RU2093497C1 - Method of manufacturing liquid nitrogen fertilizer - Google Patents
Method of manufacturing liquid nitrogen fertilizer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2093497C1 RU2093497C1 RU94009439A RU94009439A RU2093497C1 RU 2093497 C1 RU2093497 C1 RU 2093497C1 RU 94009439 A RU94009439 A RU 94009439A RU 94009439 A RU94009439 A RU 94009439A RU 2093497 C1 RU2093497 C1 RU 2093497C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- nitric acid
- air
- liquid nitrogen
- gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к процессам химической технологии и может быть использовано в производстве смесей жидких азотсодержащих удобрений, например, на основе карбамида и аммиачной селитры. The invention relates to processes of chemical technology and can be used in the production of mixtures of liquid nitrogen-containing fertilizers, for example, on the basis of urea and ammonium nitrate.
Известен способ производства жидкого азотного удобрения, выбранный в качестве прототипа изобретения, путем смешивания водных растворов аммиачной селитры и карбамида и нейтрализацией избыточного аммиака раствором азотной кислоты. A known method of producing liquid nitrogen fertilizer, selected as a prototype of the invention, by mixing aqueous solutions of ammonium nitrate and urea and neutralizing excess ammonia with a solution of nitric acid.
Недостатком известного способа является неудовлетворительное регулирование основных параметров процесса из-за искажения показаний приборов, что обусловлено следующим. При вводе азотной кислоты в технологический поток смеси происходит реагирование азотной кислоты не только с избыточным аммиаком, приводя к его нейтрализации, но и частично с карбамидом, образуя нестойкий нитрат карбамида, который разлагается с выделением газов (диоксид углерода, азот и водород), преобладающим из которых является диоксид углерода. Газы выделяются в виде пузырей, что создает двухфазную систему (жидкость-газ) в растворе и нарушает работу приборов контрольно-измерительного комплекса, т. к. наличие газосодержания существенно изменяет фиксируемые физические характеристики раствора (плотность, электропроводность и др.). На индикаторных диаграммах это отмечается в виде "провалов показаний" на длительных отрезках времени. The disadvantage of this method is the unsatisfactory regulation of the main process parameters due to distortion of the readings, due to the following. When nitric acid is introduced into the process stream of the mixture, nitric acid reacts not only with excess ammonia, leading to its neutralization, but also partially with urea, forming unstable urea nitrate, which decomposes with the release of gases (carbon dioxide, nitrogen and hydrogen), prevailing from which is carbon dioxide. Gases are emitted in the form of bubbles, which creates a two-phase system (liquid-gas) in the solution and disrupts the operation of the instruments of the control and measuring complex, since the presence of gas content significantly changes the recorded physical characteristics of the solution (density, electrical conductivity, etc.). On indicator charts, this is noted in the form of “reading failures” over long periods of time.
Задача, решаемая заявляемым изобретением повышение надежности работы измерительных комплексов в производстве растворов с пониженным содержанием свободного аммиака. The problem solved by the claimed invention to increase the reliability of the measuring systems in the production of solutions with a low content of free ammonia.
Сущность заявляемого решения заключается в том, что в известном способе производства жидкого азотного удобрения путем смешивания водных растворов аммиачной селитры и карбамида и нейтрализацией избыточного аммиака раствором азотной кислоты, после ввода раствора азотной кислоты производят контактирование смеси с инертным газом и отработанный инертный газ выводят из системы. Раствор азотной кислоты вводят перед смешиванием компонентов, а полученную смесь дросселируют. Контактирование смеси с инертным газом производят под вакуумом. The essence of the proposed solution lies in the fact that in the known method for the production of liquid nitrogen fertilizer by mixing aqueous solutions of ammonium nitrate and urea and neutralizing excess ammonia with a solution of nitric acid, after entering the solution of nitric acid, the mixture is contacted with an inert gas and the spent inert gas is removed from the system. The nitric acid solution is introduced before mixing the components, and the resulting mixture is throttled. The mixture is contacted with an inert gas under vacuum.
Существенность заявляемых отличительных признаков состоит в следующем. The materiality of the claimed distinctive features is as follows.
1. После ввода раствора азотной кислоты производят контактирование раствора "КАС" с инертным газом. В результате контакта происходит переход газов, растворенных в "КАС", в инертный газ. Это позволяет снизить газосодержание раствора "КАС", устранить изменение физических свойств раствора (плотность, электропроводность), что обеспечивает стабильную работу контрольно-измерительных приборов (КИП) и эффективное управление техпроцессом. 1. After entering the nitric acid solution, the CAS solution is contacted with an inert gas. As a result of the contact, the gases dissolved in CAS are converted into an inert gas. This allows you to reduce the gas content of the solution "CAS", to eliminate the change in the physical properties of the solution (density, electrical conductivity), which ensures stable operation of instrumentation and control devices and efficient process control.
2. Отработанный газ выводят из системы. Это устраняет накопление газа в системе, предотвращает повышение давления газа над раствором и исключает обратный переход десорбированных газов в раствор "КАС". 2. Exhaust gas is removed from the system. This eliminates the accumulation of gas in the system, prevents the increase in gas pressure above the solution and eliminates the reverse transition of the desorbed gases to the CAS solution.
3. Полученную смесь дросселируют. Это позволяет осуществить сбросом давления частичную дегазацию смеси от газов, образующихся при взаимодействии азотной кислоты с карбамидом. 3. The resulting mixture is throttled. This allows the pressure relief to partially degass the mixture from gases formed during the interaction of nitric acid with urea.
4. Контактирование смеси с инертным газом производят под вакуумом. Это существенно снижает давление растворенных газов над раствором и повышает степень их выделения из раствора. Это позволяет провести эффективное удаление газов из раствора "КАС", что стабилизирует работу контрольно-измерительных приборов. 4. Contacting the mixture with an inert gas is carried out under vacuum. This significantly reduces the pressure of dissolved gases over the solution and increases the degree of their release from the solution. This allows for effective removal of gases from the CAS solution, which stabilizes the operation of instrumentation.
На фиг. 1 показана схема реализации способа с подачей раствора азотной кислоты в раствор "КАС"; на фиг.2 схема реализации способа с подачей раствора азотной кислоты в раствор аммиачной селитры. In FIG. 1 shows a diagram of the implementation of the method with the supply of a solution of nitric acid in a solution of "CAS"; figure 2 diagram of the implementation of the method with the supply of a solution of nitric acid in a solution of ammonium nitrate.
Схемы для реализации способа содержат соединенные последовательно насадочный смеситель растворов 1, рекуперативный холодильник 2, дегазатор 3, содержащий внутри разделительную тарелку с установленной на ней подъемной трубой 4 и перфорированную тарелку 5. Дегазатор 3 соединен по жидкой фазе со сборником 6 дегазированного "КАС" и далее с насосом 7, а по газовой фазе с абсорбером 8 и далее газодувкой 9. Вместо газодувки 9 могут использоваться другие устройства для создания разряжения (вакуума) эжекторы, вакуум-насосы и т.д. Подача раствора азотной кислоты в технологический поток производится через смеситель 10, который может быть выполнен в виде насадочного, распылительного или эжекционного аппарата. Схема также содержит емкость 11 для ингибитора коррозии, подключенную к всасу дозирующего насоса 12. Нагнетание насоса 12 выведено в технологический поток раствора "КАС" перед дегазатором 3. В качестве ингибитора коррозии может использоваться раствор "Корблок" или отрофосфорная кислота. Подача воздуха в дегазатор 3 производится через барботер 13. В линии "КАС" после холодильника 2 и перед дегазатором 3 размещен контрольно-измерительный комплекс 14 первой ступени для определения качества "КАС" по физическим характеристикам. После дегазатора 3 размещен контрольно-измерительный комплекс 15 второй ступени для определения качества "КАС" и управления технологическим процессом. На линии подачи азотной кислоты в технологический поток размещен регулирующий клапан 16, связанный с контрольно-измерительным комплексом 15. Если азотная кислота вводится в раствор амселитры, то перед дегазатором 3 на линии раствора "КАС" устанавливается дросселирующий вентиль 17. Schemes for implementing the method include a series-packed nozzle mixer of solutions 1, a
Примеры реализации способа производства жидкого азотного удобрения марки "КАС-30". Examples of the method of production of liquid nitrogen fertilizer brand "KAS-30".
Пример 1. Растворы аммиачной селитры и карбамида, содержащие свободный аммиак, соответственно, 0,25 г/л и 9,5 г/л, с температурами, соответственно, (100±5)oC и (98±2)oC поступают отдельными потоками в установку производства "КАС" в весовом соотношении 1 0,78 в смеситель 1, где интенсивно перемешиваются и происходит образование раствора "КАС" на выходе из аппарата. После смесителя 1 раствор "КАС" проходит через теплообменник 2, в котором охлаждается со 100oC до 45oC оборотной водой, и затем проходит через контрольно-измерительный комплекс 1-й ступени 14, где измеряются физические характеристики раствора "КАС". В охлажденный поток раствора "КАС" дозируется ингибитор коррозии "Корблок" в соотношении 0,2 кг/т "КАС". Дозировка ингибитора коррозии производится из емкости 11 посредством насоса 12. Далее, в охлажденный поток раствора "КАС" через смеситель 10 дозируется раствор 50%-й азотной кислоты в количестве 29 кг/т "КАС" с температурой (20±2)oC. При смешивании происходит реакция нейтрализации избыточного аммиака, содержащегося в растворе "КАС", сопровождающаяся выделением тепла и нагреванием раствора на 2oC. При этом происходит взаимодействие азотной кислоты с карбамидом, что приводит к его частичному разложению, сопровождающемуся выделением (десорбцией) газов преимущественно содержащих диоксид углерода. При этом происходит образование двухфазной системы (жидкость-газ) с поверхностью раздела фаз. Далее раствор "КАС" поступает в нижнюю зону дегазатора 3. Туда же подается воздух через барботер 13. Происходит интенсивное перемешивание раствора "КАС" с воздухом, что приводит к снижению давления десорбируемых газов (ДГ) над поверхностью раздела фаз воздух-раствор "КАС". Это приводит к интенсивному переходу ДГ из раствора "КАС" в барботирующий воздух (первая ступень дегазации). Раствор "КАС" с воздухом поднимается в дегазаторе 3 по высоте подъемной трубы 4, растекается по тарелке 5 и через ее перфорацию стекает гравитационно в виде системы струй на разделительную тарелку 4. При этом происходит выделение из раствора воздуха, содержащего ДГ, и дополнительное выделение ДГ из раствора "КАС" за счет существенного увеличения свободной поверхности раствора "КАС" и за счет поддерживаемого разрежения в этой зоне (вторая ступень дегазации). Разрежение (вакуум) снижает равновесное давление ДГ в системе жидкость-газ и обуславливает более полную дегазацию раствора "КАС". Затем дегазированный раствор "КАС" проходит приборы контрольно-измерительного комплекса 2-й ступени 15. Благодаря тому, что из раствора "КАС" практически полностью удалены газы, то изменения физических характеристик раствора "КАС", зависящих от газосодержания (плотность, электропроводность и др.), не происходит, что обеспечивает стабильный контроль и эффективное управление технологическим процессом в широком диапазоне нагрузок. При отклонении содержания аммиака от заданного в выходящем растворе "КАС", определяемое по величине щелочности раствора, подается автоматический сигнал на изменение расхода азотной кислоты через регулирующий клапан 16. Дегазированный раствор "КАС", с содержанием аммиака около 0,025% ингибитора коррозии не менее 0,012 и щелочью 7,1 поступает в сборник 6, из него перекачивается насосом 7 в хранилище "КАС", где осуществляется дополнительный контроль по содержанию аммиака, и далее на отгрузку потребителю. ДГ вместе с воздухом из дегазатора 3 поступают в абсорбер 8, орошаемый циркуляционным раствором, где происходит очистка газа до снижения содержания примесей в выходящем газе ниже санитарных норм. Очищенный газ вентилятором 9 выбрасывается в атмосферу.Example 1. Ammonium nitrate and urea solutions containing free ammonia, respectively, 0.25 g / l and 9.5 g / l, with temperatures, respectively, (100 ± 5) o C and (98 ± 2) o C in separate streams to the KAS production unit in a weight ratio of 1 0.78 to mixer 1, where they are intensively mixed and a KAS solution is formed at the outlet of the apparatus. After mixer 1, the UAN solution passes through a
Пример 2. Растворы аммиачной селитры и карбамида, содержащие свободный аммиак, соответственно, 0,25 г/л и 9,5 г/л с температурами, соответственно, (100±5)oC и (98±2)oC поступают отдельными потоками в установку производства "КАС" в весовом соотношении 1oC0,78. В поток амселитры в смеситель 10 дозируется раствор 50%-й азотной кислоты в количестве 28 кг/т "КАС" через регулирующий клапан 16. При смешивании происходит реакция нейтрализации избыточного аммиака, содержащегося в амселитре, сопровождающаяся выделением тепла, что приводит средней температуры потока на 2oC. Далее, потоки карбамида и аммиачной селитры с азотной кислотой поступают в смеситель 1, где интенсивно перемешиваются и происходит образование раствора "КАС" на выходе из аппарата. При смешивании происходит реакция нейтрализации избыточного аммиака, содержащегося в карбамиде, сопровождающаяся выделением тепла, что приводит к повышению средней температуры смеси на 4oC. При этом взаимодействие азотной кислоты с карбамидом приводит к его частичному разложению, сопровождающемуся образованием десорбируемых газов (ДГ) с преимущественным содержанием диоксида углерода. После смесителя 1 раствор "КАС" проходит через теплообменник 2, в котором охлаждается с 103 oC до 45 oC оборотной водой. В охлажденный раствор "КАС" дозируется ингибитор коррозии "Корблок" в соотношении 0,2 кг/т "КАС". Дозировка ингибитора коррозии производится из емкости 11 посредством насоса 12. Затем раствор проходит через контрольно-измерительный комплекс 1-й ступени 14, где измеряют физические характеристики раствора "КАС". Так как давление в линии раствора "КАС" до дросселирующего вентиля 17 поддерживается им на уровне не ниже 0,25 МПа, то выделения ДГ в раствор "КАС" с образованием двухфазной системы (жидкость-газ) не происходит, что обеспечивает стабильную работу контрольно-измерительного комплекса 1-й ступени 14. Затем раствор "КАС" проходит через дросселирующий вентиль 17, при этом избыточное давление раствора падает с 0,25 МПа до 0,05 МПа и происходит интенсивное выделение ДГ в виде газовых пузырьков из раствора "КАС" с образованием двухфазной системы (жидкость-газ) первая ступень дегазации. Далее раствор "КАС" поступает в нижнюю зону дегазатора 3. Туда же подается воздух через барботер 13. Происходит интенсивное перемешивание раствора "КАС" с воздухом, что приводит к снижению давления ДГ над поверхностью раздела фаз воздух-раствор "КАС". Это приводит к интенсивному переходу ДГ из раствора "КАС" в барботирующий воздух (вторая ступень дегазации). Раствор "КАС" с воздухом поднимается в дегазаторе 3 по высоте подъемной трубы 4, растекается по тарелке 5 и через ее перфорацию стекает гравитационно в виде системы струй на разделительную тарелку 4. При этом происходит выделение из раствора воздуха, содержащего ДГ, и дополнительное выделение ДГ из раствора "КАС" за счет существенного увеличения свободной поверхности раствора "КАС" и за счет существенного увеличения свободной поверхности раствора "КАС" за счет поддерживаемого разрежения в этой зоне (третья ступень дегазации). Разрежение (вакуум) снижает равновесное давление ДГ в системе жидкость-газ и обуславливает более полную дегазацию раствора "КАС". Затем дегазированный раствор "КАС" проходит приборы контрольно-измерительного комплекса 2-й ступени 16. Благодаря тому, что из раствора "КАС" практически полностью удален ДГ, то изменения физических характеристик раствора "КАС", зависящих от газосодержания (плотность, электропроводность и др.), не происходит, что обеспечивает стабильный контроль и эффективное управление технологическим процессом в широком диапазоне нагрузок. При отклонении содержания аммиака от заданного в выходящем растворе "КАС", определяемое по величине щелочности раствора, подается автоматический сигнал на изменение расхода азотной кислоты через регулирующий клапан 16. Дегазированный раствор "КАС", с содержанием аммиака около 0,015% ингибитора коррозии не менее 0,012% и щелочностью 7,0 поступает в сборник из него перекачивается насосом 7 в хранилище "КАС" и на отгрузку потребителю. ДГ вместе с воздухом из дегазатора 3 поступают в абсорбер 8, орошаемый циркуляционным раствором, где происходит очистка газа до снижения содержания примесей в выходящем газе ниже санитарных норм. Очищенный газ вентилятором 9 выбрасывается в атмосферу.Example 2. Solutions of ammonium nitrate and urea containing free ammonia, respectively, 0.25 g / l and 9.5 g / l with temperatures, respectively, (100 ± 5) o C and (98 ± 2) o C flows to the installation of the production of "CAS" in a weight ratio of 1 o C0.78. A solution of 50% nitric acid in an amount of 28 kg / t of "CAS" is dosed into the amceliter flow into
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94009439A RU2093497C1 (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Method of manufacturing liquid nitrogen fertilizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94009439A RU2093497C1 (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Method of manufacturing liquid nitrogen fertilizer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94009439A RU94009439A (en) | 1996-08-20 |
RU2093497C1 true RU2093497C1 (en) | 1997-10-20 |
Family
ID=20153678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94009439A RU2093497C1 (en) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | Method of manufacturing liquid nitrogen fertilizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2093497C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478086C1 (en) * | 2011-08-25 | 2013-03-27 | Макаров Олег Владимирович | Method of producing nitrate-free liquid compound fertiliser from ammonium nitrate (versions) |
-
1994
- 1994-03-17 RU RU94009439A patent/RU2093497C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США N 230479, кл. С 05 С 9/00, 1980. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478086C1 (en) * | 2011-08-25 | 2013-03-27 | Макаров Олег Владимирович | Method of producing nitrate-free liquid compound fertiliser from ammonium nitrate (versions) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94009439A (en) | 1996-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Richardson et al. | An efficient singlet oxygen generator for chemically pumped iodine lasers | |
CN103252158B (en) | Desulfurization system and desulfurization process thereof | |
JPS6234033B2 (en) | ||
US5061377A (en) | Pipeline reactor and method | |
US3344585A (en) | Method for recovering ammonia from gaseous mixture | |
US5262060A (en) | Wet oxidation of ammonium salt containing liquors | |
US20050002852A1 (en) | Process and apparatus for scrubbing sulfur dioxide from flue gas and conversion to fertilizer | |
RU2093497C1 (en) | Method of manufacturing liquid nitrogen fertilizer | |
CN101112977B (en) | Nitric oxide wet process oxidation technology | |
US4268489A (en) | Process for the removal of sulfur dioxide from gases | |
US4387037A (en) | Removal of sulfur from waste gas streams | |
Rashidi et al. | Carbon dioxide absorption by Ammonia-promoted aqueous triethanolamine solution in a packed bed | |
JP3337380B2 (en) | Exhaust gas treatment method | |
Teller et al. | Packed column performance: CO2-MEA | |
US20020162454A1 (en) | Method for gas separation by phase enhanced gas-liquid absorption | |
Houghton et al. | Absorption of carbon dioxide in water under pressure using a gas-bubble column | |
JPH0134924B2 (en) | ||
JPH05212239A (en) | Exhaust gas treatment | |
CA1091900A (en) | Liquid-gas contactor and liquid-gas contact process | |
US20080307969A1 (en) | Method for Cleaning Exhaust Gases Containing Nitrous Gases | |
JP2002143639A (en) | Method for treating ammonia gas | |
KR102615609B1 (en) | Solution acidification apparatus and gas recovery apparatus using the same and dissolved gas recovery system including the same | |
RU2088555C1 (en) | Continuous plant for producing liquid nitrogen fertilizers | |
US4320101A (en) | Removal of sulfur from waste gas streams | |
CN213725651U (en) | Ammonia removal device of hydrogen recovery system |