeli np. wyjsc z kwasu 56% i pod¬ dac roztwór azotanu stezaniu wstepnemu do 80;/o w kolumnie, to odparuje sie w niej okolo 367,8 kg wody na jedna tone NH\NOz, a tylko 160 kg wody pozostanie do odparowania w odparowy¬ waczu przy uzyciu powierzchni ogrzewalnej, aby podniesc stezenie roztworu do 92«/0. Przy innych znanych sposobach trzebaby przeprowadzic przez powierzchnie ogrzewalna calkowite cieplo, potrzeb¬ ne do odparowania 527,5 kg wody na jedna tone NHtNOs.Na rysunku przedstawiono schematycznie przyklad urzadzenia do wykonywania sposobu wedlug wynalazku.Roztwór azotanu amonu przeplywa w ciag¬ lym obiegu przez pochlaniacz i, pompe cyrkula- cyjna 2, odparowywacz 3, rozpylacz 4, odparo- wyWacz wstepny 5, syfon rurowy 6 otaz rozpy¬ lacz 7.Roztwór azotanu amonu, cyrkulujacy w obie-3?u zamknietym dzieki pompie 2, nasyca sie ,w pochlaniaczu 1 amoniakiem doprowadzanym przewodem 32. Amoniakalny roztwór azotanu -amonu splywa do* pompy 2. Tuz za pompa 2 do¬ daje sie kwasu azotowego przewodem 28. Kwas azotowy doplywa z wysoko ustawionego zbiorni¬ ka 26 przewodem 39 przez wezownice 27, w któ¬ rej podgrzewa sie oparami z kolumny, wreszcie przewodem 28. Amoniakalny roztwór azotaAu, podgrzany juz uprzednio cieplem absorpcji amo¬ niaku, podgrzewa sie przy zobojetnianiu kwasem dalej do temperatury 120 140°C. Roztwór, lek- Ya przekwaszony HNOs, plynie przeWodem po przez przestrzen 3 odparowywacza 20 i dalej przewodem iO do rozpylacza cieczy % i zrasza wypelnienie odparowywacza 5, w górnej czesci kolumny. Powietrze wdmuchiwane wentylatorem S i przewodem 38 ochladza roztwór z równoczes¬ nym odparowywaniem czesci zawartej w nim wo¬ dy. Syfonem 6 roztwór splywa do rozpylacza cie¬ czy 7 i zrasza wypelnienie absorbera 10 gdzie roz¬ poczyna sie nowy cykl przebiegu.Przez zmieszanie czesci roztworu przekwa- szonego odprowadzanego przewodem. 12 i zawo¬ rem 13 z roztworem amoniakalnym, odplywaja¬ cym przewodem 9, otrzymuje sie roztwór doklad- .nie obojetny. Powietrze~ogrzane i nasycone para ¦ w odparowywaczu 5 oddziela sie od kropel we filtrze 31. Cieplo, w nim zawarte, wykorzystuje sie czesciowo na podgrzanie kwasu w wezowni- cy 27. Skropliny odplywaja syfonem 29, a opary uchodza w atmosfere przez górny wylot kolumny.Za pompa 2 wlaczony jest w obieg roztworu azotanu odparowywacz 20 o podwójnych scian¬ kach w celu wytworzenia miedzy nimi pustej przestrzeni 3, przez która przeplyw^ roztwór azotanu podgrzany np. do 120°C przez dodanie kwasu i ochladza sie np. do 100°C. Odparowywacz , 20 polaczony jest za pomoca? przewodu 33 z wen¬ tylatorem powietrznym 8.Odprowadzenie ciepla nastepuje przez scian¬ ke wewnetrzna zlewana od strony wewnetrznej okolo' 80% roztworem, który przez syfon 10, 11 zbiornik 1.b, 15, pompe 16, wentyl plywakowy 17, regulujacy dzialanie pompy 16 w ten sposób, aby poziom cieczy w zbiorniku 15 byl staly, i prze¬ wód 18 doprowadza sie do zbiornika zraszajace¬ go 19, umieszczonego na odparowywaczu 20. Ze zbiornika zraszajacego 19 roztwór przedostaje sie przez zabkowana krawedz scianki odparowy¬ wacza 20 i splywa cienka warstwa po wewnetrz¬ nej stronie scianki w "dól. Na drodze tej roztwór ! podgrzewa sie cieplem roztworu, przechodzace- i go przez przestrzen 3, i ulega stezeniu. /Powie¬ trze nasycone para odplywa do filtra 31, sl po-, wietrze, doprowadzane od dolu z wentylatora 8 PO Z. G/13 Oddz. w B-stoku — 150 za: przewodem 33, unosi wyparowujaca z niego pare wodna. Roztwór stezony do 92—96°/0 (zaleznie od stezenia uzytego kwasu) splywa na dno odparowy¬ wacza 20, skad przewodem 21 przechodzi do o- grzewanego zbiornika 22. ' < Dolna czesc odparowywacza 20 moze byc o- grzewana para swieza* by w chwili rozruchu czy spadku stezenia kwasu, czy wreszcie zbyt duzych strat ciepla uzupelnic niedobór .ciepla ogrzewa¬ niem parowym. Pare swieza doprowadza sie do przestrzeni 23 odparowywacza 20 i przestrzeni 2U zbiornika 22 o podwójnych sciankach. Skrop¬ liny odplywaja przez zbiornik 25. Zbiornik trój¬ dzielny 14, 15 sluzy do kontroli obojetnosci roz¬ tworu azotanu. Przelew ruchomy 11 syfonu 10, 11 przerzuca sie raz do jednej dzialki zbiornika, raz do drugiej (fig. 2), przjj czym zawartosc dzialki vA danej chwili niezasilanej, mozna analitycznie skontrolowac i w razie potrzeby zobojetnic. Do regulacji równomiernego zasilania odparowywa¬ cza sluzy zawór plywakowy 17, otwierany lub zamykany przy pomocy plywaka, utrzymujacy staly poziom cieczy w zbiorniku 15.Powierzchnia wymiany ciepla odp'arowywacza 20, przedstawiona jako cylinder, moze byc u- ksztaltowana dowolnie, np. jako pek rurek, we-, zownica, pek plyt itd. PL