硝酸铵的生产工艺与操作28240.docx

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1、硝酸铵的的生产工工艺与操操作：目录第一节硝硝酸铵的的性质2一、多晶晶现象3二吸湿性性3三、结块块性33四、爆炸炸危险性性和起火火危险性性4第二节硝酸铵铵生产的的几种方方法：7一、常压压中和造造粒法7二、加压压中和一一段蒸发发造粒法法8三、加压压中和无无蒸发沸沸腾造粒粒法88四、常压压中和二二段蒸发发真空蒸蒸发结晶晶生产硝硝酸铵9第三节氨和硝硝酸的中中和过程程100硝酸铵的的生产可可以分为为下列几几个主要要过程10一、中和和反应原原理110二中和和过程流流程11三中和和主要设设备111四，正常常操作管管理112第四节硝硝酸銨溶溶液的蒸蒸发116一蒸发发过程原原理116二、蒸发发流程19三蒸发发主

2、要设设备221一二段段蒸发结结构如图图75所示示。221第五节硝酸銨銨溶液的的结晶31二、结晶晶流程33三、主要要设备维维护333四、正正常操作作管理34第六节硝酸銨銨成品的的包装、贮贮存及运运输338第一节化学分析388第二节自控简介488临沂远博博化工有有限公司司曹守印印第一节硝硝酸铵的的性质57安全全文件HH2O二氧化化硫SOO2+ 纯纯硝酸铵铵（含335%的的氮）为为白色结结晶。其其中的氮氮以铵基基及硝酸酸基两种种形态存存在。分分子量为为80.04，纯纯硝酸铵铵的熔点点为1669.11，即使使含微量量的水，其其熔点也也会降低低。比重重介于11.41.779克/厘米33之间。比比热(在在

3、2028）0.4222卡/克克、度或或87.2千卡卡/克分分子，熔熔融热116.22卡/克克。硝酸铵在在水中的的溶解度度很大，并并随温度度的升高高而急剧剧增加，见见表322表32 NH44NO3在水中中的溶解解度温度溶解度固相温度溶解度固相克/1000克水重量%克/1000克水重量%-69-13.6-16.9-1001020253032.3340.002049.9943.7789.55118.5150.3187.720923224328316.7733.3342.3347.22454.99460.00565.22467.66369.9970.88873.99冰冰菱形菱形菱形菱形菱形菱形菱形单斜

4、晶形形单斜晶形形5060708084.2290100130125.2146169.63444154996146947771023319000246444875577.5580.6683.3386.0087.4488.6691.1195.0096.1197.999100单斜晶形形单斜晶形形单斜晶形形单斜晶形形四方晶形形四方晶形形四方晶形形四方晶形形等轴晶形形等轴晶形形熔融状态态硝酸铵溶溶液的沸沸点和比比重，随随浓度的的增加而而增大。见见表333表33 不同浓浓度下NNH3NO3的沸点点和比重重NH4NNO3%沸点比重NH4NNO3沸点比重35.1151.9971.3381.44871051101

5、201301401.11.7771.27761.32281.35590.55793.4495.9997.55598.991501601802002201.35571.3991.39981.40011.4003硝酸铵还还具有下下列特殊殊性质。一、多晶晶现象硝酸铵具具有五种种不同的的结晶体体，每一一种晶体体，都只只有在一一定的温温度范围围内才是是稳定的的。硝酸铵的的五种晶晶形如表表34所所示表34 硝酸铵铵的晶体体形态334晶体形态态（变化化形态）晶体稳定定存在的的温度范范围密度，gg/cmm3立方晶体体（）菱形晶体体（）假同晶体体（）正交晶体体（）四方晶体体（）169.61225.22125.2

6、884.2284.22322.332.33-116.99-16.9以下下1.6991.6991.6661.72261.7225将硝酸铵铵缓慢加加热或冷冷却时，它它可以连连续地从从一种晶晶形转化化为另一一种晶形形，并伴伴随着表表34所所示的热热效应。如如果突然然从高温温冷却至至低温，即即可以从从一种晶晶形直接接转化为为另一种种晶形，而而不经过过中间的的晶形。例例如把处处于1225.22的硝酸酸铵迅速速冷却至至32.3，即可可以从晶晶形直接转转化为晶晶形。在晶晶形转化化的同时时，晶体体的结构构、密度度、比容容也随之之发生变变化，并并放出热热量。二吸湿性性硝酸铵与与其它含含氨盐类类不同的的地方，是是

7、具有相相当高的的吸湿性性，这是是一个很很大的缺缺点。吸湿性是是指物质质由空气气中吸收收水分的的能力。在在某一温温度下，当当周围大大气中水水蒸汽压压力超过过该物质质饱和溶溶液面上上的水蒸蒸汽压力力时，该该物质即即吸湿。反反之，则则物质将将减湿，两两者相等等时物质质即不吸吸湿也不不减湿，而而成平衡衡状态。由由此可见见，硝酸酸铵饱和和溶液上上面的水水蒸汽压压力越小小，吸湿湿性就越越强。吸吸湿性的的强弱用用吸湿点点来衡量量。 所所谓吸湿湿点，就就是硝酸酸铵饱和和溶液上上面的水水蒸汽压压力与同同温度下下空气的的饱和水水蒸汽压压力之比比，用百百分数表表示。空空气的温温度越高高，相对对湿度越越大，硝硝酸铵愈

8、愈易吸湿湿。例如如30时，吸吸湿点为为59.4%，而而在100时，则则为755.3%。可见见，热和和潮湿对对硝酸铵铵的储存存不利。三、结块块性硝酸铵的的结块性性，就是是当成品品硝酸铵铵储存时时，会失失去其疏疏散的性性质，而而成为固固结的产产品硬块。这这使得在在工业上上及农业业上使用用硝酸铵铵时产生生困难。引起硝酸酸铵结块块的主要要原因为为：（1）硝硝酸铵能能以几种种晶体形形态存在在。当从从一种晶晶形变成成另一种种晶形时时，晶体体形态及及其密度度和体积积都会发发生变化化。这样样，在一一定的条条件下，就就会使得得硝酸铵铵颗粒间间紧密结结合，并并促成结结块。将将硝酸铵铵制成大大颗粒，是是减弱其其结块

9、的的方法之之一。（2）硝硝酸铵在在冷却、干干燥条件件下，会会从它的的饱和溶溶液中析析出结晶晶。一般般在生产产中，硝硝酸铵是是在800900和含水水分0.211.5%时进行行包装的的。硝酸酸铵的温温度及水水分愈高高，溶解解于此水水分中的的硝酸铵铵也就愈愈多。当当硝酸铵铵缓慢冷冷却时 ，其溶溶解度逐逐渐降低低，并从从饱和溶溶液中析析出结晶晶，使硝硝酸铵颗颗粒互相相结块。（3）细细粒硝酸酸铵受到到很大压压力时会会由于颗颗粒互相相挤压，引引起结块块。（4）硝硝酸铵的的吸湿性性。在储储存期间间就是没没有结块块的硝酸酸铵，也也会由于于本身具具有吸湿湿性，逐逐渐吸收收水分，而而后在干干燥或冷冷却时，也也能结

10、块块。因为为在此情情况下，从从硝酸铵铵的饱和和溶液中中析出了了新的结结晶。用造粒的的方法可可以减弱弱硝酸铵铵的结块块性。在在包装之之前冷却却（至332.33以下）硝硝酸铵，并并使成品品水分含含量尽量量减少，也也是减低低结块的的办法。此外，在在硝酸铵铵中加入入添加剂剂或制成成复合肥肥料，也也可以减减弱其结结块。成品硝铵铵经干燥燥的冷空空气冷却却，在115以下用用塑料袋袋密封包包装或造造粒加填填料都可可避免结结块。图57包包装时硝硝铵温度度对其结结晶性的的影响1-含水水分为11.3%；2-含水分分1.11%；33-含水水分0.5%；4-含含水分00.9%。四、爆炸炸危险性性和起火火危险性性硝酸铵对

11、对于震动动，冲击击或摩擦擦是不敏敏感的，也也没有自自燃地性性能。因因此，使使用和生生产硝酸酸铵时，只只要遵守守一定的的安全规规程，一一般说来来是比较较安全的的。硝酸铵的的爆炸主主要是由由下列原原因引起起的：（1）纯纯硝酸铵铵的热分分解；（2）足足够猛烈烈的引信信作用；（3）有有机物质质存在时时的热分分解；（4）某某些无机机杂质和和金属粉粉末的影影响。硝酸铵的的热分解解：在1100时不断断加热纯纯硝酸铵铵，则按按下式分分解：NH4NNO3=HNNO3+NHH3-4113000卡 （11）此热效应应是属于于固体盐盐的。熔熔融状硝硝酸铵的的分解过过程吸热热37.0千卡卡。在11852000下分解解时

12、，生生成一氧氧化二氮氮和水：NH4NNO3=N2O+22H2O+3303000卡 （2）自2300或更高高的温度度开始，分分解的速速度加快快，同时时有弱的的闪光发发生。此此时按下下式分解解为氮及及氧：2NH44NO3=2NN2+O2+4HH2O(气气体)+307700卡卡 （33）熔融状态态的硝酸酸铵按此此式分解解时，放放热量是是35千千卡。如果此时时分解是是在定容容下进行行的，则则温度和和压力可可达5550和45500/22。在快快速加热热的情况况下，反反应亦可可按下式式进行：2NH44NO3=2NNO+NN2+4HH2O+992000卡 （44）熔融状态态的硝酸酸铵放热热量为113.00千

13、卡。当温度高高于4000，按下下列反应应式分解解并发生生爆炸：4NH44NO3=3NN2+2NNO2+8HH2O +295500卡卡 （55）熔融态硝硝酸铵按按此式分分解时放放热333.5千千卡。在在此温度度下也可可能发生生下列的的反应：3NH44NO3=N2O3+2NN2+ 66H2O (气体)+2333000卡（66）熔融态硝硝酸铵分分解时放放热277.0千千卡。当当有海棉棉状的铂铂存在时时，反应应进行如如下：5NH44NO3=2HHNO33+4HH2+9HH2O +334400 卡 (7)熔融态硝硝酸铵的的反应放放出热量量37.5千卡卡。当爆爆炸时，硝硝酸铵分分解的总总反应最最可能是是按

14、下式式进行的的：8NH44NO3=2NNO2+4NNO +5N22+166H2O (8)总的来说说，上述述诸方程程式在硝硝酸铵分分解时都都可能发发生。但实际上上分解反反应并非非同时按按照所有有的方程程式进行行。由于于条件的的不同，可可能某一一个反应应是主要要的，而而其它几几个反应应是进行行得较少少的副反反应。燃着不含含杂质的的硝酸铵铵，会很很快地停停止燃烧烧，这是是因为分分解反应应所需要要的大量量的热比比燃烧所所放出的的热量要要多（在在温度低低于2660时，硝硝酸铵的的分解总总过程是是吸热的的），从从而使得得热量的的供应不不足的缘缘故。当当包装在在袋内的的硝酸铵铵燃烧时时成品会会熔融并并有一部

15、部分烧掉掉。当在在足够的的高温下下，由有有机可燃燃物引起起的火灾灾因硝酸酸铵的存存在而加加剧。值得提出出的关于于硝酸铵铵热分解解的概念念，人们们常常把把硝酸铵铵开始生生成气体体这个概概念同开开始分解解这个概概念混为为一谈，这这是不精精确的，因因为严格格地说，硝硝酸铵在在温度大大大低于于开始生生成气体体的温度度时，就就以相当当的速度度进行离离解，而而离解过过程也就就是分解解过程。如如在生产产过程中中的一、二二段蒸发发器中的的硝酸铵铵溶液，在在负压下下仅9001130，当蒸蒸发之前前的硝酸酸铵溶液液呈中性性时，经经加热蒸蒸发后，硝硝酸铵溶溶液即成成酸性。在在蒸发过过程中，在在一定的的温度下下延长加

16、加热时间间，或在在一定的的加热时时间不变变的情况况下提高高加热温温度，则则经蒸发发加热后后的硝酸酸铵溶液液的酸度度加大。这这是由于于硝酸铵铵离解时时氨的扩扩散速度度大于硝硝酸蒸气气的扩散散速度。硝酸铵的的分解过过程在反反应初期期，是自自动催化化反应。在在硝酸铵铵分解过过程中生生成的硝硝酸是起起催化剂剂的作用用，分解解开始以以后，催催化作用用很快便便消失。关关于硝酸酸铵分解解过程中中的作用用，下面面还要讨讨论到。引信的影影响：干燥的硝硝酸铵仅仅在爆炸炸力强的的引信作作用下才才发生爆爆炸，含含水分高高于3%的硝酸酸铵即使使有明显显的引爆爆物作用用，有时时也很难难爆炸。一般来说说，硝酸酸铵爆炸炸所需

17、的的引暴力力比现今今一般爆爆炸物所所需的引引爆力要要大。文献中记记载的硝硝酸铵爆爆炸，大大多是由由于其中中含有爆爆炸物（如如：三硝硝基甲苯苯等）或或是促进进硝酸铵铵分解爆爆炸的物物质（有有机物和和无机物物杂质及及金属等等）。有机物质质的影响响：在一定的的压力和和温度范范围内，硝硝酸铵含含有有机机杂质时时，它的的爆炸和和起火危危险性会会增加。如硝酸铵铵浸渍过过的有机机物，在在常温下下，遇到到二氧化化氮气体体时，便便很容易易达到自自燃。在在生产过过程中，常常有条帚帚、油毡毡、棉纱纱、破布布等，因因接触硝硝酸铵溶溶液而自自燃。了了解这一一点是很很重要的的。生产产过程中中，经常常碰到硝硝酸铵成成品水分

18、分超过指指标，包包装后，湿湿硝酸铵铵又从牛牛皮纸内内渗析出出，而引引起着火火，很容容易造成成火灾，严严重时产产生爆炸炸。硝酸铵的的粉末中中混有有有机物质质时，使使硝酸铵铵的爆炸炸危险性性增大。 一般认认为，包包装好的的水分较较高的硝硝酸铵，比比干的硝硝酸铵安安全。使使用含水水分大于于1.00%的湿湿硝酸铵铵，比使使用含水水分0.1%或或更低的的干燥硝硝酸铵更更安全。但但在实际际情况下下也常见见湿度较较大的硝硝酸铵着着火，这这里做如如下解释释，有待待进一步步研究。（1）由由于稀湿湿造成包包装纸等等有机物物受到浸浸渍而自自燃。（2）由由于水解解热稳定定降低产产生亚硝硝酸铵类类不稳定定物比干干燥时易

19、易燃烧爆爆炸。（3）温温度高加加速分解解放热。（4）产产生游离离酸放出出原子氧氧使助燃燃和自燃燃加剧。（5）混混入有机机杂质。（6）混混入金属属物质。（7）流流入易于于引燃引引爆的物物质。（8）有有NO22产生生和存在在。因而而单纯认认为硝酸酸铵含水水分大就就安全也也不符合合事实。而而且从改改善化肥肥的物理理性质，亦亦即从降降低结块块性和提提高松散散性来看看，硝酸酸铵的水水分愈小小愈有利利。从参考文文献中报报道的许许多事例例证明在在中和蒸蒸发及结结晶过程程中，近近管水分分含量很很高，也也还是发发生过多多次的爆爆炸事故故。近几几年来，我我国有些些小型硝硝酸铵工工厂发生生的爆炸炸事故，大大多数都都

20、是硝酸酸铵含量量较少、水水分较大大的系统统中产生生的。这这些事故故很可能能与亚硝硝铵的存存在和NN2O4等不稳稳定物质质的产生生有关，需需进一步步研究。无机杂质质和金属属的影响响：熔融的硝硝酸铵不不与铝、铁铁、水银银和锡起起反应；但与铋铋、镉、铜铜、鎂、铅铅、镍和和锌相互互作用，其其中尤以以镉和铜铜最活泼泼。这些些金属促促使生成成亚硝酸酸铵，而而亚硝酸酸铵是不不稳定的的能增加加爆炸性性能的物物质。因因此，在在生产和和贮存时时要防止止这些金金属落入入硝酸铵铵中。此此外，必必须避免免用锌制制的容器器来贮藏藏硝酸铵铵，要避避免与镀镀锌的铁铁皮制成成的仓库库墙壁相相接触，尤尤其是在在长期贮贮藏硝酸酸铵

21、时，铬铬酸盐。高高锰酸盐盐、硫化化物、氯氯化物亦亦同样能能促使硝硝酸铵分分解。硝酸铵与与强酸（硫硫酸、盐盐酸、硝硝酸、）结结合，发发生氧化化放热反反应，从从而促使使硝酸铵铵温度升升高至燃燃点引起起着火，严严重时产产生爆炸炸的危险险。特别别应当强强调的是是硝酸对对硝酸铵铵作用。前前面谈到到，在硝硝酸铵分分解过程程中生成成的硝酸酸是对分分解过程程起催化化作用的的。在硝硝酸铵中中添加硝硝酸时，硝硝酸铵的的分解速速度急剧剧增大。研研究证明明：在硝硝酸铵中中加入55%的硝硝酸时，硝硝酸铵于于2000时的分分解速度度加大了了99倍倍。并且且:硝酸酸铵于11752300时的分分解速度度与加入入硝酸铵铵中的硝

22、硝酸（或或硝酸铵铵离解所所生成的的硝酸）的的浓度成成比例。在生产实实践中，因因成品硝硝酸铵呈呈酸性而而发生着着火事故故，也证证实了上上述试验验的正确确性。硝酸铵与与二氧化化氮进行行反应，生生成的气气态产物物中有氮氮气。这这在19906年年就已证证实。其其反应过过程可能能按下列列方程式式进行：NH4NNO3+2NNO2=N2+2HHNO33+H2O+5555000卡最早的试试验资料料指出：硝酸铵铵用二氧氧化氮或或一氧化化氮和二二氧化氮氮的混合合物处理理后，硝硝酸铵熔熔融，最最后则变变成硝酸酸。用碱碱清除过过量的氮氮氧化物物，反应应的气态态产物就就是氮气气。另外的试试验指出出：将硝硝酸铵溶溶液溶于

23、于98%硝酸中中，将二二氧化氮氮通过溶溶液，结结果也析析出氮气气，当硝硝酸铵很很多的时时候，如如果在其其中通入入氮氧化化物，由由于硝酸酸铵分解解是放热热反应，所所以分解解反应会会猛烈地地发展，这这是很危危险的。二二氧化氮氮是许多多氧化反反应的催催化剂。掌掌握这一一点是很很重要的的，生产产过程中中，必须须严格控控制送往往中和器器硝酸中中的氮氧氧化物含含量，以以防氧化化氮与氨氨发生更更危险的的反应。大大家都知知道，二二氧化氮氮（或四四氧化二二氮）能能同氨起起极为强强烈的反反应，并并且，当当反应浓浓度相当当高的时时候，这这个反应应有爆炸炸性的特特点。有有人研究究了在11002000于气相相中进行行的

24、这个个反应，反反应的基基本产物物是硝酸酸铵、水水和氮气气，此外外，还发发现存在在极少量量的一氧氧化二氮氮、一氧氧化氮及及亚硝酸酸铵。认认为有上上述物质质是由于于二氧化化氮和氨氨同水作作用的结结果。由于硝酸酸铵在一一定的条条件下能能够爆炸炸和起火火，因此此，在生生产、运运输、贮贮藏中要要采取严严格的预预防措施施。当发发生火灾灾时，为为了熄灭灭硝酸铵铵的火，用用水最合合理和有有效。因因为水不不仅降低低温度，而而且还容容易使硝硝酸铵溶溶解。上面讨论论了关于于容易使使硝酸铵铵产生热热分解危危险性的的物质，主主要是硝硝酸、氧氧化氮气气和水，这这些物质质在不同同条件，对对硝酸铵铵的热分分解起催催化作用用。

25、为了了保证生生产、运运输、使使用过程程中的安安全起见见，在硝硝酸铵中中加一些些物质，可可降低其其热分解解和爆炸炸的危险险性，这这些添加加物质叫叫稳定剂剂，一般般常用的的有尿素素（加入入量为硝硝酸铵重重量的00.0551.0%)碳酸钙钙或碳酸酸鎂（55%左右右）或乌乌洛托品品等，都都可降低低其热分分解危险险性和爆爆炸危险险性。硝酸铵的的不良物物理性质质吸湿湿性和结结块性给给工业上上，特别别是农业业上应用用时，造造成很大大的困难难。为了了制造不不结块的的硝酸铵铵，除采采用造粒粒工艺以以外，还还往硝酸酸铵中加加入一些些填料，这这些填料料必须是是不能促促使硝酸酸铵的爆爆炸危险险性增加加，而且且使吸湿湿

26、性和结结块性改改善，一一般这方方面使用用的有机机和无机机添加剂剂种类很很多。第二节 硝酸铵铵生产的的几种方方法：硝酸铵的的制造几乎全部部是采用用氨和稀稀硝酸中中和的方方法。然然后将制制得溶液液进行加加工成为为成品硝硝酸铵。以以中和反反应的压压力来分分，可分分为常压压法和加加压法两两种。加加压法一一般在114kkg/ccm2。硝酸铵溶溶液的蒸蒸浓，据据原料稀稀硝酸铵铵浓度的的高低及及气氨和和稀硝酸酸预热程程度不同同，可分分为无蒸蒸发法及及一段蒸蒸发法，二二段蒸发发法（或或三段蒸蒸发法）多多种。硝酸铵的的结晶方方法分为为造粒法法和结晶晶法两种种。硝酸铵生生产方法法主要受受原料硝硝酸浓度度的限制制。

27、在各各种流程程中，很很难评定定哪种最最优越，只只能根据据具体情情况，全全面考虑虑，选用用一种较较为适当当的流程程。一、常压压中和造造粒法在常压中中和造粒粒法生产产硝酸铵铵的流程程中，可可根据原原料稀硝硝酸的浓浓度和稀稀硝酸、气气氨的预预热程度度，决定定采用蒸蒸发器的的段数。如如以444477%的硝硝酸中和和氨，需需采用二二至三段段蒸发法法，蒸浓浓硝酸铵铵溶液，才才能造粒粒。如果果采用550%以以上的硝硝酸，加加之对原原料进行行适当预预热，中中和器出出口溶液液浓度可可达855955%则可可采用一一段蒸发发法，即即能进行行造粒。造造粒塔一一般用钢钢筋水泥泥筑，一一般有效效高度在在3040米米之间。

28、（一）常常压中和和三段蒸蒸发造粒粒法此流程为为我国某某些大厂厂采用，特特点是：原料稀稀硝酸浓浓度为442445%（稀稀硝酸不不预热）；气氨纯纯度999%，预预热至440660.中和和在常压压下进行行，中和和出口溶溶液浓度度64%以上，温温度11151125.一段段蒸发器器在4001440MMM汞柱下下，以00.2kkg/ccm2中和蒸蒸发蒸汽汽加热，一一段蒸发发后，溶溶液浓度度可达778885%二二段蒸发发器在常常压下蒸蒸发，以以488kg/cm22蒸汽加加热，二二段蒸发发后，溶溶液浓度度可达990992%。三三段蒸发发器在11402400mm汞汞柱下，以以8kgg/cmm2蒸汽加加热，蒸蒸发

29、后溶溶液浓度度达988.2%以上。经经离心式式喷洒造造粒器 在造粒粒塔内喷喷洒造粒粒。然后后，经皮皮带输送送机在运运输过程程进行冷冷却，最最后称量量、包装装。一、三段段真空蒸蒸发器一一般采用用电动水水泵，并并设有大大气冷凝凝器及附附属装置置。（二）常常压中和和一段蒸蒸发造粒粒法此流程特特点：1、中和和系统：气氨温温度预热热至800以上，稀稀硝酸浓浓度533%以上上，中和和操作温温度13351140，利用用中和热热进行部部分蒸发发，中和和出口溶溶液浓度度可达885995%。气氨管道道装有压压力自动动调节装装置，中中和采用用PH酸酸度计，自自动调节节进酸量量。2、蒸发发系统：8595%的中和和溶液

30、经经泵送至至装在造造粒塔上上的液膜膜蒸发器器中，蒸蒸发至999.55%。蒸蒸发采用用真空泵泵为两级级蒸汽喷喷射泵，所所用蒸汽汽均为11.1MMPa，以以自动调调节阀控控制。蒸蒸发后的的气液混混合物经经分离后后，送至至离心造造粒器造造粒。分分离后的的蒸发蒸蒸汽抽入入表面冷冷凝器借借冷却水水间接冷冷凝，冷冷凝后的的气体由由一级蒸蒸汽喷射射泵抽入入中间冷冷凝器进进一步冷冷凝，最最后未冷冷凝气体体经二段段蒸汽喷喷射泵抽抽出放空空。两个个冷凝器器的冷凝凝液流至至液封槽槽，排入入下水道道。3 造粒粒及沸腾腾冷却：熔融物物经贮槽槽流至由由电机带带动的离离心造粒粒器，在在离心力力作用下下，喷下下的液滴滴与由塔

31、塔下部风风口进入入的空气气进行逆逆流接触触，冷却却结晶，形形成直径径为13毫米米的粒状状成品，造造粒塔内内冷却空空气借自自然抽吸吸，物料料由1775降至990落在塔塔下皮带带上，经经滚筒冷冷却（或或加入捕捕粉剂），最最后进行行自动磅磅称量和和包装。二、加压压中和一一段蒸发发造粒法法此种流程程特点：1、中和和流程：6kgg/cmm2气氨由由液氨蒸蒸发器送送入中和和器下部部。500600%，的的硝酸经经中和蒸蒸发蒸汽汽预热后后，由泵泵送入中中和器下下部。气气氨与硝硝酸在中中和器内内快速进进行反应应，并保保证中和和器内溶溶液产生生强烈循循环。中中和操作作压力33.54/2，反应应温度2200，中和和

32、蒸发蒸蒸汽由中中和器顶顶部排出出，作为为热源进进入蒸发发器。中中和器出出口溶液液浓度为为8085%。经在在中和器器，调整整酸碱度度后流入入溶液槽槽。2溶液浓浓缩过程程：中和和过程制制备之硝硝酸铵溶溶液直接接抽至蒸蒸发器，蒸蒸发器在在真空下下操作，采采用水喷喷射泵，热热源使用用中和蒸蒸发蒸汽汽。蒸发发后溶液液浓度可可达955%。蒸蒸发前后后溶液进进行交换换，以防防浓溶液液结晶堵堵塞。此流程，当当原料硝硝酸浓度度为500%时，产产生的蒸蒸汽除自自给，当当用544-577%的硝硝酸时，生生产一吨吨硝酸铵铵所产生生的蒸汽汽除自给给外尚多多余11.66吨。蒸蒸浓的硝硝酸铵溶溶液与添添家剂混混合后进进入带

33、搅搅拌之结结晶机，经经初步浓浓缩，结结晶后进进入槽型型成粒器器，其中中设有特特殊的二二个逆向向转动的的刮刀，以以保证物物料与由由筛分装装置中返返回之细细粉强烈烈混合，最最后成粒粒时一部部分水分分被蒸发发，物料料程浆状状。于是是物料由由下部进进入回转转筒中，通通过空气气进行干干燥，颗颗粒最后后结晶成成型变硬硬。物料料经回转转筒出口口送至过过筛装置置，以分分离24.55毫米之之间物料料作为成成品。大大于4.5毫米米和小于于2毫米米的颗粒粒于破碎碎机中研研细并返返回成粒粒器，作作为返料料使用。一一般返回回量为成成品的223倍倍较宜。过筛合格格产品进进入第二二个回转转筒中加加捕粉剂剂。捕粉粉剂由计计量

34、加料料装置连连续加入入。最初初降温至至高于大大气温度度1015，此回回转筒用用新鲜空空气冷却却。三、加压压中和无无蒸发沸沸腾造粒粒法当原料硝硝酸浓度度达588%以上上时，采采用高效效加压中中和反应应器，使使反应后后的溶液液浓度达达到相当当高的程程度，从从而可以以完全不不要蒸发发系统，采采用流态态化床造造粒法，以以代替高高大的造造粒塔使使流程大大为简化化。此流程特特点：1、中和和过程足够压力力的气氨氨和硝酸酸在各自自的热交交换器内内充分预预热后，连连续加入入特殊的的中和反反应器。气气氨和硝硝酸反应应放出的的热量加加上原料料预热后后带入的的热量，足足够可以以蒸发掉掉随稀硝硝酸带进进的全部部水分。采

35、采用加压压反应，防防止了硝硝酸的蒸蒸发，尤尤其是在在加热硝硝酸时，也也减少了了气相中中固定氮氮的损失失。由于于气氨预预热，中中和过程程湍动增增加，同同时将气气氨加热热 到最最大的可可能温度度2000，不仅仅提高了了熔融物物的浓度度，而且且制造了了反应介介质的强强烈混合合条件，也也改善了了操作体体系，降降低了生生产损耗耗。中和反应应器形成成的气氨氨液乳浊浊液的分分离，首首先是在在333.5/22下，在在离新分分离器中中进行，然然后，在在真空度度6000汞柱柱的条件件下，在在真空蒸蒸发器中中进行。加加压下分分离出的的蒸发蒸蒸汽占总总量的990995%。此此气体参参数较高高，可以以合理的的用于其其它

36、方面面以回收收热量。在在真空蒸蒸发下，水水分从熔熔融物中中自身蒸蒸发，以以降低熔熔融物的的温度，又又可使浓浓度提高高到999.5%。2、流态态化法硝硝酸铵的的造粒以流化床床进行硝硝酸铵熔熔融物结结晶和干干燥并制制成粒状状硝酸铵铵。这一一装置与与造粒塔塔相比，设设备容积积强度提提高188255倍，产产品粒子子坚硬，温温度低，大大大减少少了产品品的结块块性。但但其动力力消耗较较大。将95% 的硝硝酸铵溶溶液经喷喷嘴在流流化床上上部或床床侧进行行喷射，从从床下鼓鼓入一定定压力的的适量空空气，这这样在床床内喷成成雾状的的硝酸铵铵液滴就就立即干干燥结晶晶成固态态，从而而形成固固体流态态化。随随着时间间增

37、加，颗颗粒成长长为23，温温度下降降，从床床底适当当位置取取出产品品。送入入床内的的空气，从从设备上上部出来来，经粉粉尘回收收装置后后排出。3、盘式式法硝酸酸铵造粒粒将熔融物物硝酸铵铵经喷嘴嘴射在可可以调节节转速的的倾斜的的圆盘内内，雾状状的液滴滴即结晶晶成粒，由由于盘的的旋转，粒粒子也呈呈运动状状态。物物料停留留适当时时间后，粒粒子逐渐渐长大，然然后连续续排出224作为成成品。必必要时可可以通风风加强结结晶和降降温过程程。粒子的大大小与盘盘的转速速有关，转转速增大大粒子变变小；盘盘倾斜角角度减小小，粒子子在盘内内停留时时间延长长，粒子子增大。可可根据产产品要求求进行适适当调节节。四、常压压中

38、和二二段蒸发发真空蒸蒸发结晶晶生产硝硝酸铵这种生产产硝酸铵铵的方法法为我国国小型硝硝酸铵厂厂通用的的方法，（河河北银光光用此法法）。生生产流程程见图。由合成氨氨岗位送送来之气气氨，经经氨过滤滤蒸发器器管内被被管外废废汽预热热（防止止带液氨氨和分离离油污），经经调节计计量，加加入中和和器内筒筒下部，鼓鼓泡上升升。由硝硝酸工段段送来之之硝酸贮贮存在硝硝酸贮槽槽内，由由硝酸泵泵送到高高位槽。经经调节流流量进入入中和器器内筒上上部喷淋淋而下，与与下部鼓鼓泡上升升的氨气气逆流接接触进行行中和反反应生成成硝酸铵铵稀溶液液，由内内筒上部部反出到到外筒，下下行从底底部进入入三套管管液封，先先往上行行，再下下行

39、，最最后上行行至中和和器上部部进入器器外小分分离器。分分离后的的气体去去分离器器，硝酸酸铵溶液液由小分分离器下下部进入入再中和和器，再再补加部部分气氨氨使硝酸酸铵溶液液呈微酸酸性。在在真空作作用下，硝硝酸铵溶溶液进入入一段蒸蒸发器管管内上行行，被管管外的中中和蒸汽汽加热，蒸蒸发部分分水分，去去一段分分离器进进行分离离，硝铵铵溶液经经一段下下料管下下行，由由下部进进入二段段蒸发器器管内上上行，被被管外加加热蒸汽汽加热，进进一步蒸蒸发所含含水分，经经二段分分离器进进行分离离，硝酸酸铵溶液液由二段段下料管管下行经经液封筒筒进入溶溶液槽。在在液 封封筒补加加适量气气氨，使使溶液呈呈微碱性性。在真真空作

40、用用下，硝硝铵溶液液由溶液液槽抽入入结晶机机，在搅搅拌与抽抽真空作作用下，溶溶液所含含水分绝绝大部分分被吸出出，成为为晶体状状的 硝硝酸铵成成品，由由结晶机机锅门放放出，经经皮带机机送到包包装、称称量由小小皮带机机运送经经縫包机机縫口后后，用小小车搬运运到成品品库房出出售。中和器上上部出来来之中和和蒸发蒸蒸汽（中中和反应应产生的的二次蒸蒸汽），经经气液分分离器分分离其中中夹带的的硝铵液液滴，气气体由分分离器顶顶部导出出，沿切切线方向向进入捕捕集器，捕捕集的硝硝铵液滴滴有捕集集器下部部出来进进入再中中和器，捕捕集器上上部出来来之蒸汽汽供一段段蒸发器器加热，废废气去分分离器分分离。二段蒸发发器加热

41、热蒸汽用用硝酸废废热锅炉炉副产蒸蒸汽，二二段加热热出来之之废汽经经溶液槽槽保温后后再经氨氨过滤蒸蒸发器到到澡堂、中中化、办办公楼、采采暖或送送软水池池。一、二段段分离器器分离的的废汽及及结晶机机所蒸发发出的水水蒸汽，经经水喷射射器与水水混合后后进入水水池。由酸吸收收塔冷却却回水（余余压6/22）加入入蒸发和和结晶水水喷射器器，供抽抽真空使使用，同同时起冷冷却作用用。水与与冷凝液液和不凝凝气体混混合后到到水池，部部分循环环使用部部分排掉掉。此流程特特点：1、中和和气氨用用废汽预预热，酸酸贮槽加加回收装装置，不不仅回收收合成贮贮槽气中中的气氨氨，其回回收效果果比其它它回收方方法氨损损失少，而而且得

42、到到了温度度较高的的硝酸铵铵稀溶液液，大大大有利于于中和反反应的过过程。2、蒸发发加热蒸蒸汽一段段用中和和蒸发蒸蒸汽，二二段用硝硝酸废热热锅炉副副产蒸汽汽自给有有余，这这样即减减轻了氨氨生产供供汽的负负担，又又使本系系统操作作稳定。3二段下下料管到到溶液槽槽采用液液封筒直直观下料料，可直直接观察察溶液浓浓度，酸酸碱性和和和下料料情况，随随时发现现问题；及时进进行调节节，保障障正常生生产，同同时便于于取样分分析。4、溶液液槽液封封筒到再再中和器器加有回回流管，可可使开车车时或生生产不正正常时的的硝酸铵铵稀溶液液，返回回再中和和器，再再进行蒸蒸发，这这不仅是是本岗位位操作方方便，而而且为结结晶岗位

43、位的正常常操作和和保证产产品的合合格率提提供了条条件，并并且省去去了硝铵铵溶液泵泵。5、结晶晶为间歇歇操作，故故障易于于排除，对对上下岗岗位影响响不大，而而且便于于维修。结结晶真空空管上加加有缓冲冲罐可加加快进料料，提高高结晶能能力两倍倍。6、蒸发发一、二二段分离离器后为为单管的的同样真真空度，蒸蒸发结晶晶采用水水喷射器器，代替替机械真真空泵及及大气冷冷却器。这这样就大大大的减减少了设设备、简简化了流流程、方方便了操操作，便便利了维维修，提提高了效效率、降降低了消消耗、减减少了事事故、保保证了生生产。而而且一般般小厂蒸蒸汽供给给比较紧紧张，因因此，采采用水喷喷射泵也也比用蒸蒸汽喷射射器容易易办

44、到。第三节 氨和硝硝酸的中中和过程程硝酸铵的的生产可可以分为为下列几几个主要要过程1、气氨氨和稀硝硝酸进行行中和反反应，制制取硝酸酸铵稀溶溶液。2、硝酸酸铵稀溶溶液的蒸蒸发。3、硝酸酸铵熔融融液的结结晶。4、成品品的输送送和包装装。一、中和和反应原原理中和过程程为放热热反应，当当用浓度度为1000%的的纯硝酸酸与氨作作用时，反反应放出出的热量量为355.466千卡/克分子子。反应应式如下下：NHH3+HNNO3=NHH4NO3+35546000卡（11）中和反应应中放出出的热量量，取决决于所用用硝酸的的浓度以以及硝酸酸和气氨氨的温度度：浓度度和温度度愈高，放放出的热热量就愈愈多。用1000%的

45、气气氨中和和浓度为为50%的硝酸酸时，气气氨和硝硝酸的温温度均为为18.。放放出的热热量为225千卡卡/克分分子。由由于中和和得到的的是硝酸酸铵溶液液，因此此，当可可以利用用的中和和热愈多多，从硝硝酸铵溶溶液中蒸蒸发出去去的水分分也愈多多，则得得到的硝硝酸铵溶溶液的浓浓度也越越高。在在利用中中和热的的条件下下，如热热损失按按3%计计，可以以得出图图66所所示的硝硝酸铵溶溶液的浓浓度与所所用硝酸酸浓度的的关系。由图666可看出出，当充充分利用用中和热热时，甚甚至有可可能用较较浓的硝硝酸和气气氨反应应，直接接制得硝硝酸铵的的溶液，而而不需要要进行蒸蒸发。但但实际上上，当硝硝酸浓度度大于558%时时

46、，由于于中和反反应放出出的热量量增加，使使中和器器内的温温度能迅迅速升高高至14401160.此温温度远远远高于恒恒沸硝酸酸的最高高沸点1120.6，所 以致使使硝酸气气化或分分解，增增加氮的的损失，对对生产不不利。所所以，在在硝酸铵铵生产中中常压下下通常使使用的硝硝酸浓度度为400-555%，硝硝酸温度度也不易易过高，否否则，对对设备会会加剧腐腐蚀。最初，在在硝酸铵铵生产中中为了安安全起见见，中和和反应热热是不加加利用的的，只是是设法通通过冷却却的方法法将其热热量移走走。现在在使用的的中和设设备都是是利用反反应热的的。即在在中和器器内利用用中和反反应热的的。即在在中和器器内利用用中和反反应热加加热硝酸酸铵溶液液，使其其蒸发掉掉一部分分水分，以以便制得得浓度较较高的硝硝酸铵溶溶液。利利用反应应