Способ получения гранул нитрата аммония

 

Изобретение относится к технологйи получения гранулированного нитрата аммония и позволяет повысить качество продукта за счет снижения пористости гранул, повышения их плотности и прочности. Способ осуществляют путем гранулирования частиц или гранул нитрата аммония в псевдоожиженном слое при разбрызгивании на них водного раствора нитрата аммония концентрацией 85-97,5 мас.%, содержащего 0,5-3 мас.% нитрата магния , причем температуру псевдоожиженного слоя поддерживают в пределах 120-130° С с пocлeдyющIiм охлаждением полученных гранул в интервале температур от 70 до 50°С со скоростью, не превышающей 3,0°С в 1 мин. Б качестве наполнителя в водный раствор нитрата аммония дополнительно вводят тонкоизмельченный доломит в количестве до 45 мас.% в расчете на общее количество нитрата аммония и доломита , 1 з.п, ф-лы, 1 табл. I О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

159 4 С 05 С 1/02 1 р

f (л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2894302/23-26 (22) 14.03.80 (31) 7902086 (32) 15.03.79 (33) NL (46) 30.08.88. Ьюл. Р 32 (71) Компани Неерландзз де л Азот (ВЕ) (72) Вилли Анри Прюдан Ван Хийфт и Рафаель Арсен Жозеф Гетхальс (BE) (53) 631.842.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 542545, кл. С 05 С 1/02, 1975. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ НИТРАТА,, АММОНИЯ . (57) Изобретение относится к техно.логии йолучения гранулированного нитрата аммония и позволяет повысить качество продукта за счет снижения по„„SU„„1421257 АЗ ристости гранул, повышения их плотности и прочности. Способ осуществляют путем гранулирования частиц или гранул нитрата аммония в псевдоожиженном слое при разбрызгивании на них водного раствора нитрата аммония концентрацией 85-97,5 мас.%, содержащего 0,5-3 мас.% нитрата магния, причем температуру псевдоожиженного слоя поддерживают в пределах

120-130 С с последующим охлаждением полученных гранул в интервале температур от 70 до 500С со скоростью, не превышающей 3,0 С в 1 мин. В качестве наполнителя в водный раствор нитрата аммония дополнительно вводят тонкоизмельченный доломит в количест-, ве до 45 мас.% в расчете на общее количество нитрата аммония и доломита. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1421257

Изобретение относится к технологии получения гранулированного нитрата аммония.

Цель изобретения — улучшение ка5 чества продукта за счет снижения пористости гранул, IIQBbllUeíèí их плотности и прочности.

Пример 1, В раствор нитрата аммония концентрацией 95 мас.7. вводят нитрат магния в количестве 2 мас.7. от содержания нитрата аммония. Нитрат магния можно ввести путем добавления в исходный раствор нитрата аммония с 0,6 мас.7 Mg0 с последующим нагреванием раствора при 170 С в течение 2 ч.

В аппарате кипящего слоя, снабженного двумя разбрызгивателями, с помощью воздуха (1200 M>/ч) разжижают 20

40 кг кусков нитрата аммония со средним диаметром 2,4 мм до высоты слоя примерно 30 см.

Путем регулирования температуры воздуха устанавливают температуру 25 псевдоожиженного слоя в пределах 120135 С. Полученный раствор нитрата аммония, содержащий нитрат магния, вводят путем разбрызгивания в гранулятор с кипящим слоем при 150 С и скорости 120 кг/ч. Разбрызгивание осуществляют с помощью воздуха при его температуре 160 С и давлении 245,2 кПа, После 1 ч работы гранулятор отключают. Полученные гранулы немедленно

Dr охлаждают наружным воздухом до 90 и просеивают.

Фракцию частиц с размером зерен

4-6 мм, что составляет примерно 93 кг продукта, охлаждают в барабане в интервале температур 70 — 50 0 при скорости охлаждения не более 3 град/мин.

Характеристика полученного продукта: содержание в гранулах воды составляет примерно 0,3 мас.7; Mg(l!0>);

165 мас.l, плотность гранул после охлаждения 1634 г/см, прочность гранул (сопротивление раздавливанию)

35,3Н. Гранулы имеют гладкую закрытую поверхность, показатель пористости, определяемый маслопоглощением, составляет 1Х.

Маслопоглощение полученных гранул после 5 циклов их температурной обработки в интервале температур 2550 С не изменяется и составляет 17. о, 55

Этот параметр характеризует стабильность полученных гранул во времени и под влиянием температурного фактора, поскольку известно, что когда гранулы нитрата аммония проходят температурный предел 32 С несколько раз в любом направлении, они теряют прочность, вздуваются, становятся пористыми и рассыпаются в порошок. Кроме того, высокопористые гранулы взрывоопасны. Гранулы, полученные по предлагаемому способу, обладают хорошей стойкостью к детонации.

Пример 2. Аналогичным образом, как описано в примере 1, получают водный раствор нитрата аммония с концентрацией 95 мас.7, содержащий

2 мас.% Mg(NO>) . В этом растворе суспендируют до 45 мас.l измельченного до размера частиц 0,2 мм доломита, например 4 мас.7., в расчете на общее количество нитрата аммония и доломита. Полученную суспензию гранулируют в цилиндрическом аппарате с коническим дном. Цилиндрическая часть аппарата имеет диаметр 25 см и высоту 50 см, высота конической части

20 см. Коническое дно снабжено центральным отверстием, имеющим диаметр

4 см, которое соединено с воздушным трубопроводом. Сосуд наполняют до высоты слоя 30 см гранулами нитрата аммония с размером гранул 0,5-2,5 мм. о

К этому слою подают воздух при 130 С, и давлении 2,8 кПа со скоростью

400 м/ч. Через разбрызгиватель вводят суспензию при 160 С, давлении

150 кПа и скорости 20 кг/ч. Темперао тура в слое 120 С. Через час процесс гранулирования прекращают. Продукт удаляют из сосуда и охлаждают воздуо, хом примерно до 45 С в течение 30 мин

Гранулированный продукт имеет следующие свойства: содержание влаги

0,35Х, прочность гранул 37,3 Н, плот"J ность 1,63 г/см, маслопоглощение

1,0/, маслопоглощение после 5 циклов температурной обработки при 25-50 С ! 17 стабильность хорошая, внешний вид — округлые гранулы с гладкой поверхностью.

В таблице представлены данные о влиянии концентрации нитрата аммония и нитрата магния в исходном растворе на свойства гранулированного продукта. Гранулирование осуществляют при о

120 С, охлаждение ведут при иэменео нии температуры от 70 до 50 С со скоростью 3 град/мин.

Из таблицы видно, что в интервале концентраций нитрата аммония в раст1421257 воре 85-97,5 мас.Х в присутствии

Mg(N0>)z возможно получение стабильных невзрывоопасных гранул нитрата аммония, обладающих высокой плотностью, прочностью и минимальной пористостью. Гранулы устойчивы к циклическим температурным колебаниям вплоть до -20 и +60 С без набухания или рассыпания их в порошок. Это дает возможность хранить гранулированный нитрат аммония в закрытых пакетах на воздуха.

Использование растворов с более низкой концентрацией нитрата аммония приводит к увеличению содержания воды в гранулах и к уменьшению выхода продукта в единицу времени. Увеличение концентрации нитрата аммония до

99,5Х, соответствующей практически безводному, расплаву нитрата аммония, нецелесообразно, поскольку приводит к удорожанию способа.

Введение в водный раствор нитрата аммония стабилизатора — нитрата магния в количестве 0,5-3,0 мас.Х не изменяет свойств гранулированного продукта, представленных в таблице.

Концентрация Mg(NO9)z менее 0,5 мас.Х приводит к снижению плотности гранул до 1,55 г/см и увеличению маслопогЪ лощения до 3 ОХ.

Концентрация И8(ИЩ более З,ОХ нецелесообразна, поскольку гранулы приобретают пластичность из-за присутствия большого количества жидкой фазы в гранулах.

Проведенное исследование показало, что при использовании водного раствора нитрата аммония с концентрацией

85-97,5 мас.Х в присутствии 0 5—

0,3 мас.Х Mg(NO>)z гранулирование в псевдоожиженном слое целесообразно вести в интервале температур 120—

135 С с последующим охлаждением гранул при изменении температуры от 70 до 50 С со скоростью, не превышающей

3,0 град/мин.

При увеличении температуры псевдоожиженного слоя выше 135 С гранулы становятся настолько пластичными, что легко агломерируются, образуя спекшийся агломерат на дне аппарата.

Снижение температуры ниже 120 С приводит к ухудшению гранулообразования, в частности, к образованию мелких нестандартных частиц.

В качестве частиц нитрата аммония, вводимых в гранулятор и образующих

Формула изобретения

1. Способ получения гранул нитрата аммония в псевдоожиженном слое гранул готового продукта путем разбрызгивания.на них водного раствора нитрата аммония распыливающим агентом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества продукта за счет снижения пористости гранул и повышения их плотности и прочности, разбрызгиванию подвергают

55 псевдоожиженный слой, используют куски нитрата аммония или гранулы продукта, которые прошли через сито пос5 ле просева.

Размер капель раствора нитрата аммония при разбрызгивании составляет 0,01-0,1 мм. Гранулирование по предлагаемому способу можно вести непрерывно или периодически.

Гранулы, имеющие необходимый грансостав (4-6 мм), охлаждают так, чтобы при температурном пределе охлаждения 70-50 С гранулы.оставались гомогенными. Это достигается путем охлаждения гранул при равномерной скорости охлаждения, не превышающей

3 град/мин.

При увеличении скорости охлажде-

20 ния, например, до 3,5 rpap/ìèí в минуту, свойства гранул изменяются и их стабильность, выраженная через маслопоглощение, измеренное после

5 циклов температурной обработки rpa25 нул в интервале 25-50 С, составляет

4Х.

Для уменьшения пластичности гранулы продукта предпочтительно охлаждают немедленно после их получения

30 до температуры выше 70 С, а именно

80-90 С. Рекомендуется затем гранулы просеивать, после чего прошедшую через сито фракцию можно непосредственно возвращать на гранулирование, а фракцию, имеющую нужные размеры, подвергают охлаждению.

К преимуществам предлагаемого способа получения гранулированного нитрата аммония следует отнести так40 же экономию энергии на упаривание раствора нитрата аммония, экономию затрат на оборудование, поскольку отпадает необходимость в выпарном аппарате, уменьшение опасности разложения нитрата аммония из-за сниже45 ния температуры гранулирования.

142 t

Концентрация NH NO (числитель) и

Ме(ИО )g(знаменатель) в растворе, мас.%

Свойства. гранулированного продукта

90

97 5

97,5

1,88

1,75

Содержание влаги, мас.%

Плотность гранул, г/см

0,34 0,30

1,63 1,63

0,30

0,13

0,25

0,15

1,63

1,63

1955

1,58

Маслопоглощение,% (пористость гранул) 1,0 1,0 190

1,0 0,9

0,9

Стабильность гранул, %

Прочность гранул, Н

1,1 1 0

691

1,0

6,0

3793 35,3 32,4

38,2 31,4

39 2

Составитель В.Вилинская

Техред М.Моргентал Корректор В.Бутяга

Редактор М.Циткина

Заказ 4337/59

Тираж 425

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб99 д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 раствор нитрата аммония концентрацией 85-97,5 мас.%, содержащий нитрат магния в количестве 0,3-3,0 мас.% от содержания нитрата аммония при5 чем температуру псевдоожиженного слоя поддерживают в пределах 120— о

135 С с последующим охлаждением полученных гранул в интервале темпера257 6 тур 70 — 50 С со скоростью, не превышающей 3,0 град/мин.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что раствор нитрата аммония дополнительно содержит тонко измельченный доломит в количестве до

45 мас.% в расчете на общее количество нитрата аммония и доломита.