Вакуумная нейтрализация и испарение

Данный способ (Рис.1.1.) пользуется самой большой популярностью, потому что требует самых низких инвестиционных затрат. Реакция происходит в нейтрализаторе, работающем при небольшом избыточном давлении, чтобы предотвращать кипение раствора аммиачной селитры в зонах реакции и смешивания, что минимизирует потери аммиака. Затем раствор мгновенно испаряется под вакуумом через дроссельную заслонку на входе сепаратора пара, т. е. тепло реакции используется для испарения воды. Таким образом, подогретая сырьевая 60 % азотная кислота может превращаться в раствор аммиачной селитры концентрации 95 % по массе. Однако по соображениям безопасности концентрация раствора аммиачной селитры обычно ограничивается 92 % по массе. Более высокая концентрация, необходимая для дальнейших шагов переработки, таких как гранулирование или приллирование, достигается за счет парового нагрева раствора под вакуумом. В целях оптимального управления процессом и обеспечения стабильности предпочтительней использовать термосильфонную систему испарения. Отмытые в скруббере пары используются для подогрева сырья, избыточные пары конденсируются.

Рис.1.1 Вакуумная нейтрализация и испарение

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ

В данном случае система технологического пара работает под давлением выше атмосферного для более эффективной утилизации реакционного тепла. Есть две современных альтернативы нейтрализации под давлением для эффективной рекуперации тепла:

а) реакционное тепло, содержащееся в горячей аммиачной селитре, покидающей нейтрализатор, используется прямо на стадии окончательного концентрирования. Даже для достижения окончательной концентрации 97 % по массе, не требуется дополнительного импорта стороннего пара (Рис. 1.2).

б) часть реакционного тепла используется для выработки пара низкого давления (Рис. 1.3), а для окончательного концентрирования раствора ам. селитры используется сторонний пар.

В обоих случаях пар мгновенного испарения из сепаратора пара под давлением 2-4 бар абс. используется для промежуточного концентрирования слабого раствора аммиачной селитры. Остаточный технологический пар также используется для подогрева сырья, избыточный пар конденсируется. В зависимости от назначения парового конденсата необходимо отмыть часть или весь пар перед тем, как он конденсируется в отдельном паровом скруббере.

Рис.1.2 Нейтрализация под давлением с прямой утилизацией тепла

Рис.1.3 Нейтрализация под давлением с выработкой чистого пара

Также на данный момент широко применяются технологии производства аммиачной селитры, например технологию трубчатого реактора компании «INCRO», если это требуется.

Пар, образующийся при нейтрализации аммиачной селитры, промывается либо прямо в сепараторе пара, либо в отдельной промывной колонне (рис. 1.4). В зависимости от качества технологического пара используется одноступенчатый или двухступенчатый скруббер. Конденсированные верхние пары из скруббера, могут быть использованы для разных целей, например как подпиточная вода скруббера или для производства деминерализованной воды. Уровень загрязнения чистого конденсата составляет всего лишь 15 ppm азота. Кубовой концентрат может быть добавлен в азотную кислоту.

Рис.1.4 Промывка паром