- •Оглавление
- •Введение
- •Исходное сырье
- •Характеристика целевого продукта
- •Физико-химическое обоснование основных процессов производства целевого продукта
- •Равновесие и скорость процесса в системе
- •Выбор оптимальных условий процесса
- •Давление и температура
- •Состав азотоводородной смеси (авс)
- •Катализатор
- •Объемная скорость
- •Работа по линии оптимальных температур (лот)
- •Охрана окружающей среды в производстве аммиака
- •Описание технологической схемы процесса
- •20 Структурная блок-схема процесса
- •Операторная схема процесса
- •Расчет материального баланса хтс
- •Расчет потоков для поточной диаграммы
- •Поточная диаграмма Расчет основных технологических показателей процесса
- •Список использованной литературы
Характеристика целевого продукта
Аммиак (NH3) – бесцветный газ с удушливым резким запахом и температурой кипения -33,4°С и температурой плавления -78°С [4]. Аномально низкие температуры кипения и плавления аммиака объясняются ассоциацией его молекул вследствие высокой их полярности и образования водородных связей. Критическая температура аммиака равна 132,4°С [4]. Аммиак хорошо растворим в воде (750 литров в литре воды), ограниченно растворим в органических растворителях.
В водных растворах аммиака содержаться его гидраты состава NH3·H2O и 2NH3·H2O, образующие эвтектики, а также незначительное количество ионизированных молекул в результате реакции [4]:
NH3 + H2O = NH4++OH-
Жидкий аммиак растворяет щелочные и щелочно-земельные металлы, фосфор, серу, йод и многие неорганические и органические соединения. При температурах выше 1300°С аммиак диссоциирует на азот и водород [5]:
2NH3 = N2 + 3H2; ΔH<0
Сухой аммиак образует с воздухом взрывчатые смеси, пределы взрываемости которых зависят от температуры. При нормальных условиях температура самовоспламенения 630°С, наиболее легковоспламеняемая концентрация 24,5% (≈180 г/м3) [5].
Аммиак сжиженный безводный должен соответствовать требованиям (ГОСТ 6221 - 90) [6], представленным в таблице 1. Аммиак водный технический должен соответствовать нормам (ГОСТ 9-92) [7], представленным в таблице 2.
Таблица 1.
Требования (ГОСТ 6221 – 90) для аммиака сжиженного безводного
Наименование показателя |
Норма для марки |
||
А ОКП 21 1461 0100 |
Ак ОКП 21 1461 0200 |
Б ОКП 21 8192 0100 |
|
1. Массовая доля аммиака, %, не менее |
99,9 |
99,6 |
99,6 |
2. Массовая доля азота, %, не менее |
- |
82 |
82 |
3. Массовая доля воды (остаток после испарения), % |
- |
0,2-0,4 |
0,2-0,4 |
4. Массовая доля воды (метод Фишера), %, не более |
0,1 |
- |
- |
5. Массовая концентрация масла, мг/дм3, не более |
2 |
2 |
8 |
6. Массовая концентрация железа, мг/дм3, не более |
1 |
1 |
2 |
7. Массовая доля общего хлора, млн-1(мг/кг), не более |
- |
0,5 |
- |
8. Массовая доля оксида углерода (IV), млн-1 (мг/кг), не более |
- |
40 |
- |
А – для производства азотной кислоты, для азотирования, в качестве хладагента, для создания защитных атмосфер;
Ак – для поставок на экспорт и для транспортирования по магистральному аммиакопроводу для переработки на удобрения и для использования в сельском хозяйстве в качестве азотного удобрения;
Б – для переработки на удобрения и для использования в сельском хозяйстве в качестве удобрения.
Таблица 2.
Требования (ГОСТ 9 – 92) для аммиака водного технического
Наименование показателя |
Норма для марки |
|
А ОКП 21 3325 0200 |
Б ОКП 21 8133 0200 |
|
1. Внешний вид |
Прозрачная бесцветная жидкость |
Прозрачная бесцветная или желтоватая жидкость |
2. Массовая доля аммиака, %, не менее |
25 |
25 |
в пересчете на азот, %, не менее |
Не нормируется |
20,5 |
3. Массовая концентрация нелетучего остатка, г/дм3, не более |
0,07 |
Не нормируется |
4. Массовая концентрация диоксида углерода, г/дм3, не более |
Не нормируется |
8 |
А – для различных отраслей промышленности;
Б – для сельского хозяйства в качестве азотного удобрения.