202971. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 5 százaléknál kisebb nedvességtartalmú ammónium-nitrát ömledék biztonságos utószárítására
3 HU 202971 B 4 Habosított rétegben, meleg levegővel történő ammónium-nitrét utószáritást ismertet a CA 7 687 797 referátumban referált Khim. Technoi. Kiev. 1971. cikk. A habosított rétegben intenzív nedvesség-eltávozás megy végbe. A flasheléses, esőfilmes és habosított réteges meleg levegő áramos eljárások közös hátránya, hogy a höbomlás elleni védelemként jelenlevő ammóniafelesleg a tartózkodási idő növekedésével növekvő mértékben eltávozhat a 185 °C feletti hőmérsékletű ömledékból és ez a jelenség előidézi illetőleg fokozza a robbanásveszélyt. Ugyanebbe az irányba hat a felsorolt eljárásoknál a visszakeveredés, ami különösen a habosított rétegben lehet igen jelentős. A találmány szerinti eljárás kidolgozásának a célja az utószáritás hőmérsékletének a csökkentése, a meleg levegő - hóközló és nedvesség eltávolító közeg - kiküszöbölése és a szükséges vákuum mértékének a csökkentése. A hőmérséklet csökkentése a robbanási veszélyt csökkenti, a levegöáram kiküszöbölése a védő ammónia felesleg eltávozását szünteti meg a robbanásveszély hatását jelző 185 °C hőmérséklet felett és a szükséges vákuum mértékének csökkenése a költségeket csökkenti. A találmány szerinti eljárás alapja az a felismerés, hogy az utószáritás során ismert radiális irányú áramlást is létrehozó statikus keverést és falon keresztüli melegítést célszerű alkalmaznunk. Előnyösen a DE 1557/18 1. sz.-ú német szövetségi köztársasági vagy a 179 046 1. sz.-ú magyar szabadalmi leírásban ismertetett módon végezzük a statikus keverést. Az alkalmazott statikus keverés ismeretes módon a hőátadó felületen erőteljes keveredést hoz létre, megakadályozza a holt tér keletkezését és az áramló ömledékben radiális irányban • közel azonos hőmérsékletet tart fenn. A statikus keverés közben felmelegltett ömledéket ismert vákuum-szeparátorban expandáltatjuk. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy a 0,2-0,3 t% nedvességtartalmú ammónium-nitrát ömledék előállításához közel egy nagyságrenddel kisebb hőátadó felületre van szükségünk, a falon keresztüli hőátadás hőközlő közegeit: a gőzt legfeljebb 190 °C, előnyösen 185 °C alatti hőmérsékleten kell betáplálnunk, az ömledéket legfeljebb 185 °C, előnyösen 175-180 °C hőmérsékletre kell melegítenünk, a vákuum-szeparátorban nyomását csupán 0,9-0,95-105 Pa nyomásra kell csökkentenünk és a vákuum-szeparátorból távozó ömledék hőmérséklete legfeljebb 174 °C. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy az ammónium-nitrát ömledéket legfeljebb 190 °C, előnyösen 185°C alatti hőmérsékletű gőzzel legfeljebb 185 °C, előnyösen 175-180 °C hőmérsékletre melegítjük és közben önmagában ismert radiális irányú áramlást is előidéző módon statikusan keverjük, majd expandáltatjuk, miközben nyomósát 0,8-0. 98-105 Pa, előnyösen O^-O^ö'lO5 Pa nyomásra hőmérsékletét legalább 180 °C, előnyösen 170-175 °C hőmérsékletre, nedvességtartalmát 0,5 t% alá csökkentjük. A találmány szerinti eljárást példán ismertetjük: 1. példa Napi 300-320 t IX nedvességtartalmú ammónium-nitrát műtrágya utóbepárlásához a 179 0-16 1. sz.-ú magyar szabadalmi leírás szerinti, statikus keverővei ellátott cső a csőben hőcserélőt, ehhez csatlakozó spirálcsöves vákuum-szeparátort alkalmaztunk. Az ammónium-nitrátot . 15 m3/h szállitóteljesítménnyel 164 °C hőmérsékleten szivattyúval tápláltuk be a hőcserélő csövekbe, ahol Í06 Pa nyomású gőzzel 178 °C hőmérsékletre melegítettük fel. A szeparátorban az ammónium-nitrát ömledék nyomását 0,92T05 ill. 0.95-105 Pa nyomásra csökkentettük, miközben a víztartalmát 1 tX-ról 0,4 ill. 0,3 tX-ra tudtuk csökkenteni. A cső a csőben hőcserélő hőátadó felülete 11,3 m2 volt, ami közel egy nagyságrenddel kisebb az esófilmes eljárásnál szükséges hóátadó felületnél. A találmány szerinti eljárás előnyei:- A találmány szerinti eljárásnál az egységnyi készüléktérfogatra vonatkoztatott kapacitás nagyobb, mint pl. az esófilmes eljárásoknál, azaz adott mennyiség bepárlásához lényegesen kisebb és olcsóbb berendezés szükséges.- Az eljárás biztonságosan, a robbanási veszély lehetőségét előidéző hőmérséklet alatt utószárit.- A nyomást a vákuum-szeparátorban csak kissé kell csökkenteni. Költség szempontjából ez jelentős megtakarítást jelent. A kisebb vákuum értelemszerűen csökkenti az ammóniaveszteséget is.- Egyszerre kevés anyag rövid ideig tartózkodik kritikus körülmények között, így a bepárlós rizikófaktora kisebb.- Üzemzavar esetén a kis mennyiségek miatt a kritikus állapot gyorsan megszüntethető.- A kis mennyiségek miatt az automatika hatásosabban, kisebb holtidővel működik. 5 10 1.5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
