Производство нитрата аммония.

Азотные удобрения могут содержать азот в форме ионов NH₄⁺ (аммиачная форма), NO₃^- (нитратной форме), NH₂ (амидной форме), либо одновременно в аммиачной и нитратной форме. В соответствии с этим различают следующие виды азотных удобрений: аммиачные, нитратные, амидные и аммонийнонитратные.

Производство нитрата аммония.

Нитрат аммония (аммонийная селитра) NH₄NO₃ – безбалластное твёрдое удобрение, содержащее 35% азота в аммиачной и нитратных формах, благодаря чему может применяться на любых почвах и для любых культур.

Вследствие высокой растворимости в воде, гигроскопичности и полиморфности превращений (может существовать в пяти кристаллических модификациях, различающихся плотностью и структурой кристаллов), сопровождающихся выделением тепла, нитрат аммония легко слёживается. Для уменьшения слёживаемости, которая затрудняет использование продукта, в промышленности используют следующие меры: - выпускают товарный продукт в гранулированном виде, обрабатывая поверхность гранул ПАВ, образующими на них дрофобную плёнку;- вводят в состав продукта кондиционирующие добавки, в виде нитрата магния и других солей, которые связывают свободную воду и препятствуют переходу одной модификации в другую.

Химическая и принципиальная схема получения нитрата аммония.

Нитрат аммония получается путём непосредственной нейтрализации азотной кислоты аммиаком с последующим выделением продукта в виде безводной соли.

Нейтрализация азотной кислоты аммиаком – это необратимый, гетерогенный процесс, протекающий с выделением тепла по уравнению: HNO₃ + NH₃ = NH₄NO₃ + Q

Реакция нейтрализации сильно экзотермична, и её теплоту полезно используют для испарения воды из полученного раствора нитрата аммония.

Производство нитрата аммония состоит из трёх стадий:

1-я стадия: синтез нитрата аммония путём нейтрализации разбавленной азотной кислоты газообразным аммиаком;

2-я стадия: выпаривание раствора нитрата аммония;

3-я стадия: кристаллизация и гранулирование плава. Технологическая схема производства нитрата аммония.

Наиболее распространены технологические схемы с частичным упариванием раствора нитрата аммония за счёт теплоты нейтрализации с использованием 50-58% азотной кислоты (Рис. 5.4):

Нейтрализацию проводят в химическом реакторе, который называется - нейтрализатор ИТН (использование теплоты нейтрализации). Нейтрализатор ИТН - цилиндрический сосуд, внутри которого находится другой цилиндр – реакционная камера, куда подают газообразный аммиак и 50% азотную кислоту. Внутренний цилиндр служит зоной нейтрализации (химической реакции образования NH₄NO₃), а кольцевое пространство между внешним и внутренним цилиндром – испарительной зоной.

1) Образовавшийся в зоне нейтрализации слабокислый раствор нитрата аммония, благодаря выделяющейся теплоте реакции закипает. Вода из него испаряется вследствие теплообмена между нейтрализационной и испарительной зонами через стенку внутреннего цилиндра.

2) Из нейтрализатора раствор, содержащий 92-93% NH₄NO₃, направляется в донейтрализатор, куда подаётся газообразный аммиак, с целью дополнительной нейтрализации слабокислого раствора.

3) Донейтрализованный раствор выпаривают в выпарном аппарате, обогреваемом паром под давлением, до содержания NH₄NO₃ – 99,8% (плав).

4) Гранулируют плав в грануляционной башне высотой до 55 м. Горячий плав поступает в её верхнюю часть и подаётся в разбрызгиватель. Снизу навстречу каплям подаётся мощный поток холодного воздуха, за счёт которого происходит охлаждение и кристаллизация капель.Образовавшиеся гранулы нитрата аммония из нижней части башни поступают на транспортёр и подаются в холодильник кипящего слоя для дополнительного охлаждения и сушки.

 

 

ПЛАСТМАССЫ, ИХ СВОЙСТВА, КЛАССИФИКАЦИЯ, ОСНОВН. СВОЙСТВА И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ.

Пластмассы (пластические массы, пластики) - органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры).

Классификация, состав, основные свойства и области применения пластмасс

Пластмассы способны при повышении температуры и давлении переходить в пластичное состояние и формоваться, а после охлаждения сохранить приданную форму.

В основу классификации пластмасс положены их состав, отношение к нагреванию и природа полимерной фазы. По составу пластмассы можно разделить на ненаполненные и наполненные пластмассы. Ненаполненные или гомогенные пластмассы - это такие пластмассы, в которых полимер является основным компонентом, определяющим их свойства, а незначительные добавки растворены в полимерной фазе.

Наполненные или гетерогенные пластмассы - это пластмассы, содержащие кроме полимера наполнители, пластификаторы, красители, стабилизаторы, отвердители и другие добавки, равномерно распределённые по всему объёму. В данном случае полимер играет роль связующего материала, а добавки определяют свойства пластмасс.

В общем случае в состав наполненных пластмасс входят следующие компоненты, каждый из которых выполняет определённую функцию.

1. Полимерная фаза, создающая основу материала.

2. Наполнители - твёрдые вещества, придающие или усиливающие механические и диэлектрические свойства пластмасс, снижающие усадку при формовании, а также стоимость изделий. В качестве наполнителей применяют органические и минеральные соединения. Они могут быть:

а) порошкообразными - б) волокнистыми в) в виде полотна или в виде кусочков неправильной формы - бумага, хлопчатобумажные и стеклянные ткани, древесный шпон и обрезки различных материалов.

3. Пластификаторы - жидкие малолетучие органические вещества, увеличивающие пластичность смеси и облегчающие тем самым формование из неё изделий.

4. Стабилизаторы - вещества, затрудняющие протекание реакций разложения, окисления, конденсации полимера под действием света или кислорода воздуха и других факторов, приводящих к снижению прочности пластмассы.

5. Растворители - ацетон, спирт, бензин, бензол - для снижения вязкости. При формовании они испаряются.

6. Отвердители - вещества, вызывающие сшивание линейных молекул с образованием полимера трёхмерной структуры.

По отношению к нагреванию пластмассы подразделяются на термопластичные и т ермореактивные пластмассы.

Термопластичные или термопласты - пластмассы, полимерная фаза которых при горячем формовании не отверждается и пластмасса сохраняет способность переходить вновь в вязкотекучее состояние при повторном нагреве.

Термореактивные или реактопласты - пластмассы, термическая переработка которых в изделия сопровождается реакциями образования трехмерной структуры в полимерной фазе (отверждение полимера) и изделие необратимо теряет способность переходить в вязкотекучее состояние.

По природе полимера, составляющего полимерную фазу, пластмассы делятся на:

- полимеризационные - полиэтилен, полипропилен, полистирол;

- поликонденсационные - фенопласты, аминопласты.

Пластмассы нашли применение практически во всех отраслях промышленности.

Пластмассы используются в качестве конструкционных материалов в машиностроении. Плотность пластмасс колеблется от 0.9 до 1,4 г/см², т. е. они в среднем 2,3 раза легче алюминия и в 6,5 легче стали. Высокая механическая прочность пластмасс позволяет применять их вместо металлов в машиностроении, что приводит к значительному снижению массы деталей машин и экономии цветных материалов.

72.ПОЛИМЕРИЗАЦ. ПОЛИМЕРЫ И ПЛАСТ. НА ИХ ОСНОВЕ. ПОЛИЭТИЛЕН……..

Полимеризационные полимеры и пластмассы на их основе

Наиболее известны такие полимеризационные полимеры: полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиакрилаты и

Пластмассы на основе этих смол термопластичны, содержат мало наполнителя, обладают хорошими диэлектрическими свойствами, и высокой стойкостью к агрессивным средам, легко и быстро формуются различными способами.