硝酸铵生产工艺与操作
硝酸铵溶液制备和使用规范详解
硝酸铵溶液制备和使用规范详解硝酸铵溶液是一种常用的化学试剂,广泛应用于农业、工业和实验室等领域。
本文将详细介绍硝酸铵溶液的制备方法和使用规范,以确保安全可靠地操作。
一、硝酸铵溶液的制备方法1. 材料准备:- 硝酸铵(优质无水硝酸铵)- 玻璃烧瓶或塑料容器- 蒸馏水- 搅拌棒或玻璃棒2. 操作步骤:a) 在干净的烧瓶或容器中加入适量的蒸馏水(约80%容量),并加热至接近沸腾。
b) 将硝酸铵逐渐加入烧瓶中,并边加热边搅拌,直至硝酸铵完全溶解。
c) 待溶液冷却至室温后,用蒸馏水补足溶液至预定体积,并充分搅拌均匀。
二、硝酸铵溶液的使用规范1. 安全操作:- 在操作过程中应佩戴防护眼镜、实验手套和实验服,避免接触皮肤和眼睛。
- 避免与其他物质混合使用,尤其是有机物和易燃物。
- 硝酸铵溶液应存放在密封的容器中,避免受潮和暴露于阳光下。
- 处理废液时,应按照当地环境法规进行处理。
2. 农业应用:- 硝酸铵溶液可用作氮肥的供源,用于促进植物生长。
- 在农业生产中,应根据具体作物和土壤条件的需求合理调节硝酸铵溶液的浓度和使用量。
3. 工业应用:- 硝酸铵溶液可用于金属腐蚀性试验、催化剂制备等工业领域。
- 在使用过程中,应注意控制硝酸铵溶液的浓度和使用条件,避免对工作环境和设备造成损害。
4. 实验室应用:- 硝酸铵溶液通常用于制备其他化学试剂或作为实验的反应介质。
- 在进行实验操作时,应注意溶液的浓度、酸碱性和操作温度等因素,严格按照实验方案操作。
5. 应急措施:- 如不慎接触到硝酸铵溶液,应立即用大量清水冲洗并就医。
- 在发生泄露或溅出情况下,应立即采取避难措施,并按照应急处理程序进行处理。
三、总结硝酸铵溶液的制备和使用需要严格按照规范进行,确保操作的安全性和可靠性。
在实际应用中,根据不同的领域和需求,可以灵活调整溶液的浓度和使用方式。
同时,合理存储和处理废液也是确保使用过程安全的重要环节。
只有正确使用硝酸铵溶液,才能最大程度地发挥其应用价值。
硝酸铵的生产工艺与操作
硝酸铵的生产工艺与操作:目录第一节硝酸铵的性质2一、多晶现象3二吸湿性3三、结块性3四、爆炸危险性和起火危险性4第二节硝酸铵生产的几种方法:7一、常压中和造粒法7二、加压中和一段蒸发造粒法8三、加压中和无蒸发沸腾造粒法8四、常压中和二段蒸发真空蒸发结晶生产硝酸铵9第三节氨和硝酸的中和过程10硝酸铵的生产可以分为下列几个主要过程10一、中和反应原理10二·中和过程流程11三·中和主要设备11四,正常操作管理12第四节硝酸銨溶液的蒸发16一蒸发过程原理16二、蒸发流程19三.蒸发主要设备21一.二段蒸发结构如图75所示。
21第五节硝酸銨溶液的结晶31二、结晶流程33三、主要设备维护33四、正常操作管理34第六节硝酸銨成品的包装、贮存及运输38第一节化学分析38第二节自控简介48临沂远博化工有限公司曹守印第一节硝酸铵的性质57安全文件H2O×二氧化硫SO2+ 纯硝酸铵(含35%的氮)为白色结晶。
其中的氮以铵基及硝酸基两种形态存在。
分子量为80.04,纯硝酸铵的熔点为169.1℃,即使含微量的水,其熔点也会降低。
比重介于1.4~1.79克/厘米3之间。
比热(在20~28℃)0.422卡/克、度或87.2千卡/克分子,熔融热16.2卡/克。
硝酸铵在水中的溶解度很大,并随温度的升高而急剧增加,见表32表32 NH4NO3在水中的溶解度硝酸铵溶液的沸点和比重,随浓度的增加而增大。
见表33 表33不同浓度下NH 3NO 3的沸点和比重硝酸铵还具有下列特殊性质。
一、多晶现象硝酸铵具有五种不同的结晶体,每一种晶体,都只有在一定的温度范围内才是稳定的。
硝酸铵的五种晶形如表34所示 表34 硝酸铵的晶体形态34将硝酸铵缓慢加热或冷却时,它可以连续地从一种晶形转化为另一种晶形,并伴随着表34所示的热效应。
如果突然从高温冷却至低温,即可以从一种晶形直接转化为另一种晶形,而不经过中间的晶形。
例如把处于125.2℃的硝酸铵迅速冷却至32.3℃,即可以从晶形Ⅱ直接转化为晶形Ⅲ。
合成硝酸铵要注意什么
合成硝酸铵要注意什么合成硝酸铵时需要注意以下几个方面:1. 安全操作:硝酸铵是一种强氧化剂和危险化学品,在操作过程中需遵循严格的安全操作规程。
应戴上防护眼镜、手套和防护服,避免与皮肤和眼睛接触。
2. 反应条件:合成硝酸铵的反应通常需要在较高的温度和压力下进行。
通常情况下,反应温度为150-250摄氏度,压力为1-2兆帕。
应确保反应容器具备耐压和耐热性能。
3. 化学反应:合成硝酸铵的基本反应方程式为:NH3 + HNO3 →NH4NO3该反应为放热反应,因此在反应过程中会产生大量热量。
应控制反应速率,避免过快反应造成温度过高而引起爆炸。
4. 酸碱平衡:反应过程中,需控制硝酸铵与氨水的配比和浓度,以维持反应溶液的酸碱平衡。
过量的硝酸铵或氨水可能导致过酸或过碱,从而对反应的进行产生不利影响。
5. 结晶分离:合成硝酸铵后,还需进行结晶分离,以获取纯净的硝酸铵产品。
通常采用冷却结晶或真空结晶的方法。
应注意分离产物的温度和过滤或干燥的条件,以确保得到高纯度的硝酸铵。
6. 废水处理:合成硝酸铵的反应会产生大量废水,其中含有硝酸盐和氨水等有害物质。
在实验室或工业生产过程中,应注意对废水进行合理的处理,避免对环境造成污染。
7. 储存和运输:硝酸铵是易燃易爆的化学品,需在干燥、阴凉、通风良好的地方储存。
避免与有机物、还原剂或其他可燃物接触,以免引发意外事故。
在运输过程中,应按照相关规定进行包装和标识。
合成硝酸铵是一项工艺复杂的化学反应,需严格控制各个环节,以确保反应的安全性、高效性和产物的质量。
在实验或工业生产过程中,应遵守相关的安全规程和法规,确保操作人员和环境的安全。
硝酸铵生产工艺与操作
硝酸铵生产工艺与操作硝酸铵是一种重要的化学品和常用的氮肥,其生产工艺与操作需要谨慎和严谨。
下面是一个关于硝酸铵生产工艺与操作的详细介绍。
硝酸铵的生产工艺主要包括以下几个步骤:氨浸硝化、浓缩结晶、干燥、筛选、包装。
1.氨浸硝化:硝酸铵的生产首先需要将尿素或氨气通过反应器进入氨浸槽,并通过进料量控制器控制尿素或氨气的供应量。
然后,将硝酸注入氨浸槽中,并保持槽内温度在60-70摄氏度之间。
这个过程需要持续进行,并保持槽内混合物的pH值在7.5-8之间。
氨浸硝化反应的产物是硝酸铵溶液。
2.浓缩结晶:硝酸铵溶液需要通过浓缩结晶来提高浓度。
这一步骤通常使用多效蒸发器进行,将硝酸铵溶液加热并从多个效应器中连续蒸发,直到溶液浓缩至一定浓度。
通常,硝酸铵溶液的浓度控制在96-99%之间。
3.干燥:浓缩后的硝酸铵溶液需要进行干燥,以去除其中的水分。
通常,可以使用旋转圆床干燥器或干燥器来完成此过程。
在干燥器中,硝酸铵溶液在高温下进行蒸发,进而变为固体颗粒状的硝酸铵。
4.筛选:干燥后的硝酸铵颗粒需要经过筛选,以分离出不符合要求的颗粒。
常见的筛分设备有振动筛、气流筛等。
通过调整筛网的孔径,可以实现对不同粒径硝酸铵颗粒的筛分,从而得到满足要求的硝酸铵颗粒。
5.包装:最后,将筛分合格的硝酸铵颗粒进行包装。
通常使用装有内衬塑料袋的编织袋来包装硝酸铵。
在包装过程中,要注意防潮、防火和防爆,确保操作安全。
在硝酸铵的生产过程中,还需要注意以下几点操作事项:1.防爆安全:由于硝酸铵是易燃易爆品,操作人员需要严格控制各个操作环节的温度和压力,并采取相应的防爆措施,如使用防爆设备和耐爆工具。
2.防潮防湿:硝酸铵具有吸湿性,容易受潮受湿,因此在操作过程中要注意加强封闭和密封,避免与湿气接触,特别是在输入氨气和硝酸的过程中。
3.严格控制pH值:氨浸硝酸铵反应的过程中需要严格控制槽内混合物的pH值,以确保反应的顺利进行。
此外,在浓缩结晶过程中,也需要注意控制pH值,避免出现过高或过低的情况。
硝酸铵生产工艺与操作
硝酸铵生产工艺与操作工业上输送气氨时,常采用中压管道,且管外壁加有保温层,以减少外界温度差的影响。
氨与空气混合式,当氨的浓度达到17.1%-26.4%(体积)时,遇高温或明火即发生爆炸。
因此,氨通过的管道容器及设备等,动火前必须严格进行置换和分析。
液氨中含有少量的水和溶解在其中的氢、氮、甲烷及惰性气体等,当其蒸发时也进入气氨中,这些惰性气体的存在,会增加中和过程的固定氮损失和降低中和蒸发蒸汽的热焓,在利用中和蒸汽作为硝铵一段蒸发器加热时,中和蒸汽中惰性气体增加会降低蒸发器的传热效率,因此要求氨的纯度在99.5%以上。
氨气内不允许夹带液氨,气氨的输送压力一般为3个绝对压力左右,如果温度太低,管道内一部分气氨就会凝结成液氨,液氨进入中和器后,体积迅速膨胀,反应时产生的热量也急剧增加,这就会造成中和器内剧烈超压,有损于设备,同时还导致氨的损失增加,操作也很难稳定,因此,氨气中更不允许夹带大量液氨。
第二节硝酸硝酸中氮氧化物(折算成N2O4)含量应低于0.15%,氮氧化物含量过高,生成的亚硝酸盐会促进硝铵的分解,造成中和过程中固定氮损失增加。
硝酸中不允许含有氯离子和三价铁离子,因为有氯离子的存在会使不锈钢的腐蚀增强,同时氯离子对硝铵的稳定性也有不利的影响。
铁离子的存在会使硝酸成品的外观呈现棕红色。
为了使原料硝酸不致影响硝铵成品的纯度(或含氮量),要求硝酸灼烧后固体沉淀物含量不应超过0.07%第三节添加剂(防止结块)防水添加剂,一般为有机无二致,通常有石蜡、石蜡重油、凡士林等,它们都有防水性。
(除生产特殊抗水硝铵外,很少采用此类添加剂)惰性无机添加剂,这类添加剂具有不溶于水,不与硝铵反应及粉碎度高的特点。
无机盐添加剂在硝铵中加入少量的无机盐添加剂,可以大大改善硝铵的结块性。
目前我国工业上常用的无机盐添加剂有:石灰石硝酸溶液、白云石硝酸溶液、硼镁矿综合利用的副产品硝酸镁溶液。
但是实际上硝酸钙无机盐添加剂的存在,对改变硝铵的结块性影响是不大的。
硝酸铵生产过程安全技术分析(讲义)
硝酸铵生产过程安全技术分析(讲义)硝酸铵是一种重要的氮肥,在气温较低地区的旱田作物上,它比硫酸铵和尿素等铵态氮肥肥效快和效果好,在我国、欧洲和北美多数国家使用较为普遍。
工业上硝酸铵大多是以硝酸(HNO3)和氨气(NH3)为原料,采用中和法制成。
由于硝酸铵工艺比较成熟,硝酸铵溶液发生重大爆炸事故案例并不多见。
但近几年,仍然有几起硝酸铵生产装置发生重大爆炸事故的案例"究其原因,主要是生产单位对硝酸铵溶液爆炸的条件和机理在理论上认识不足。
对硝酸铵溶液(熔体)爆炸的条件和机理以及预防事故发生的对策方面作一探讨。
一、硝酸铵的性质硝酸铵简称硝铵,白色结晶,含氮33-34%,其中含铵态氮(NH-4)和硝态氮(NO-3)各半,硝铵吸湿性很强,容易结块,有时潮解成糊状,施用困难,所以贮存应注意阴凉干燥,工业上有把硝铵制成颗粒状的,其表面包上一层疏水物质防潮,使其不易吸湿结块。
硝铵能助燃,高温易发生爆炸,所以不能将它和易燃物品放在一起,运输中不能撞击,对于结块的硝铵只能用木棍敲碎或用水溶解后,施用,不能用铁锤重击,以免发生爆炸。
1.硝酸铵的受热分解硝酸铵的性质不稳定,受热易分解,而且分解反应比较复杂,温度不同产物也不同。
例如110 ℃时按下式分解:NH4NO3=HNO3+NH3在185 ℃~200 ℃,分解反应如下:NH4NO3=N2O+2H2O若突然加热到高温,或受猛烈撞击,会发生爆炸性分解:2NH4NO3=2N2↑+O2↑+4H2O还有其他一些可能的反应,这里就不详加介绍了。
由于受热分解产生的气体体积急剧膨胀,如果在有限的空间内就会发生猛烈爆炸,若混有可燃物,爆炸就更为剧烈。
所以硝酸铵可用来制炸药。
2.硝酸铵生产安全safety in the manufacture of ammonium nitrate 硝酸铵又称硝铵,是强氧化剂,185℃开始分解,230℃强烈分解,伴随微弱火花,放出氧气,400℃时发生爆炸,爆速2800m/s。
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-10 89.5 47.24 菱形Ⅳ 80 614 86.0 单斜晶形Ⅲ
克水 % 50 344 77.5 单斜晶形Ⅲ
60 415 80.6 单斜晶形Ⅲ
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关,系电通,力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置,机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2,荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷,管调需路控要习试在题验最到;大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资,常料要工试加况卷强下安看与全22过,22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资;中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整,高核或中对者资定对料值某试,些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位,卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置,地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中,案资要,料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气,设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术,技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式;资,对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资,件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调,并试合且技理进术利行,用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活:。。在对对分于于线调差盒试动处过保,程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试,题技应,术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进,变行需压隔要器开在组处事在理前发;掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时,、,强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试,卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用,关高要技中进术资行资料检料试查,卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
20万吨高塔造粒颗粒硝酸铵工艺安全操作规程
第一章生产原理及工艺安全流程1生产原理本装置是用硝酸装置生产的55%~58%的稀硝酸与气氨进行中和反应制成硝酸铵溶液,硝酸铵溶液经二段常压蒸发浓缩,然后在造粒塔上通过喷嘴喷出以形成球形形状的硝酸铵颗粒产品。
1.1蒸发原理二段蒸发采用常压降膜蒸发高温气提,稀硝泵送来一蒸产生的95%硝酸铵溶液先进入造粒塔上中间槽,然后由中间槽的中间泵将溶液送至二蒸顶部,在此均向分布于各换热管,并沿换热管下降形成液膜。
1.3MPa 膨胀槽来的饱和蒸汽进入二蒸壳程,使溶液迅速加热至170℃以上,并保持在该温度下进行蒸发。
二蒸风机来的空气先经中和蒸汽将空气加热至120℃,然后由1.3MPa膨胀槽来的饱和蒸汽将空气加热至170℃后,由二蒸下部进入,沿各换热管上升,在上升过程中不断气提硝酸铵溶液中的水份。
出二蒸的空气由二蒸顶部排入大气。
二蒸产生浓度≥99.2%的硝酸铵溶液流入熔融槽。
1.2造粒原理熔融槽内浓硝酸铵溶液(浓度≥99.2%、170℃)靠重力经一级混料槽、二级混料槽流入造粒机,由造粒喷头高速喷出,形成球形小滴,在重力作用下向下坠落,在下落过程中与周围空气换热,逐步冷却结晶,最终在造粒塔底部获得1~3mm直径的球形颗粒。
经皮带输送,入包装房计量包装。
造粒塔内的空气在与硝酸铵颗粒换热过程中被加热,变轻上升,冷空气由塔底不断补入,热空气不断由塔顶流出,从而使塔顶与塔底空气形成对流。
2工艺流程2.1蒸汽流程2.1.1中蒸流程由硝酸界区来的中压蒸汽经过中蒸压力调节阀PIC-208减压至1.3MPa后进入 1.3MPa蒸汽膨胀槽F-207(或由循环水透平泵来的1.3MPa蒸汽进入1.3MPa蒸汽膨胀槽F-207),在此用硝酸来的锅炉给水进行喷湿饱和使之成为1.3MPa饱和蒸汽。
出1.3MPa膨胀槽F-207的中压蒸汽,除部分经低压蒸汽压力调节阀PIC209减压后进入0.5MPa膨胀槽F-208,进一步增湿成0.5MPa的饱和蒸汽用作95%稀硝酸铵溶液作保温外,大部分经二蒸温度调节阀TIC203a/b及空气温度调节阀TIC204a/b分到进入二蒸C204a/b和二蒸空气加热器C-209a/b中,分别作二蒸热源和加热空气热源,另有部分1.3MPa蒸汽用于99.2%硝酸铵保温及造粒搅拌各设备、管道保温。
浅谈硝酸铵生产工艺操作中的注意问题
2017年08月浅谈硝酸铵生产工艺操作中的注意问题钱明(河北冀衡赛瑞化工有限公司,河北衡水053000)摘要:近年来,随着硝态氮硝基复合肥使用率的迅猛增长,人们越来越重视硝基复合肥的发展。
在硝基复合肥生产中,硝酸铵作为重要的原料之一,做好硝酸铵安全生产工作,具有至关重要的作用。
因此,本文主要分析硝酸铵生产工艺操作中需要注意的问题,希望能够给相关操作人员提供一定的帮助。
关键词:硝酸铵;生产工艺;注意问题硝酸铵是一种非常重要的化学物质,已经被人们广泛应用到制作硝基复合肥料及工业用和军用炸药。
但是由于硝酸铵性质极易溶于水,易吸湿结块,溶解时吸收大量热,受猛烈撞击或受热爆炸性分解,在实际生产中容易发生安全事故,严重影响人们的日常生活。
基于此,本文主要研究硝酸铵生产工艺操作中的注意问题,从而促进我国化工行业能够更好的发展。
1硝酸铵的生产工艺流程硝酸铵的生产工艺主要分为三个部分,分别是加压中和、蒸发与氨回收。
硝酸与氨气的反应被人们称为中和反应,具体的反应公式为:NH 3+HNO 3=NH 4NO 3+35.5KCAL ,在中和反应的过程中,化工企业中的相关操作人员要合理控制稀硝酸的浓度与氨气的温度。
根据大量的实验数据显示,中和器压力在0.35MPa 时,稀硝酸反应浓度控制在55%,氨气反应温度在70℃时,其反应中和浓度可以达到80%左右。
同时在中和反应时,会产生大量热,为防止中和温度剧烈上升而引发硝铵分解甚至爆炸,中和器底部加入适量冷却液以控制中和温度在185℃以内,保证中和反应能够安全进行。
硝酸与氨气中和反应完毕后,会产生大量的硝酸铵溶液,需要将这些溶液及时进行蒸发浓缩工作。
一般来讲,中和后硝酸铵溶液的浓度在78%左右,相关操作人员需要将其浓度蒸发浓缩到99.8%,得到高浓度的硝酸铵。
在常压下,硝酸铵溶液的沸点会随着浓度的升高而急剧升高,90%硝酸铵溶液的沸点是150℃,95%硝酸铵溶液的沸点是175℃左右,96.89%时沸点升高到196℃,而高浓度硝铵液在高温(185℃以上)即开始分解,放出热量,并可能引发爆炸。
硝酸铵生产工艺
硝酸铵生产工艺硝酸铵是一种重要的化肥,在农业生产中起着关键作用。
它富含氮元素,可作为植物的主要营养来源之一,能够促进植物的生长和发育。
本文将介绍硝酸铵的生产工艺,包括原料准备、反应过程、产品处理等内容。
硝酸铵的主要原料是氨气和硝酸。
氨气是一种易燃易爆的气体,必须在密闭的设备中储存和运输,同时要注意其气味对人体的刺激作用。
硝酸是一种强酸,对人体和环境有一定的腐蚀性。
在原料准备过程中,必须采取严格的安全措施,确保操作人员的安全。
硝酸铵的生产过程主要是通过氨气与硝酸的中和反应实现的。
在一个密闭的反应釜中,首先将硝酸注入,再逐渐将氨气通入,反应釜内会产生大量的热量和气体。
这个过程需要控制反应温度和压力,以避免发生危险的反应。
同时,还需要有足够的搅拌来促进反应的进行。
反应结束后,得到的产物是含有固体硝酸铵和少量未反应的硝酸的混合物。
需要将混合物进行处理,将其中的固体硝酸铵单独提取出来。
通常,可以通过冷却、结晶或蒸发等方法将硝酸铵结晶出来。
结晶后的硝酸铵需要通过干燥装置去除水分,确保产品的质量。
在硝酸铵生产工艺中,安全是最重要的要求。
以下是一些需要注意的安全事项:2.硝酸是强酸,对皮肤和眼睛有腐蚀性。
操作人员在操作过程中应佩戴化学防护手套、护目镜等个人防护设备。
3.反应过程中产生的气体需要妥善处理,避免对环境造成污染和危害。
4.在设备操作和维护过程中,必须按照相关规定进行定期检查和维护,确保设备的安全性能。
硝酸铵生产工艺会产生一定数量的废水和废气,对环境有一定的影响。
为了减少环境污染的程度,可以采取以下措施:2.废气处理:对于产生的废气,可以采用物理吸附、化学吸收等方法进行处理,以减少有害气体的排放。
3.合理规划:在建设硝酸铵生产工艺设备时,充分考虑环境因素,并合理规划工艺流程,减少对环境的不良影响。
硝酸铵生产工艺是一个复杂而关键的过程,需要在严格的安全措施和环保要求下进行。
通过合理的原料准备、反应过程和产品处理,可以生产出高质量的硝酸铵产品。
硝酸铵的制备
硝酸铵的制备硝酸铵是一种常见的化学物质,它被广泛应用于农业、烟火工业和医药领域。
本文将介绍硝酸铵的制备过程,包括其原料、反应条件和操作步骤。
硝酸铵制备的原料主要包括氨水和硝酸。
氨水是氨气溶于水的溶液,可通过将氨气通入冷却的水中制备而成。
硝酸则是一种强氧化剂,可通过硫酸和硝酸钙的反应制得。
根据反应方程式,硫酸和硝酸钙反应生成硝酸和硫酸钙:H2SO4 + Ca(NO3)2 -> 2 HNO3 + CaSO4制备硝酸铵的反应是硫酸和氨水的中和反应。
根据反应方程式,硫酸和氨水反应生成硝酸铵:H2SO4 + 2 NH3(aq) -> (NH4)2SO4制备硝酸铵的反应需要在适当的温度和压力下进行,以获得较高的产率和纯度。
在实验室中,反应通常在玻璃反应容器中进行。
操作步骤如下:1. 将硫酸和氨水分别倒入两个烧杯中。
2. 将烧杯中的氨水慢慢加入硫酸中,同时用玻璃棒搅拌。
3. 添加时要注意逐渐加入,避免反应过于剧烈。
4. 反应会放出大量的热量,所以在添加氨水的过程中要保持冷却。
5. 反应进行时,会生成白色的氨气,有刺激性气味,所以操作时要确保有良好的通风。
6. 反应结束后,可以用试纸检测反应液的酸碱度,如果溶液呈中性,则说明反应完全。
7. 将反应液过滤,以去除杂质。
8. 所得的溶液通过加热蒸发的方式,将溶剂去除,得到固态的硝酸铵。
在工业生产中,硝酸铵的制备通常采用连续流程。
反应装置主要由氨洗涤器、硫酸输送管、反应器和过滤装置组成。
大量的氨气被通入氨洗涤器中,与硫酸发生反应生成硝酸铵。
然后,经过过滤和浓缩,最终得到固态的硝酸铵产品。
需要注意的是,在硝酸铵的制备过程中,由于硝酸是一种强氧化剂,而氨水是一种可燃性物质,反应会释放出大量的热量,容易引起爆炸。
因此,在操作时必须采取相应的安全措施,如佩戴化学药品防护面罩、护目镜和手套,确保操作区域通风良好,防止有毒气体的积聚。
总结起来,硝酸铵的制备是一项重要的化学过程,可通过硫酸和氨水的反应来实现。
硝酸铵的工业制法
硝酸铵是一种常用的化肥和爆炸物原料。
其工业制法通常涉及两个主要步骤:制备硝酸和与铵盐反应。
下面是硝酸铵的一种常见工业制法:
1. 制备硝酸:
a. 首先,将适量的浓硫酸(H2SO4)加入反应釜中,并在较低的温度下准备工作液。
b. 将浓硝酸(HNO3)缓慢地加入工作液中,控制反应速率和温度。
c. 反应进行时,温度会升高,产生大量的热量。
继续加入较冷的硫酸和硝酸以保持反应温度的控制。
d. 反应结束后,根据需要,可以对硝酸进行进一步处理和纯化。
2. 与铵盐反应:
a. 在反应釜中,将制备好的硝酸与氨气(NH3)通入并混合。
b. 控制温度和反应时间,使反应进行。
通常,这个反应发生在较低的温度下,并通过控制pH值进行调整。
c. 反应后产生硝酸铵(NH4NO3)溶液。
d. 通过冷却、结晶和过滤等步骤,将溶液中的硝酸铵分
离和提纯。
需要注意的是,硝酸铵的工业制备过程需要进行严格的安全措施和操作,因为硝酸和铵盐是易燃和易爆的物质。
此外,具体的制备方法和工艺参数可能会根据不同的制造商和生产需求有所不同。
因此,在实际操作中,建议参考相关的化工工艺流程和专业人员的指导,以确保安全和符合标准的生产过程。
硝酸铵的生产工艺与操作课件
硝酸铵的生产工艺与操作:目录第一节硝酸铵的性质 2一、多晶现象 3二吸湿性 3三、结块性 3四、爆炸危险性和起火危险性 4第二节硝酸铵生产的几种方法: 7一、常压中和造粒法 7二、加压中和一段蒸发造粒法 8三、加压中和无蒸发沸腾造粒法 8四、常压中和二段蒸发真空蒸发结晶生产硝酸铵 9第三节氨和硝酸的中和过程 10硝酸铵的生产可以分为下列几个主要过程 10一、中和反应原理 10二·中和过程流程 11三·中和主要设备 11四,正常操作经管 12第四节硝酸銨溶液的蒸发 16一蒸发过程原理 16二、蒸发流程 19三.蒸发主要设备 21一.二段蒸发结构如图75所示。
21第五节硝酸銨溶液的结晶 31二、结晶流程 33三、主要设备维护 33四、正常操作经管 34第六节硝酸銨成品的包装、贮存及运输 38第一节化学分析 38第二节自控简介 48临沂远博化工有限公司曹守印第一节硝酸铵的性质57安全文件H2O×二氧化硫SO2+ 纯硝酸铵(含35%的氮)为白色结晶。
其中的氮以铵基及硝酸基两种形态存在。
分子量为80.04,纯硝酸铵的熔点为169.1℃,即使含微量的水,其熔点也会降低。
比重介于1.4~1.79克/厘M3之间。
比热(在20~28℃)0.422卡/克、度或87.2千卡/克分子,熔融热16.2卡/克。
硝酸铵在水中的溶解度很大,并随温度的升高而急剧增加,见表32表32 NH4NO3在水中的溶解度硝酸铵溶液的沸点和比重,随浓度的增加而增大。
见表33 表33 不同浓度下NH 3NO 3的沸点和比重硝酸铵还具有下列特殊性质。
一、多晶现象硝酸铵具有五种不同的结晶体,每一种晶体,都只有在一定的温度范围内才是稳定的。
硝酸铵的五种晶形如表34所示 表34 硝酸铵的晶体形态34将硝酸铵缓慢加热或冷却时,它可以连续地从一种晶形转化为另一种晶形,并伴随着表34所示的热效应。
如果突然从高温冷却至低温,即可以从一种晶形直接转化为另一种晶形,而不经过中间的晶形。
硝酸铵生产工艺操作中应注意的问题探究王茂峰
硝酸铵生产工艺操作中应注意的问题探究王茂峰发布时间:2021-07-30T08:15:59.083Z 来源:《中国科技人才》2021年第12期作者:王茂峰[导读] 硝酸铵在化工企业的生产当中十分危险,时有发生安全生产事故。
为了保障硝酸铵的安全生产,不仅要保障生产环境的安全,还需充分了解硝酸铵的危害特性,对生产操作中的注意事项加以预防。
在实际操作的过程中,需要不断学习先进的技术知识,优化硝酸铵的工艺生产流程。
王茂峰中煤建筑安装工程集团有限公司第七工程处山西太原 030000摘要:硝酸铵在化工企业的生产当中十分危险,时有发生安全生产事故。
为了保障硝酸铵的安全生产,不仅要保障生产环境的安全,还需充分了解硝酸铵的危害特性,对生产操作中的注意事项加以预防。
在实际操作的过程中,需要不断学习先进的技术知识,优化硝酸铵的工艺生产流程。
关键词:硝酸铵;生产工艺;问题前言随着各种科技的不断发展,硝酸铵作为一种重要的化学物质,在矿山炸药与复合肥料的制作领域具有广泛应用。
由于硝酸铵自身的一些化学特性,使其在实际生产过程中面临着危险。
因此,为了促进我国工业生产制造业的发展,有必要分析硝酸铵生产工艺流程,并研究其中的系列注意事项。
1硝酸铵生产工艺流程分析硝酸铵的生产工艺流程运用了中和反应,硝酸铵溶液的制备由无水气氨和含水硝酸反应生成,其反应式为NH3(气态)+HNO3(含水分)→NH4NO3(含水分)+Q,在反应的过程中会生成大量热,如果使用纯度为100%的硝酸,产生的热量为179.4kJ/mol。
中和反应的装置应用了管道反应器,其出口硝铵溶液浓度取决于操作压力和温度,在使用加压管式反应器时,一次可生成70%~85%的硝铵溶液。
应用管式反应器,具有操作相对安全的特点,并且仪器的结构简单,可以降低维修费用。
管式反应主要可以概括为以下三个步骤:分别为气氨与硝酸的反应现阶段、反应器内蒸发阶段以及造粒阶段。
在洗涤工艺蒸汽中,主要应用中和洗涤塔,作用是吸收工艺蒸汽中的硝铵和游离氨。
硝酸铵的合成剖析硝酸铵的合成原理和实验操作
硝酸铵的合成剖析硝酸铵的合成原理和实验操作硝酸铵的合成剖析硝酸铵,化学式为NH4NO3,是一种重要的氮肥和爆炸物。
其合成过程涉及到一系列化学反应和实验操作。
本文将对硝酸铵的合成原理和实验操作进行详细的剖析。
一、硝酸铵的合成原理硝酸铵的合成主要基于两个反应:硝酸和铵盐的反应以及硝酸和铵盐的中和反应。
1. 硝酸和铵盐的反应:硝酸(HNO3)和铵盐(NH4X)反应时,氨根离子(NH3-)从铵盐中解离出来,与硝酸中的氢离子结合形成硝酸铵。
反应可以用以下方程式表示:HNO3 + NH4X -> NH4NO3 + HX其中,X为阴离子。
2. 硝酸和铵盐的中和反应:硝酸铵可以通过硝酸和氨气的中和反应得到。
此反应需要在适当的温度和压力下进行,反应生成的氨气被收集并溶于水中形成硝酸铵。
反应方程式如下所示:HNO3 + NH3 -> NH4NO3综上所述,硝酸和铵盐的反应以及硝酸和氨气的中和反应是硝酸铵合成的主要原理。
二、硝酸铵的实验操作硝酸铵的合成可以通过两个实验操作完成:硝酸和铵盐的反应、硝酸和氨气的中和反应。
1. 硝酸和铵盐的反应操作:首先将适量的硝酸加入容器中,然后慢慢加入铵盐。
在反应过程中,要保持良好的通风条件,以避免有毒气体的积聚。
反应后,生成的硝酸铵可以通过过滤、结晶等方法进行分离和纯化。
2. 硝酸和氨气的中和反应操作:将氨气通入硝酸溶液中,同时不断搅拌。
反应进行时,会有氨气逸出,需要进行恰当的排放和处理。
反应结束后,可以通过浓缩和结晶等方法得到纯净的硝酸铵。
在实验操作中,需要注意以下几点:- 安全措施:硝酸铵是一种易爆炸物品,实验过程中需要戴上防护眼镜、手套等安全装备,严禁与有机物、还原剂等易燃易爆物质接触。
- 通风条件:由于硝酸铵合成过程中会产生有毒气体,实验室应保持良好的通风条件,以确保实验人员的安全。
- 温度和压力控制:硝酸和氨气的中和反应需要在适当的温度和压力下进行,需要掌握合适的实验条件。
试析硝酸铵的生产工艺操作注意事项
试析硝酸铵的生产工艺操作注意事项
周丽娟(黑龙江黑化集团有限公司硝铵厂 黑龙江 161041)
摘要:硝酸铵的生产一直以来就是化工生产行业非常重要的 一部分,对其生产工艺操作的完善与改进一直是相关学者的重点 研究项目。本文以理论结合实际的方式,将某工厂的硝酸铵生产 工艺作为分析基础,讨论了硝酸铵生产中所存在的问题,并提出 了硝酸铵生产工艺的操作过程中应该注意的事项,为安全高效的 生产提供了理论依据,让硝酸铵的生产可以更加稳定,成本能够 更低。
关键词:硝酸铵生产;生产工艺;操作流程;注意事项 硝酸铵是一种十分常见的化学物质,目前主要有实验室与工 业生产的两种用途。由于硝酸铵在加热过程中会发生爆炸,因此 在其生产流程中一般会使用安全性能较好的设备。经过我国工 业生产水平的不断发展,硝酸铵的生产能力也取得了很大程度的 进步,其工业生产正在朝着集中化、安全化、系统化的方向转变。 目前我国生产硝酸铵的原理是采用气态氨与稀硝酸进行反应,生 产的流程包括了反应、浓缩、结晶以及包装等几步,在每每一步都 需要注意生产的效率以及安全性。 一、硝酸铵生产的工艺概况及特点 本文所选取的是我国一家较为大型的硝酸铵生产工厂,在硝 酸铵的生产工艺方面处于国内的领先水平,具有很强的代表性。 其工业生产的工艺流程概况以及工艺特点非常典型,我国的许多 化工企业与该工厂的硝酸铵生产工艺是完全一样的。因此,通过 对该工厂的硝酸铵生产工艺的分析,可以对我国的硝酸铵生产水 平有较为全面的了解。 1.硝酸铵生产的工艺概况 在 硝 酸 铵 的 生 产 过 程 中 ,气 态 氨 与 稀 硝 酸 的 反 应 压 强 为 0. 46Pa,反应的地点为专业的中和反应设备之内。在中和反应设 备内进行初步反应之后,将气液混合物通过分离器进行分离,通 常可以得到 80%左右的硝酸铵溶液。在经过初步反应之后,将硝 酸铵溶液通入闪蒸罐中,对溶液进行浓缩,一般需要将硝酸铵的 浓度浓缩到 95%以上。在完成了浓缩步骤之后,可以向硝酸铵的 浓溶液中加入添加剂,让形成硝酸铵的结晶,之后进行包装即 可。在生产过程中会产生一定量的废气,经过处理达到排放要求 之后,可以将其排入外界大气之中。 2.硝酸铵生产的工艺特点 经过调查发现,该工厂为了紧跟工业生产水平发展的步伐, 提高生产效率,降低能源消耗,采用了改进式的设备来进行硝酸 铵的生产工作。其硝酸铵的生产工艺特点囊括了许多方面,从设 备方面展开分析,其工艺特点主要有浓缩液制备的效率与安全性 好、浓缩浓度高、浓缩成本低、空气冷却干燥方便等等。在整个硝 酸铵的生产流程中,将改进措施重点放在了硝酸铵的浓缩上面, 管式中和反应器强化了对稀硝酸的雾化功能,浓缩的设备采用的 是降膜蒸发器,在最大程度上保证了浓缩的质量。一般在浓缩时 将硝酸铵的浓度提高到越高水平,生产所得的硝酸铵= 晶体质量 也就越高。 二、硝酸铵成产工艺操作中的注意事项 虽然说当今工业设备能够完成很多化工生产工作,硝酸铵的 生产水平得到了很大程度上的提升,但硝酸铵的生产工艺中仍然 存在着较多的问题,影响着生产工艺的效率以及安全性。只有对
硝酸铵制备
硝酸铵制备硝酸铵是一种常用的氮肥,具有高效、快速、稳定的特点,广泛应用于农业生产中。
在本文中,我们将介绍硝酸铵的制备方法及其相关知识。
一、硝酸铵的化学性质硝酸铵的分子式为NH4NO3,是一种白色晶体或粉末状物质,易溶于水,微溶于甲醇和乙醇。
硝酸铵在常温下相对稳定,但在高温、高湿度或与其他物质反应时,容易分解产生氮气和水蒸气,同时释放大量热能,有爆炸危险。
硝酸铵是一种氮肥,可以提供植物生长所需的氮元素,促进作物的生长发育。
硝酸铵还可以用于制备烟火、炸药等化学品,具有重要的工业用途。
二、硝酸铵的制备方法硝酸铵的制备方法有多种,下面介绍两种常用的方法。
1、铵气法制备硝酸铵铵气法是一种常用的硝酸铵制备方法,其基本原理是将氨气与硝酸反应生成硝酸铵。
具体步骤如下:(1)将氨气通入硝酸中,生成氨基硝酸。
NH3 + HNO3 → NH4NO3(2)将氨基硝酸加热,使其分解为硝酸铵和水。
NH4NO3 → N2O + 2H2ON2O + O2 → 2NO2(3)将硝酸铵冷却、结晶,得到纯净的硝酸铵晶体。
2、硝酸与铵盐反应制备硝酸铵硝酸与铵盐反应是另一种常用的硝酸铵制备方法,其基本原理是将硝酸与铵盐反应生成硝酸铵。
具体步骤如下:(1)将硝酸与铵盐混合,反应生成硝酸铵。
NH4Cl + HNO3 → NH4NO3 + HCl(2)将反应液加热,使其蒸发浓缩。
(3)将浓缩后的液体冷却、结晶,得到纯净的硝酸铵晶体。
三、硝酸铵的注意事项硝酸铵是一种易燃易爆的危险品,制备过程中需要严格控制操作条件,避免产生危险事故。
以下是硝酸铵制备过程中需要注意的事项: 1、操作人员应穿戴防护服、防毒面具等安全装备,避免直接接触硝酸铵。
2、制备过程中应注意加热温度和时间,避免过度加热,产生爆炸危险。
3、制备过程中应注意氨气和硝酸的比例,避免产生副产物。
4、硝酸铵制备完成后,应存放在干燥、通风的地方,避免潮湿、高温等条件,防止产生分解反应。
四、结语硝酸铵是一种重要的化学品,在农业生产和工业生产中都有广泛的应用。
硝酸铵的生产工艺与操作
硝酸铵的生产工艺与操作:目录第一节硝酸铵的性质 2一、多晶现象 3二吸湿性 3三、结块性 3四、爆炸危险性和起火危险性 4第二节硝酸铵生产的几种方法: 7一、常压中和造粒法 7二、加压中和一段蒸发造粒法 8三、加压中和无蒸发沸腾造粒法 8四、常压中和二段蒸发真空蒸发结晶生产硝酸铵 9第三节氨和硝酸的中和过程 10硝酸铵的生产可以分为以下几个主要过程 10一、中和反响原理 10二·中和过程流程 11三·中和主要设备 11四,正常操作管理 12第四节硝酸銨溶液的蒸发 16一蒸发过程原理 16二、蒸发流程 19三.蒸发主要设备 21一.二段蒸发结构如图75所示。
21第五节硝酸銨溶液的结晶 31二、结晶流程 33三、主要设备维护 33四、正常操作管理 34第六节硝酸銨成品的包装、贮存及运输 38第一节化学分析 38第二节自控简介 48临沂远博化工曹守印第一节硝酸铵的性质57平安文件H2O×二氧化硫SO2℃3之间。
比热(在20~28℃〕0.422卡/克、度或87.2千卡/克分子,熔融热16.2卡/克。
硝酸铵在水中的溶解度很大,并随温度的升高而急剧增加,见表32表32 NH4NO3在水中的溶解度硝酸铵溶液的沸点和比重,随浓度的增加而增大。
见表33 表33 不同浓度下NH 3NO 3的沸点和比重硝酸铵还具有以下特殊性质。
一、多晶现象硝酸铵具有五种不同的结晶体,每一种晶体,都只有在一定的温度范围内才是稳定的。
硝酸铵的五种晶形如表34所示 表34 硝酸铵的晶体形态34℃℃,即可以从晶形Ⅱ直接转化为晶形Ⅲ。
在晶形转化的同时,晶体的结构、密度、比容也随之发生变化,并放出热量。
二吸湿性硝酸铵与其它含氨盐类不同的地方,是具有相当高的吸湿性,这是一个很大的缺点。
吸湿性是指物质由空气中吸收水分的能力。
在某一温度下,当周围大气中水蒸汽压力超过该物质饱和溶液面上的水蒸汽压力时,该物质即吸湿。
反之,那么物质将减湿,两者相等时物质即不吸湿也不减湿,而成平衡状态。
硝酸铵生产工艺操作中应注意的问题探究
硝酸铵生产工艺操作中应注意的问题探究发布时间:2021-08-05T17:12:22.680Z 来源:《建筑实践》2021年3月(下)第9期作者:韦丹[导读] 本文分析了硝酸铵的生产工艺流程和硝酸铵生产工艺中存在的问题,提出了硝酸铵生产操作中应注意的问题,希望能给相关人士提供一定的参考。
韦丹身份证号:45222619920818****摘要:硝酸铵是一种常见的化学物质,硝酸铵的生产是化工生产中比较重要的部分,目前主要在实验室和工业生产方面应用较多,同时它本身也是一种氮肥,含氮量较高,近年来在农业上也较快的推广使用。
在对硝酸铵加热以后其会产生爆炸,所以一般情况下都会在生产过程中使用安全性能较高的设备,当前业内相关学者主要对改进和完善硝酸铵生产工艺操作手段重点进行研究,因此对硝酸铵生产做好安全工作,具有重要的意义。
本文分析了硝酸铵的生产工艺流程和硝酸铵生产工艺中存在的问题,提出了硝酸铵生产操作中应注意的问题,希望能给相关人士提供一定的参考。
关键词:硝酸铵生产工艺;注意事项;问题探究随着时代的发展,我国工业生产现代化水平逐渐提升,硝酸铵作为工业原料的利用率也在不断增加。
一、硝酸铵的生产工艺流程硝酸铵的生产工艺涉及到加压中和、蒸发和氨回收等工序,硝酸和氨气的反应为其中和反应,操作人员应有效控制氨气和稀硝酸的温度和浓度。
根据相关实验数据分析,在发生中和反应时会存在较多的热量,为防止中和时因温度升高较快而导致氨酸发生分解或爆炸,需要在中和器底部、顶部适当的加入冷却液,把中和温度控制在185度之内,保证中和反应的安全性。
硝酸和氨气在中和反应结束后,会产生较多的硝酸铵溶液,需要及时对这些溶液进行蒸发浓缩,因此需要硝酸铵溶液在中和后的浓度达到78%左右,才能保证其浓度较高,一般情况下随着浓度的增加硝酸铵溶液的沸点也会较快增加,如果硝酸铵浓度升高至96.8 9%时,硝酸铵液会发生分解,并有大量的热量释放出,极易发生爆炸,所以硝酸铵溶液在常压下提升至96%较难,操作人员通常会选择二段蒸发的方法保证硝酸铵溶液的浓度。
硝铵工艺流程
硝铵工艺流程
《硝铵工艺流程》
硝铵是一种重要的化工原料,广泛应用于化肥、炸药、火箭推进剂等领域。
其生产工艺流程复杂,需要严格控制工艺参数,确保安全生产。
下面将介绍硝铵的生产工艺流程。
1. 合成硝铵
硝铵的合成是通过硝酸和铵盐在适当的条件下反应得到的。
首先,将浓硝酸和铵盐加入反应釜中,控制反应温度和压力,使反应物在一定的时间内充分反应。
反应后的产物经过冷却、结晶和过滤,得到硝铵晶体。
2. 干燥硝铵
得到的硝铵晶体含有一定的水分,需要进行干燥处理。
将硝铵晶体放入干燥设备中,利用热风或真空等方式去除水分,得到干燥的硝铵。
3. 精制硝铵
精制硝铵是指通过结晶、溶解、过滤等工艺处理,去除硝铵中的杂质,提高硝铵的纯度。
这一步是非常重要的,因为硝铵的纯度直接影响到其在不同领域的应用性能。
4. 包装和储存
最后一步是将精制的硝铵包装储存。
由于硝铵是易燃易爆的危险品,其包装储存必须符合相关的安全标准。
硝铵通常以塑料编织袋、木箱或铁桶等方式包装,储存在干燥通风的仓库内,
严格防止火种和静电的引入。
总之,硝铵的生产工艺流程需要严格遵循标准操作规程,严格控制反应条件和工艺参数,确保生产过程安全可靠。
同时,在硝铵的储存和运输过程中,也需要严格遵守相关的安全规定,确保生产、储存和使用过程中的安全。
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硝酸铵生产工艺与操作工业上输送气氨时,常采用中压管道,且管外壁加有保温层,以减少外界温度差的影响。
氨与空气混合式,当氨的浓度达到17.1%-26.4%(体积)时,遇高温或明火即发生爆炸。
因此,氨通过的管道容器及设备等,动火前必须严格进行置换和分析。
液氨中含有少量的水和溶解在其中的氢、氮、甲烷及惰性气体等,当其蒸发时也进入气氨中,这些惰性气体的存在,会增加中和过程的固定氮损失和降低中和蒸发蒸汽的热焓,在利用中和蒸汽作为硝铵一段蒸发器加热时,中和蒸汽中惰性气体增加会降低蒸发器的传热效率,因此要求氨的纯度在99.5%以上。
氨气内不允许夹带液氨,气氨的输送压力一般为3个绝对压力左右,如果温度太低,管道内一部分气氨就会凝结成液氨,液氨进入中和器后,体积迅速膨胀,反应时产生的热量也急剧增加,这就会造成中和器内剧烈超压,有损于设备,同时还导致氨的损失增加,操作也很难稳定,因此,氨气中更不允许夹带大量液氨。
第二节硝酸硝酸中氮氧化物(折算成N2O4)含量应低于0.15%,氮氧化物含量过高,生成的亚硝酸盐会促进硝铵的分解,造成中和过程中固定氮损失增加。
硝酸中不允许含有氯离子和三价铁离子,因为有氯离子的存在会使不锈钢的腐蚀增强,同时氯离子对硝铵的稳定性也有不利的影响。
铁离子的存在会使硝酸成品的外观呈现棕红色。
为了使原料硝酸不致影响硝铵成品的纯度(或含氮量),要求硝酸灼烧后固体沉淀物含量不应超过0.07%第三节添加剂(防止结块)防水添加剂,一般为有机无二致,通常有石蜡、石蜡重油、凡士林等,它们都有防水性。
(除生产特殊抗水硝铵外,很少采用此类添加剂)惰性无机添加剂,这类添加剂具有不溶于水,不与硝铵反应及粉碎度高的特点。
无机盐添加剂在硝铵中加入少量的无机盐添加剂,可以大大改善硝铵的结块性。
目前我国工业上常用的无机盐添加剂有:石灰石硝酸溶液、白云石硝酸溶液、硼镁矿综合利用的副产品硝酸镁溶液。
但是实际上硝酸钙无机盐添加剂的存在,对改变硝铵的结块性影响是不大的。
在硝铵中加入硝酸镁、硝酸钙无机盐添加剂后,是硝铵的凝固温度点有所下降,因此,在造粒结晶过程中减慢了成粒速度,阴气粘塔量增加,同时蒸发器列管的结垢现象也相应的加剧了。
第二章硝酸铵的物理化学性质硝铵溶液的比重随浓度增加而增加,随温度升高而减少。
硝铵能溶于丙酮、酒精、氨水之中。
硝铵具有吸湿性,具有较低的饱和蒸汽压,随着温度的升高,硝铵的吸湿性愈来愈低。
减少硝铵的吸湿性有下列四种途径:一加入特定的无机盐添加剂,使其与硝酸的共同饱和溶液上的水蒸汽压力大于硝铵饱和溶液上的水蒸汽压力,提高吸湿点;为改善硝铵的结块性,而掺加少量有机添加剂时,对其热稳定性影响不大,但是添加剂的含量过高,对热稳定性也会造成影响,因此有机添加剂的含量不得超过1%。
第三章硝酸铵生产流程概述分为五个工序:1:添加剂的制备2:硝酸与气氨的中和—硝铵溶液的制备3:硝铵溶液的蒸发4:浓硝铵溶液(或熔融液)的结晶5:成品的冷却、包装和贮运硝铵生产目前所用的添加剂大多是无机盐,其来源有两种。
第一种是用稀硝酸分解白云石(或石灰石)知趣硝酸镁、硝酸钙的混合物。
另一种则是利用酸法生产硼酸的废液——硝酸镁溶液。
硝酸与气氨的中和过程是在中和器中进行的。
硝铵溶液的蒸发是在模式蒸发器中进行的。
硝铵生产工艺流程目前大致有三种:一、采用较高浓度(53-55%)的硝酸,单段蒸发,蒸发蒸汽干式冷凝,生产不含添加剂的粒状硝铵(简称单段蒸发生产粒状工业硝铵)二、采用二段蒸发,生产不含添加剂的粉末状硝铵(简称二段蒸发生产粉末状硝铵)三、采用较低浓度的硝铵(43%硝酸)三段蒸发,蒸发蒸汽湿式冷凝,生产含添加剂的硝铵(简称三段蒸发生产粒状农业硝铵)第二节二段蒸发生产粉末状硝酸铵流程中和岗位的主要设备:氨蒸发分离器,氨预热器,中和器,分离器,原利用反应热的中和器的结构不理想,生产能力小,自从在中和器内筒下部增开了八个循环孔后,由于热对流的结果,产生了强烈的循环,使酸、氨充分接触,反应完全,操作平稳,生产能力有了很大提高。
另外,由于增设了导液管使溶液在蒸发室(外筒)停留时间延长,使酸、氨在液相中有充分接触,反应趋于完全。
再则,出口溶液增加谁丰厚,中和器内能保持一定的溶液高度,使酸、氨在液相中充分反应,不但溶液酸碱度液动小,而且夹带蒸汽现象大为减轻。
3. 入中和器硝酸的静压为了使中和器操作平稳,必须保持硝酸的正常加入量,因此硝酸也必须以稳定的压力进入中和器内。
为了使硝酸压力稳定,一般采用将硝酸打入高位槽,凭借高位槽的静压将硝酸压进中和器内。
目前也有采用由硝酸泵直接将酸从酸贮槽打入中和器内的方法,因为输送硝酸的离心泵的压头比较稳定且易控制。
因此这种方法也很可行,但唯一不足的是当酸泵电机晃动时,硝酸的来源便立即中断,中和操作就要发生较大的波动。
另外当酸泵室有一台设备启动时,原输送硝酸的离心泵的压力也会发生潜在的变化(由于电压、电流的变化,而造成中和操作的明显波动。
为了保证硝酸进入碰头后以喷洒的形式与氨气中和,因此,硝酸由高位槽到喷头的垂直距离而形成的位压应大于中和器内蒸发蒸汽的压力与中和室硝铵液柱静压之和。
中和器内蒸发蒸汽的最大压力约为0.4表压,中和器内硝铵液柱静压约为0.4绝对压力,因此进入分布器的硝酸必须克服0.8表压的阻力方能进入中和反应区域,考虑到酸管线调节阀喷头等引起的压力降,故一般由酸高位槽产生的静压应为1.8表压左右,因此,硝酸高位槽到酸喷头的垂直距离应保持15米左右为宜。
4.中和蒸发蒸汽的压力由于中和器的加酸是利用酸高位槽的静压将酸压入中和器这个压力是恒定的,因此中和器内蒸发蒸汽的压力就不能任意提高,一般保持在0.2表压为正常。
压力上升,酸喷头处的压力明显增加,流入中和器的酸量就会相应减少,当蒸发蒸汽的压力超过0.4表压或更高压力时,酸高位槽的静压克服不了酸喷头处的压力,而使酸进不了反应区域内,发生气阻现象。
此时氨损失明显增加,同时还将引起中和器整体振动,甚至导致内部结构的破坏,因此,实际操作过程中蒸发蒸汽压力最好不要超过0.3表压。
另一方面中和器内蒸发蒸汽压力也不可太低(低于0.10表压),因为在一段蒸发过程中要利用这部分蒸发蒸汽进行加热,如果压力低,热焓量小,势必降低了中和反应热二次利用的效果。
所以蒸发蒸汽压力最低不宜低于1.5表压。
目前生产商硝铵溶液的酸碱度的控制都是通过控制蒸发蒸汽中含有的酸或者氨量来实现的。
第五章硝铵溶液的蒸发载热体性质满足条件:1. 温度高于溶液费点且易于调节;2.粘度小。
热焓量高,重度大,给热系数a值大;3.毒性小,且安全稳定,饱和蒸汽压低;4.来源丰富,价格低廉,能综合利用余热。
在蒸发过程中,为了强化传热过程,必须使加热蒸汽温度于被蒸发溶液的沸点间具有较大的温差,因此常采用真空蒸发,借以提高蒸发器能力并降低热能消耗。
硝铵溶液蒸发的特点是:溶液粘度大,有腐蚀性,易结构,而且一般采用饱和蒸汽加热,因此在布置流体流动途径时,通常使硝铵溶液走管内,加热蒸汽走管外。
装热面积是衡量蒸发器能力和经济性的主要指标,利用工艺过程的特点强化蒸发器的传热过程,使设备发挥大作用,是值得研究的问题。
对已安装投产,传热面积已经固定的蒸发器,传热效率的高低主要决定于温度差和传热系数K。
三影响温度差及传热系数的因素影响蒸发过程中因素较多,了解和弄懂蒸发过程中主要影响因素间的相互关系,有助于掌握操作规律,实现蒸发器的高效、低耗运行。
1.影响温差的因素温度差是加热蒸汽与呈沸腾状态的被蒸发溶液的温度差值。
显然为了使热量能够由加热蒸汽传给溶液,以形成沸腾蒸发,加热蒸汽温度T必须高于溶液的沸点t。
当温差为零时,蒸发过程就不能进行。
温差越大传热也越好,但温差过大(例如超过30度)会使溶液几句沸腾与加热面积接触较差,传热效率不再明显增长,反而增加了蒸汽消耗和硝铵分解损失,所以确定加热饱和蒸汽压力时,既要注意有较大的温度差,又要考虑经济合理。
蒸发过程中产生的蒸发蒸汽是一种饱和水蒸汽,其温度同溶液沸腾温度是近似相等的。
由于饱和水蒸汽的温度和压力有明显的对应的关系,因此温度差也可认为是由加热蒸汽与蒸发蒸汽的压力差而产生的。
压力差越大,则温度差越大。
多效蒸发流程中,各效导管中存在流体阻力,造成二次蒸汽压力降低,因此温度差受到损失。
当加热蒸汽压力一定是温度差的值取决于溶液沸点温度t的大小,溶液的沸点越高,则温度差越小。
溶液的沸点t受到下列三个因素影响:(一)溶液蒸汽压较纯水低,引起沸点升高。
蒸发过程中,硝铵溶液逐渐被浓缩,其沸点也随之升高,当加热蒸汽温度是定值时,温度差就逐渐降低。
在实际生产中,有时选择“多段蒸发“的方法,随着溶液浓度逐渐提高,加热蒸汽压力也逐渐提高,以满足传热温度差的需要。
(2)蒸发器内液位影响使溶液沸点升高。
由于液柱静压强的影响会造成溶液沸点升高,使得温差变小,对传热不利。
表现在操作中出现了这样一种现象:当液面开始沸腾时,溶液内部并不一定沸腾,要使溶液全部沸腾,则需要较高的温度。
为了避免和减轻由于溶液压力而引起溶液沸点升高的现象,所以要求在操作时,蒸发器中硝铵液面能维持较低的水平。
也正是因为上述原因,蒸发高浓度硝铵溶液时(此时比重大)常选用卧式蒸发器。
因为卧式蒸发器中的页面容易控制在比较低的水平。
(3)真空蒸发使溶液沸点下降。
影响传热系数K的因素:在实际操作中,管壁上的垢层厚度对传热系数影响尤其明显。
由于硝铵溶液蒸发时会使蒸发器列管内结垢,特别是含有添加剂的硝铵溶液蒸发时结垢现象更加厉害,而结垢越厚传热越差,所以当蒸发器工作一段时间后效率会下降,此时可用硝酸或热硝酸钠溶液清洗,以保证蒸发器在较高的传热系数下运行,满足生产的需要。
根据蒸发过程传热问题的分析,为了强化传热,在实际生产中硝铵蒸发通常采用模式蒸发器和真空蒸发流程。
第三节工艺流程和设备一、流程选择选择硝铵溶液的蒸发流程,主要考虑如下几个因素:1.进入蒸发系统的硝铵溶液的浓度,即中和器出口溶液浓度;2.结晶过程所需要的硝铵熔融液浓度,即最终蒸发后的溶液浓度;3.蒸发设备的选型和蒸发段数。
当蒸发前后溶液的浓度差在20%以内既能达到浓度要求时,应尽量采用一段蒸发,因为设备少便于操作和管理。
采用真空加料时应满足两个条件:一、再中和器液面与蒸发器入口的高差必须与蒸发器内真空度相适应;二、再中和器内必须始终保持一定液面,一面系统泄露真空。