2. Основное оборудование процесса

Аппарат предназначен для получения раствора аммиачной селитры путём нейтрализации 58–60%-й азотной кислоты газообразным аммиаком с использованием тепла реакции для частичного выпаривания воды из раствора под атмосферным давлением.[Рисунок 2]

Вертикальный цилиндрический аппарат, общая высота 11160 мм, состоит из двух частей: реакционной – диаметром 1600 мм и сепарационной – диаметром 3800 мм; выполнен из нержавеющей стали марок 03X18Н11, 12X18Н10Т, титана ВТ 1-0.

Реакционный стакан диаметром 1200 мм и высотой 5300 мм обеспечивает время пребывания реагентов в реакционной зоне 0,5 – 1 с. В нижней части реакционный стакан имеет отверстия общей площадью 1,5 м². Выше отверстий размещён кольцевой барботёр газообразного аммиака, имеющий 6650 отверстий диаметром 3 мм. Аммиачный барботёр выполнен в виде шести фонарей, верхняя коническая часть которых перфорирована. Такая конструкция позволяет свободно заменять барботеры; кроме того, улучшается распределение аммиака, уменьшается загрязненность сокового пара примесями селитры и кислоты. Скорость аммиака в отверстиях барботера 30 – 50 м/с. Выше барботера газообразного аммиака расположен кольцевой барботёр азотной кислоты (расстояние между барботёрами-600 мм) с равномерно расположенными отверстиями в нижней части кольца. Диаметр отверстий 1,5 мм, общее их число 2150, что обеспечивает скорость истечения кислоты из отверстий 2–3 м/с. Барботеры газообразного аммиака и азотной кислоты выполнены из титана.

Верхняя часть реакционного стакана заканчивается диффузором, обеспечивающим постепенное нарастание скорости на выходе из стакана, тем самым предотвращая возникновение гидроударов больших масс парожидкостной смеси, вывод которой производится через завихритель с высотой щели 70 мм, погруженный на 200 мм в раствор.

Верхняя часть аппарата диаметром 3600 мм представляет собой промыватель с колпачковыми тарелками (ОСТ 26-01-309-71), имеющими 180 колпачков диаметром 150 мм со свободным сечением 1,37 м². Диаметр аппарата 3600 мм обеспечивает скорость пара по сечению аппарата не выше 0,7 м/с при максимально допустимых нагрузках на аппарат.

Конструкция промывной части предусматривает создание двух контуров орошения: верхние две тарелки орошаются конденсатом сокового пара с выводом его из аппарата и обеспечивают отмывку сокового пара от селитры и азотной кислоты; на нижних двух тарелках, на которые подают кислый 20 - 25%-й раствор аммиачной селитры, улавливается газообразный аммиак из реакционной части, а также происходит некоторое упаривание раствора перед его сливом в реакционную часть аппарата. В первых аппаратах ИТН были установлены ситчатые тарелки, затем они были заменены колпачковыми, обеспечивающими лучшую очистку сокового пара в большом диапазоне нагрузок.

На выходе из сепарационной части соковый пар проходит через сетчатый отбойник диаметром 2200 мм со свободным сечением 97%. Давление в аппарате – 0,12 МПа, температура в реакционной части – до 180°С.

Производительность аппарата – до 40 т/ч по готовому продукту. Для обеспечения производительности агрегата устанавливаются 2 аппарата.

Рисунок 2 Аппарат ИТН