CC BY
22
УДК 661.525
Мазурок Г.В., Почиталкина И.А.
ВАРИАНТЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО ПРОДУКТА В ПРОИЗВОДСТВЕ АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЫ
Мазурок Георгий Викторович - студент 4-ого курса кафедры неорганических веществ и электрохимических процессов; shortway@yandex.ru.
Почиталкина Ирина Александровна - доктор химических наук, профессор кафедры неорганических веществ и электрохимических процессов;
ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева», Россия, Москва, 125047, Миусская площадь, 9.
В статье рассмотрены технологии получения аммиачной селитры с модифицирующими добавками, приведены результаты сравнения контролируемых показателей продукта: гранулометрического состава, содержания влаги и статической прочности.
Ключевые слова: аммиачная селитра, грануляционная башня, барабанная грануляция, скоростной барабанный гранулятор, гранулометрический состав, механические свойства.
OPTIONS FOR OBTAINING A GRANULAR PRODUCT IN THE PRODUCTION OF AMMONIUM NITRATE
The article discusses options for granulation of ammonium nitrate melt with various additives, presents the results of particle size distribution, moisture content and static strength in the finished product.
Key words: high-density ammonium nitrate, granulation tower, drum granulation, high-speed drum granulator, particle size distribution, mechanical properties.
Введение
Аммиачная селитра (АС) является одним из наиболее эффективных азотных удобрений, поскольку является безбаластным, имеет высокое содержание азота (34,5%) в легкодоступный форме и сравнительно низкую стоимость, благодаря чему пользуется спросом на внутреннем и внешнем рынках.
С целью расширения ассортимента аммиачной селитры, улучшения качества выпускаемой продукции и снижения экологической нагрузки при ее производстве технология ее получения постоянно совершенствуется. Особенно активно модернизация шла в период с 1960 до 1972 год. По мере усовершенствования технологии появились промышленные схемы: АС-60, АС-67, АС-72, АС-72М, увеличился объем выпускаемой продукции, снизилась экологическая нагрузка, улучшилось качество выпускаемой продукции, а также расширился ее ассортимент [1].
На сегодняшний день самым распространенным методом получения
гранулированной аммиачной селитры, в том числе, и с модифицирующими добавками является грануляция высококонцентрированного плава в башне.
Статистические данные [2] свидетельствуют, что эта технология уже не позволяет получать продукт, соответствующий современным требованиям безопасности производства, хранения и транспортировки. Причиной тому является полиморфизм, нестабильный грансостав,
гигроскопичность, слеживаемость.
Одним из перспективных направлений в этой сфере является барабанная грануляция плава, которая позволяет получать продукт требуемого качества и высокой статической прочности [3].
Целью данной работы являлось изучение вариантов грануляции плава аммиачной селитры с различными неорганическими добавками и аппаратурного оформления этой стадии.
В задачу работы входило изучение технологии грануляции аммиачной селитры по схеме АС-72М и сравнение ее с современными предлагаемыми альтернативными методами.
Способы получения аммиачной селитры и анализ полученного гранулированного продукта
1 способ - получение аммиачной селитры в грануляционной башне. Схема АС-72М приведена на рис. 1
Рисунок -1. Блок-схема получения аммиачной селитры в грануляционной башне.
Достоинства и недостатки схемы АС-72М: Достоинства:
1. Высокое качество получаемого продукта
2. Низкое содержание частиц аммиачной селитры и аммиака в отходящем воздухе
3. Низкое содержание некондиционного продукта
Недостатки:
1. Высокий расход воздуха в грануляционной башне
2. Высокие температуры плава аммиачной селитры
Сульфат аммония
2 способ - получения аммиачной селитры на установке СБГ.
Современной альтернативой схеме АС-72М является технология получения аммиачной селитры с грануляцией плава в скоростном барабане грануляторе [4]. Параметры и аппаратурное оформление стадий нейтрализации и донейтрализации азотной кислоты аммиаком аналогичны схеме АС-72М. Блок-схема процесса приведена на рис. 2.
р-р аммиачной селитры
Темп-ра р-ра АС с Температура готового
сульфатной добавкой 150°С продукта 50ПС
Рисунок -2. Блок-схема получения аммиачной селитры на установке СБГ [5].
Скоростной барабан гранулятор представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат, установленный под небольшим уклоном (1-2°) в сторону выгрузки продукта. Конструкция аппарата аппарата изображена на рисунке 3.
2 - транспортирующая насадка; 3 - классификатор; 4
- наружный барабан; 5 - обратный шнек; 6 - камера загрузки; 7 - камера выгрузки; 8 - загрузочная труба;
9 - форсунка [5]. Достоинства и недостатки Достоинства:
1. Более низкие температуры плава аммиачной селитры
2. Более высокие показатели статической прочности
3. Расход воздуха на стадии грануляции ниже, чем в схеме АС-72М
4. Универсальность данной технологии для получения различных минеральных удобрений
5. Отсутствие обработки ПАВ
Недостатки:
1. Крупные габариты [2,3].
Результаты исследования
гранулометрического состава, содержания влаги и статической прочности образцов, полученных различными способами, приведены в таблице 1.
Таблица - 1. Результаты анализа готовых продуктов.
Наименование показателя Образец АС, полученный 1 способом Образец АС, полученный 2 способом ГОСТ 2-2013 [6]
Гранулометрический состав:
массовая доля гранул размером: Менее 1 мм, % масс. 2 1 3
Более 6 мм, % масс. 0 0 0
От 2 до 4 мм, % масс. 92 95 80
От 1 до 4 мм, % масс. 98 99 95
Массовая доля воды, % 0,24 0,25 0,5
Статическая прочность гранул, Н/гранулу (Н/гранулу) 10 25 8
Заключение
Из полученных данных видно, что качественные характеристики гранулированного продукта: грансостав, гигроскопичность и порочность в ретурной схеме (рис. 2) выше, чем у продукта, полученного по схеме АС-72М. Это обеспечивает получение готового продукта с лучшими механическими и товарными свойствами.
Список литературы
1. Технология аммиачной селитры / под ред. проф. В.М.Олевского. М.: Химия, 1978.
2. Ю.А. Таран. Основные азотосодержащие минеральные удобрения и технические решения для улучшения их качества / Ю.А. Таран, Р.Н. Иванов, А.В. Таран, А.Л. Таран // Химия и химическая технология. -2016. -Том 59. -выв. 3. - С. 49-50.
3. Ю.А. Таран. Изменение гранулометрического состава продукта, догранулируемого окатыванием по технологии «Fattening» / Ю.А. Таран, Р.В. Морозов, А.В. Таран, А.Л. Таран // Вестник МИТХТ. -2014. - Том 9. -№3. -С. 45 - 50.
4. Чернышев А.К., Левин Б.В., Туголуков А.В., Огарков А.А., Ильин В.А. Аммиачная селитра: свойства, производство, применение/А.К. Чернышев, Б.В. Левин, А.В. Туголуков, А.В. Огарков, В.А. Ильин; под ред. Б.В. Левина, А.В. Туголукова. - М., 2009. - 544 с.
5. Е.Ю. Аксенова. Получение сложных минеральных удобрений и аммиачной селитры в скоростном барабанном грануляторе / Е.Ю. Аксенова // Химическая техника. -2013. -№3. - С. 20 - 23.
6. ГОСТ 2- 2013. Селитра аммиачная. Технические условия. -ГОСТ 2-85; Введ. с 01.07.2014. - Москва: Изд-во стандартов, 2014. - 22 с.
