Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Миниович, М. А. Производство аммиачной селитры

.pdf
Скачиваний:
302
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.5 Mб
Скачать

В небольших количествах аммиачную селитру получают путем обменного разложения солей (конверсионные способы) по реак­ циям:

Ca(N03 )3 + (NH4 )2 C03 = 2NH4 N03

+

|CaC0 3

Mg(N03 )2

+ (NH4 )2 C03

•= 2NH4 N03

+

JMgC03

Ba(NOs )2

+ (NH4 )2 S04

= 2NH4 N03 +

|BaSO„

2NaN03

+ (NH4 )2 SO„ = 2NH4 N03

+ Na2 S04

Эти способы получения аммиачной селитры основываются на

выпадении одной из образующихся солей

в осадок (первые три

реакции) или на получении

двух солей

с разной растворимостью

в воде (четвертая реакция).

В

первом

случае растворы аммиач­

ной селитры отделяют от осадков на вращающихся фильтрах и пе­ рерабатывают в твердый продукт по обычным схемам. Во втором случае растворы упаривают до определенной концентрации и раз­ деляют их дробной кристаллизацией, которая сводится к следую­ щему: при охлаждении горячих растворов выделяют большую часть аммиачной селитры в чистом виде, затем в отдельной аппа­ ратуре проводят кристаллизацию из маточных растворов с получе­ нием загрязненного примесями продукта.

Все способы получения аммиачной селитры обменным разло­

жением солей сложны, связаны с большим расходом

пара и по­

терей связанного азота. Их обычно применяют в промышленности

только в случае необходимости утилизации соединений

азота, по­

лучаемых как побочные продукты.

 

Современный способ производства аммиачной селитры из га­

зообразного аммиака (или аммиаксодержащих газов)

и азотной

кислоты непрерывно совершенствуется. В новых проектах пред­

усматривается механизация трудоемких процессов, в том

числе

погрузки готового продукта в железнодорожные вагоны.

 

 

СЫРЬЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ

 

 

 

Аммиак NH 3

(молекулярный вес 17,03) при атмосферном

дав­

лении и обычной

температуре — бесцветный газ,

отличающийся

характерным острым запахом; он почти в 1,7 раза

легче

воздуха.

При нормальных

условиях

(0 °С и 760 мм рт. ст.) 1 м3 газообраз­

ного аммиака весит 0,771 кг.

 

 

 

 

Свойства газообразного

аммиака*

при атмосферном

давлении

приведены ниже:

 

 

 

 

 

 

Температура, °С . . . .

0

100

200

 

 

Плотность, кг/м3 . . . .

0,7714

0,5840

0,4450

 

 

Теплоемкость, ккал/(кг-°С)

0,448

0,530

0,573

 

 

Теплопроводность,

 

 

 

 

 

ккал/(см-ч-°С) . . . .

0,0101

0,0292

0,0420

 

 

Динамическая

вязкость,

 

 

 

 

 

кгс-с/м2

 

0,95-Ю-8

1,33- 10-е

1,70-10-*

 

* См. также Приложение

V I I I .

 

 

 

 

40

Аммиак, охлажденный при атмосферном давлении до темпера­ туры ниже 33,4 °С или сжатый при 15 °С под давлением выше 7,5 ат, превращается в бесцветную жидкость. При температуре —77,7 °С жидкий аммиак затвердевает, кристаллизуясь в бесцвет­ ную массу со слабым запахом.

Если газообразный аммиак нагреть до температуры выше 132 °С (критическая температура), то ни при каком давлении его нельзя превратить в жидкое состояние. При нормальных условиях 1 кг жидкого аммиака образует более 1300 л газа.

Аммиак хорошо растворяется в воде (рис. 9), образуя так на­ зываемую аммиачную воду (нашатырный спирт):

NH3 + Н 2 0 = NH4 OH

При обычной температуре в 1 объеме воды растворяется бо­ лее 700 объемов аммиака. Растворимость аммиака в органических

4*2,0

X

«Л)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аз1/,2

 

 

го ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТОО_

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ш

воо 7200 та гроо

 

 

4/7

80

120

 

 

 

Давление,

пм рт. ст.

 

 

Температура, "С

 

Рис.

9.

Зависимость

растворимости

 

Рис. 10. Зависимость

плотности

 

аммиака

в воде от давления и тем­

 

жидкого

аммиака от

темпера­

 

 

 

 

пературы.

 

туры (при давлении пара, рав­

 

 

 

 

 

 

 

новесного

с жидкостью).

 

растворителях

(спирте, бензоле, ацетоне) значительно ниже. С уве­

личением

давления

растворимость

аммиака

сильно

возрастает,

с повышением

температуры — уменьшается. При растворении

ам­

миака в воде выделяется тепло. Обычно концентрированный

рас­

твор аммиака

содержит около 25% NH3 ; плотность такого раство­

р а 0,91

г/см3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

Аммиак относится к весьма активным химическим соединени­

ям.. Он образует ряд аммонийных

солей: нитрат аммония, карбо­

нат аммония

(ЫН^гСОз, хлористый

аммоний 1NH4CI,

сульфат ам­

мония

(NH4 )2 S04 и др.

жидкого

аммиака

с

двуокисью

В

результате взаимодействия

углерода

С 0 2 при определенных давлении и температуре

образует­

ся карбамид CO(NH2 )2-

 

 

 

 

окислителей.

В обычных условиях аммиак устойчив к действию

41

На воздухе аммиак не горит; в токе кислорода горит бледнозеленым пламенем, образуя азот и воду:

4NH3 + 303 = 2N, + 61-Ш + 303100 кал

При 650 °С аммиак способен самовоспламеняться. В присутст­ вии нагретых катализаторов он взаимодействует с кислородом воз­ духа, образуя окись азота и воду по реакции

4NH3 + 503 = 4NO + 6Н 2 0 + 216700 кал

Этот

процесс — окисление аммиака

кислородом воздуха

в при­

сутствии

катализаторов — является основой

производства

разбав­

ленной азотной кислоты.

 

 

 

 

 

 

Газообразный аммиак в большинстве случаев получают из жид­

кого аммиака, который должен отвечать

требованиям

ГОСТ

6221—70. Срок действия

этого

стандарта —до 1 января

1976 г.

По ГОСТ жидкий аммиак

выпускается следующих

сортов:

 

Показатели

 

 

С о р т а

 

 

 

 

Dbicuiiiit

 

2-il

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание NH3 , %, не менее

99,95

99,9

99,6

 

 

Содержание влаги, %, не более

0,05

0,1

0,4

 

 

Примеси, мг/л, не более

 

 

 

 

 

 

 

масло

 

2,0

8,0

20,0

 

 

 

железо

.

2,0

2,0

Не нормируется

 

Плотность жидкого аммиака приведена на рис. 10.

Для производства аммиачной селитры обычно применяется

только

газообразный аммиак,

получаемый

обычно из жидкого ам­

миака

второго

сорта. В нем, кроме

масла

и железа,

часто

содер­

жится

до 1 %

растворенных

газов

(водород, метан,

аргон

и др.)

и до 5 г/л карбоната

аммония.

 

 

 

 

При

испарении

жидкого

аммиака растворенные

в нем

газы,

часть масла и СОг, образующаяся вследствие разложения карбона­ та аммония, переходят в газообразный аммиак.

Жидкий аммиак хранится на.складах в танках (резервуарах, хранилищах) под давлением. В танки он поступает из цеха син­ теза аммиака по цельнотянутым стальным трубопроводам. Для поддержания заданного давления аммиака в танке имеются нагре­

вательные паровые

трубы. Это необходимо, так как каждой

тем­

пературе

соответствует определенное

давление насыщенных

паров

над жидким аммиаком:

 

 

 

Давление

паров,

Температура,

Давление паров,

Температура,

атм

 

атм

°С

 

1,0

 

—33,4

10,0

25,7

 

1,4

 

—26,4

15,73

40,9

 

2,0

 

—18,7

20,0

50,1

 

5,0

 

+4,7

26,25

61,8

 

5,23

 

+5,8

41,8

81,0

 

Емкость танков для жидкого аммиака — до 100 м3 ; допускаемое давление в танках не выше 15 ат. Они оборудованы предохрани-

42

тельными клапанами, указателями уровня и штуцерами для спуска загрязнений (масло, катализаторная пыль из колонн синтеза ам­ миака и др.).

Жидкий аммиак перевозится в специальных железнодорожных цистернах, покрытых слоем теплоизолирующего материала и обши­ тых сверху листовой сталью. Цистерны выполнены из котельной

стали и оборудованы предохранительными клапанами и

маномет­

рами. Для

перевозки

жидкого

аммиака

применяются

цистерны

низкого давления, рассчитанные

на абсолютное давление 4,5 ат,

и цистерны

высокого

давления

(не более

15 ат). Такие

цистерны

окрашены

в желтый

цвет; на их боковой поверхности

имеются

надписи: «Аммиак. Ядовито», «Газ».

Аммиаксодержащие газы. К аммиаксодержащим газам отно­ сятся танковые и продувочные газы, образующиеся при хранении и производстве синтетического аммиака, газы дистилляции раство­ ров, образующиеся при синтезе карбамида (мочевины).

Примерный состав аммиаксодержащих газов (в

%)

приво­

дится ниже:

 

 

 

 

 

Компоненты

Танковые

Продувочные

Газы

 

газы

газы

дистилляции

 

 

 

Аммиак

57—60

7—8

54—56

79—81

Водород

25—27

55—60

7—5

 

Азот

8—9

25—20

3

Кислород

 

 

 

2

Метан

9—3,5

10—11

 

Аргон

1—0,5

3—1

 

Двуокись углерода .

_

_

33—35

1—2

 

Пары воды

_

_

13—9

11_9

 

Из таких газовых смесей аммиак извлекается азотной кислотой, остальные компоненты, как правило, отводятся в атмосферу.

Азотная кислота HNO3 (молекулярный вес 63,01). Безводная

азотная

кислота при обычной температуре

представляет собой бес­

цветную

жидкость

с едким удушливым запахом; она кипит при

86 °С,

замерзает

при —41 °С с образованием белых

кристаллов.

Плотность H N 0 3

при 15°С равна

1,522 г/см3 . Теплота

образования

H N 0 3

из простых веществ составляет 41,6 ккал/моль.

азотная

кис­

При

нагревании

и под действием света

безводная

лота

разлагается:

4 H N 0 3 = 4 N 0 2 + 2 Н 2 0 + 0 2

 

 

 

 

На

 

 

 

 

 

 

обра­

воздухе безводная кислота

«дымит», так как ее пары

зуют с влагой воздуха мелкие капельки тумана. С.водой

азотная

кислота смешивается в любых соотношениях.

 

 

 

 

В

табл. 13 и 14 приведены теплота

растворения

и

теплоем­

кость растворов

азотной кислоты.

 

 

 

 

 

 

Температура кипения водных растворов азотной кислоты по­

вышается с увеличением ее концентрации,

достигая максимально­

го значения 121,9 °С при содержании 68,4% H N 0 3

и

атмосферном

давлении; с дальнейшим повышением концентрации

температура

кипения

снижается.

Зависимость

температуры

кипения

азотной

43

Т а б л и ц а 13. Теплота растворения 1 моль HN03 в воде (при 18°С)

Показатели

 

 

 

Количество воды, моль

 

 

 

1

2

3

5

10

20

25

 

 

Концентрация HN03 , % . . . .

7,77

63,7

53,8

41,2

25,9

14,9

12,3

Теплота растворения HN03 ,

3180

4780

5690

6670

7310

7410

7500

кал/моль

 

Т а б л и ц а 14. Теплоемкость

растворов азотной

кислоты

 

 

 

в

ккалДкг-°С)

 

 

 

 

 

Концентрация

 

 

Температура, °С

 

 

 

НЖ>я,

 

 

 

 

 

 

 

 

вес. %

2,53

21,07

 

39,49

 

60,11

 

4

0,953

0,950

 

0,951

 

0,960

 

10

0,884

0,890

 

0,891

 

0,900

 

15

0,838

0,840

 

0,851

 

0,860

 

20

0,799

0,800

 

0,815

 

0,830

 

30

0,739

0,760

 

0,764

 

0,780

 

35

0,716

0,740

 

0,744

 

0,770

 

40

0,698

0,720

 

0,726

 

0,750

 

50

0,667

0,680

 

0,693

 

0,710

 

55

0,649

0,660

 

0,675

 

0,690

 

60

0,630

0,640

 

0,654

 

0,670

 

70

0,583

0,590

 

0,603

 

0,610

 

кислоты (при атмосферном давлении)

от ее концентрации приве­

дена ниже:

 

 

 

 

 

 

 

 

Концентрация

Температура

 

Концентрация

Температура

HN03 , %

кипения, "С

 

 

HN03 , %

кипения, °С

 

20

103,56

 

 

60

 

 

120,06

 

30

108,08

 

 

70

 

 

121,60

 

40

112,58

 

 

80

 

 

115,45

 

50

116,84

 

 

90

 

 

102,03

 

При перегонке водных растворов азотной кислоты вначале от­ гоняются преимущественно пары воды, которые постепенно обога­

щаются HN0 3 . При достижении температуры

121,9 °С

образуется

азеотропная

смесь* и содержание H N 0 3 в жидкости

и в парах

становится равным 68,4%.

 

 

 

 

 

В табл.

15 приведена

зависимость

температуры

замерзания

растворов азотной кислоты от ее концентрации.

 

 

 

Зависимость плотности от концентрации разбавленной

азотной

кислоты представлена в Приложении X.

 

 

 

 

Азотная кислота обладает сильными окислительными свойст­

вами. В процессе окисления происходит ее разложение,

степень

которого сильно зависит от температуры.

 

 

 

 

При действии концентрированной азотной кислоты

на

поверх­

ности некоторых

металлов

(алюминий,

железо, хром

и др.) об-

* Азеотропные

смеси — растворы, перегоняющиеся

без изменения

состава

и температуры кипения.

44

Т а б л и ц а 15.

Температура

замерзания азотной кислоты

Температура,

Концентрация,

Температура,

Концентрация,

°С

%

°С

%

-19,4

56,5

—18,5

89,5

-26,5

60,63

—21,4

89,9

-35,9

64,7

—28,6

90,5

-37,7

69,46

—39,9

94,9

-19,0

70,0

—40,5

98,8

-18,5

74,66

—38,6

 

 

80,05

—37,5

 

разуется окисныи слои, который предохраняет металлы от корро­ зии. Платина, родий, иридий, рутений, тантал и золото устойчивы к действию азотной кислоты.

Концентрированная азотная кислота энергично реагирует со многими неметаллами. При нейтрализации щелочей азотной кис­ лотой образуются хорошо кристаллизующиеся соли (нитраты).

Разбавленная азотная кислота, применяемая для производст­ ва аммиачной селитры и многих других целей, должна удовлетво­

рять, согласно

МРТУ 6-03-159—63, следующим

требованиям:

 

Показатели

 

Сорта

 

 

1-й

2-й

3-й

 

 

Содержание

HN03 , вес. %, не менее . . . .

55

• 47

45

Твердый (прокаленный) остаток, %, не более

0,05

0,1

0,1

Содержание

растворенных окислов азота, %,

 

0,2

0,2

не более

 

0,15

В разбавленной азотной кислоте нередко содержится неболь­ шое количество аммиачной селитры, которое не регламентируется МРТУ 6-03-159—63.

Наличие примеси аммиачной селитры в азотной кислоте объ­ ясняется использованием конденсата соковых паров производства аммиачной селитры для питания абсорбционных систем азотнокислотных цехов (стр. 135).

Кроме того, в азотной кислоте имеется некоторое количество хлористых соединений, содержание которых, видимо, будет регла­ ментироваться специальными нормами.

Для улучшения физических свойств аммиачной селитры в от­ дельных случаях применяются добавки, приготовляемые из доло­ мита, апатита и фосфоритов, состав которых приведен в табл. 16.

Доломит представляет собой двойную углекислую соль кальция и магния CaC03 -MgC03 . Его насыпная плотность 1,8—2,1 т/м3 .

Апатиты и фосфориты являются природными фосфатными руда­ ми. В производстве аммиачной селитры применяют апатитовый концентрат и фосфоритную муку плотностью 1,7 т/м3 (о приготов­ лении добавок из доломита,апатита и фосфоритов стр. 161).

45

Т а б л и ц а 16.

Состав природных фосфатов и доломита

 

 

(в пересчете на сухое вещество)

 

 

 

 

 

 

Состав, %

 

 

Сырье для добавок

Р.,0-а

СаО

MgO

 

F

СОа

нерастворимый

 

FC0O3+AI2O3

остаток

Апатитовый концентрат

39,4

52,0

До 0,2

0,6—1,2

До 3,1

До 9

' До 1,5

Фосфорит Каратау

27,5

43,7

До 4,1

2,6

До 2,8

До 13

Доломит

 

32—33 19—20

До 1,2

 

43—44

До 2,5

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

В производстве аммиачной селитры металлы или сплавы, из которых выполнены аппаратура и коммуникация, под воздействи­ ем агрессивных сред подвергаются коррозии* или эрозии**.

Растворы азотной кислоты и аммиачной селитры, аммиак и другие вещества, применяемые или образующиеся в процессе получения NH4NO3, постепенно разрушают места развальцовок д-руб и другие наиболее уязвимые участки аппаратов. Особенно сильной коррозии подвержены аппаратура и коммуникации, рабо­ тающие при высоких температурах и повышенных давлениях.

Эрозии подвергаются главным образом аппараты и коммуни­ кации, в которых циркулируют растворы аммиачной селитры и азотной кислоты, содержащие взвешенные примеси и частицы до­ бавок, используемых для улучшения качества готового продукта.

 

Для определения

коррозионной стойкости металлов и сплавов

в условиях

той или иной среды

обычно пользуются

десятибалль­

ной шкалой

(ГОСТ 13819—68):

 

 

 

Группа

стойкости

Скорость коррозии, мм/год

Балл

I .

Совершенно

стойкие

 

Менее 0,001

1

I I .

Весьма стойкие

 

0,001—0,005

2

I I I .

 

 

 

 

0,005—0,01

3

I I I .

Стойкие

 

 

 

0,01—0,05

4

I V .

Понижен ностойкие

 

0,05—0,1

5

 

0,1—0,5

6

V .

Малостойкие

 

 

0,5—1,0

7

 

 

1,0—5,0

8

V I .

Нестойкие

 

 

5,0—10,0

9

 

 

Более 10,0

10

 

Высоколегированные

стали и

сплавы

 

Высоколегированные стали по своим свойствам делятся на три группы.

Коррозионностойкие (нержавеющие), обладающие стойкостью против электрохимической коррозии (атмосферной, почвенной, ще­ лочной, кислотной, солевой, морской и др.).

*Коррозия — разрушение металлов вследствие их химического или элек­ трохимического взаимодействия с окружающей средой.

**Эрозия — местное разрушение металлов под механическим воздействием, например, твердых частиц, содержащихся в растворах или газах. -

46

Жаростойкие (окалиностойкие) стали и сплавы, обладающие стойкостью против химического разрушения поверхности в газо­ вых средах при температурах выше 550 °С.

Жаропрочные стали и сплавы, работающие в нагруженном со­ стоянии при высоких температурах в течение определенного вре­ мени.

Наиболее широко применяемая в производстве аммиачной се­ литры сталь марки Х18Н9Т (1Х18Н9Т, ЭЯ1Т) относится к пер­ вым двум группам. Обычно ее рекомендуют для работы в средах с предельной рабочей температурой 600°С, но нередко ее приме­ няют и при более высоких температурах.

Принято считать, что интенсивное окисление на воздухе стали Х18Н9Т начинается при 800-^850 °С. Она закаливается при 1050— 1100°С, имеет относительное удлинение 40% и относительное су­ жение 55%.

Для изготовления большинства аппаратов и коммуникаций про­ изводства аммиачной селитры применяются металлы и сплавы, имеющие по шкале оценку 1 и 2 балла. К таким сплавам отно­ сятся специальные нержавеющие и кислотоупорные стали, в со­ став которых входят присадки (добавки) хрома, никеля, титана и других легирующих элементов, улучшающих механические, фи­ зические и химические свойства стали. Например, присадка нике­

ля придает стали пластичность, присадка

хрома — устойчивость

к азотной кислоте и т. д.

 

 

 

Специальные стали выпускаются разных марок. При их марки­

ровке присадки (легирующие элементы) обозначают буквами:

Алюминий Ю

Кобальт К

Никель Н

Ванадий Ф

Кремний С

Ниобий Б

Вольфрам В

Молибден М

Титан

Т

Буквенные обозначения элементов располагаются

в марке

в порядке убывания их содержания в стали.

 

Высококачественная сталь, в которой содержится

меньше

0,05% серы + фосфор, обозначается буквой А, которая

ставится

в конце марки стали. Цифры перед буквой в марке стали пока­

зывают среднее содержание

углерода в десятых (одна цифра)

или сотых

(две цифры)

долях

процента. Среднее содержание ле­

гирующего

элемента в

стали

обозначается только

буквой, если

оно не превышает 2%; цифрой

после буквы — если

больше 2%.

Сварная

аппаратура

и. трубопроводы для растворов аммиач­

ной селитры и азотной кислоты изготовляются из хромоникельтитановой стали марки Х18Н9Т. Кроме того, аппаратуру для рас­ творов аммиачной селитры изготовляют из стали марки 0Х18Н10Т.

В качестве заменителей этой стали применяют сталь марки 0Х17Т (ЭИ 645), которая поставляется в виде тонкого (МПТУ 3210—52) и толстого (ГОСТ 7350—55) листов.

Свариваемость стали 0Х17Т удовлетворительная; швы облада­ ют стойкостью к межкристаллитной и общей коррозии в разных

47

средах, в том числе в

азотной кислоте

при температуре не выше

50 °С.

 

 

Литую аппаратуру

(охлаждающие

вальцы и др.) изготовляют

из стали Х18Н9 или хромистого чугуна, содержащего 25—35% Сг, или из чугуна, в состав которого входит 1 —1,5% никеля.

До настоящего времени грануляционные башни у нас выполня­ ют из железобетона или футерованного кирпича (см. стр. 99). За рубежом грануляционные башни для аммиачной селитры, как правило, изготовляют из металлов. Наиболее часто башни выпол­

няют из алюминия или его сплавов с добавками

других

металлов.

Отметим, что пока производилась аммиачная

селитра

из плава

с относительно малой концентрацией NH4NO3 почти исключалось

применение металлов в качестве

материала

для изготовления

башен.

 

 

 

(В период низких температур

на стенках металлических башен

конденсировались бы водяные пары, намерзала ледяная корка

периодически оттаивающая

и т. п.). После

перехода на работу

с высококонцентрированным

плавом

изготовление металлических

грануляционных

башен или даже из пластмасс может стать реаль­

ной экономически оправданной

задачей.

 

 

 

 

В табл. 17 представлены составы некоторых

коррозионностой-

ких сталей, наиболее часто применяемых в производстве

аммиач­

ной селитры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

17. Марки и составы

некоторых специальных сталей

 

 

 

 

 

Химический состав, %

 

 

 

Сталь

 

 

&

сс

х

 

 

 

 

р.

га

 

Я

 

 

та

О.

 

 

р.

а

га

В

1S

%

 

 

 

 

 

 

 

га

 

О)

§

га

о.

к

о

 

3

 

7*

X

 

 

и

•&

Хромоникелевая

Х18Н9

0,12

0,8

1—2 17—19 8—10

 

0,02

0,035

Хромоникелевоти-

Х18Н10Т

0,12 0,8

1—2 17—19 9 - 9,5

5с—0,7

0,02

0,035

тановая

Х17

0,11

0,8

0,7

16—18

0,035 0,035

Хромистая

Хромотитановая

0Х17Т

0,08

0,8

0,7

16—18

5с—0,8

0,025 0,035

Д ля некоторой аппаратуры и коммуникаций производства ам­ миачной селитры применяются черные металлы, к которым отно­ сится, как известно, углеродистая сталь. Из нее изготовляют подо­ греватель аммиака, часто — барометрические конденсаторы, кожу­ ха выпарных аппаратов, сборники конденсатов и др.

Углеродистая сталь отличается от чугуна (из которого изготов­ ляются, например, вакуум-насосы) содержанием углерода: в ста­ л и — до 2,3%, а в чугуне — до 5% С. Углеродистая сталь и чугун нестойки в растворах аммиачной селитры, особенно в горячих рас­ творах (оценка по шкале 9 и 10 баллов). Газообразный и жид­ кий аммиак почти не действует на углеродистую сталь и чугун.

48

В реконструируемых и вновь строящихся производствах амми­ ачной селитры в последние годы для изготовления основной аппа­ ратуры начали широко применять сталь марки 0Х22Н5Т.

Из этой стали изготовляют: поверхностные конденсаторы, промыватели сокового пара, теплообменники, холодильники, сборники и другое оборудование.

Сталь 0Х22Н5Т вполне удовлетворительно работает при тем­ пературе растворов аммиачной селитры до 300°С, а также устойчи­ ва в кислотных средах. Поставляется она в виде листов разной толщины.

Вагрегатах большой мощности (стр. 129) сталь 0Х22Н5Т при­ меняется для изготовления: скруббера очистки отработанного воз­ духа, отводимого из грануляционной башни, многих участков ком­ муникаций и др. Часть аппаратов агрегатов большой мощности выполняется из стали Х18Н10Т и Х18Н11Т.

Впоследние годы в производствах аммиачной селитры получи­ ла распространение и двухслойная сталь, более дешевая и доступ­ ная, чем указанные выше стали.

Из двухслойной стали выполняют: катионитовые и анионитовые фильтры для очистки от примесей конденсатов соковых паров, баки, сборники и другая вспомогательная аппаратура.

По ГОСТ 10885—64 двухслойная сталь выпускается различной толщины. При общей толщине листов стали от 4 до 7 мм толщина коррозионностойкого слоя составляет от 1 до 2 мм.

Химический состав коррозионностойкого слоя такой стали со­ ответствует требованиям ГОСТ 5632—61.

Титан. В агрегатах большой мощности для изготовления ней­ трализаторов ИТН-68 и подогревателя азотной кислоты приме­

няется

титан.

 

 

 

 

Титан

(атомный вес 47,9) представляет

собой

серебристо-бе­

лый

металл плотностью 4,5 (при 20 °С), имеющий

высокую кор­

розионную стойкость, пластичность и прочность.

 

 

До

500—550 °С титан

не изменяется на

воздухе;

при 100 °С

его

теплопроводность

составляет 0,0364,

а

при

300 °С —

0,0346

кал/ (см • град -сек)

предел прочности — 25,5

кгс/мм2 .

Титан

устойчив к действию азотной кислоты (за исключением

крепкой,

дымящейся) и растворов аммиачной селитры

(всех кон­

центраций). При комнатной температуре «а титан не действуют разбавленные растворы щелочей, хлор и хлористые соли всех кон­

центраций.

 

Титан выпускается в виде листов

разной величины толщиной

до нескольких мм.

 

Для подачи растворов аммиачной

селитры в напорные баки

и циркуляции ее растворов в нейтрализаторах скрубберного типа применяются центробежные насосы, корпуса которых часто вы­ полняются из хромистого чугуна, а валы — из нержавеющей стали. Из стали, содержащей 16—18% хрома, изготовляют болты, шпиль­ ки и другие крепежные детали.

4—2188

49

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ