硝酸銨的生產(chǎn)工藝與操作課件

195/195硝酸銨的生產(chǎn)工藝與操作：目錄

第一節(jié)硝酸銨的性質(zhì)

2一、多晶現(xiàn)象

3二吸濕性

3三、結(jié)塊性

3四、爆炸危險(xiǎn)性和起火危險(xiǎn)性

4第二節(jié)

硝酸銨生產(chǎn)的幾種方法：

7一、常壓中和造粒法

7二、加壓中和一段蒸發(fā)造粒法

8三、加壓中和無蒸發(fā)沸騰造粒法

8四、常壓中和二段蒸發(fā)真空蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)硝酸銨

9第三節(jié)

氨和硝酸的中和過程

10硝酸銨的生產(chǎn)能夠分為下列幾個(gè)要緊過程

10一、中和反應(yīng)原理

10二·中和過程流程

11三·中和要緊設(shè)備

11四，正常操作治理

12第四節(jié)硝酸銨溶液的蒸發(fā)

16一

蒸發(fā)過程原理

16二、蒸發(fā)流程

19三．蒸發(fā)要緊設(shè)備

21一．二段蒸發(fā)結(jié)構(gòu)如圖75所示。

21第五節(jié)

硝酸銨溶液的結(jié)晶

31二、結(jié)晶流程

33三、要緊設(shè)備維護(hù)

33四、

正常操作治理

34第六節(jié)

硝酸銨成品的包裝、貯存及運(yùn)輸

38第一節(jié)

化

學(xué)

分

析

38第二節(jié)

自

控

簡

介

48

臨沂遠(yuǎn)博化工有限公司曹守印第一節(jié)硝酸銨的性質(zhì)57安全文件H2O×二氧化硫SO2+純硝酸銨（含35%的氮）為白色結(jié)晶。其中的氮以銨基及硝酸基兩種形態(tài)存在。分子量為80.04，純硝酸銨的熔點(diǎn)為169.1℃，即使含微量的水，其熔點(diǎn)也會(huì)降低。比重介于1.4～1.79克/厘米3之間。比熱(在20～28℃）0.422卡/克、度或87.2千卡/克分子，熔融熱16.2卡/克。硝酸銨在水中的溶解度專門大，并隨溫度的升高而急劇增加，見表32表32NH4NO3在水中的溶解度溫度℃溶解度固相溫度℃溶解度固相克/100克水重量%

克/100克水重量%-69-13.6-16.9-1001020253032.340.02049.943.789.5118.5150.3187.720923224328316.733.342.347.2454.9460.0565.2467.6369.970.8873.9冰冰菱形Ⅳ菱形Ⅳ菱形Ⅳ菱形Ⅳ菱形Ⅳ菱形Ⅳ菱形Ⅳ單斜晶形Ⅲ單斜晶形Ⅲ5060708084.290100130125.2146169.63444154996146947771023190024644875∞77.580.683.386.087.488.691.195.096.197.99100單斜晶形Ⅲ單斜晶形Ⅲ單斜晶形Ⅲ單斜晶形Ⅲ四方晶形Ⅱ四方晶形Ⅱ四方晶形Ⅱ四方晶形Ⅱ等軸晶形Ⅰ等軸晶形Ⅰ熔融狀態(tài)硝酸銨溶液的沸點(diǎn)和比重，隨濃度的增加而增大。見表33表33不同濃度下NH3NO3的沸點(diǎn)和比重NH4NO3%沸點(diǎn)℃比重NH4NO3℃沸點(diǎn)℃比重35.151.971.381.4871051101201301401.11.771.2761.3281.3590.5793.495.997.5598.91501601802002201.3571.391.3981.4011.403硝酸銨還具有下列專門性質(zhì)。一、多晶現(xiàn)象硝酸銨具有五種不同的結(jié)晶體，每一種晶體，都只有在一定的溫度范圍內(nèi)才是穩(wěn)定的。硝酸銨的五種晶形如表34所示表34硝酸銨的晶體形態(tài)34晶體形態(tài)（變化形態(tài)）晶體穩(wěn)定存在的溫度范圍℃密度，g/cm3立方晶體（Ⅰ）菱形晶體（Ⅱ）假同晶體（Ⅲ）正交晶體（Ⅳ）四方晶體（ⅴ）169.6·~125.2125.2~84.284.2~32.332.3~-16.9-16.9以下1.691.691.661.7261.725將硝酸銨緩慢加熱或冷卻時(shí)，它能夠連續(xù)地從一種晶形轉(zhuǎn)化為另一種晶形，并伴隨著表34所示的熱效應(yīng)。假如突然從高溫冷卻至低溫，即能夠從一種晶形直接轉(zhuǎn)化為另一種晶形，而不通過中間的晶形。例如把處于125.2℃的硝酸銨迅速冷卻至32.3℃，即能夠從晶形Ⅱ直接轉(zhuǎn)化為晶形Ⅲ。在晶形轉(zhuǎn)化的同時(shí)，晶體的結(jié)構(gòu)、密度、比容也隨之發(fā)生變化，并放出熱量。二吸濕性硝酸銨與其它含氨鹽類不同的地點(diǎn)，是具有相當(dāng)高的吸濕性，這是一個(gè)專門大的缺點(diǎn)。吸濕性是指物質(zhì)由空氣中汲取水分的能力。在某一溫度下，當(dāng)周圍大氣中水蒸汽壓力超過該物質(zhì)飽和溶液面上的水蒸汽壓力時(shí)，該物質(zhì)即吸濕。反之，則物質(zhì)將減濕，兩者相等時(shí)物質(zhì)即不吸濕也不減濕，而成平衡狀態(tài)。由此可見，硝酸銨飽和溶液上面的水蒸汽壓力越小，吸濕性就越強(qiáng)。吸濕性的強(qiáng)弱用吸濕點(diǎn)來衡量。所謂吸濕點(diǎn)，確實(shí)是硝酸銨飽和溶液上面的水蒸汽壓力與同溫度下空氣的飽和水蒸汽壓力之比，用百分?jǐn)?shù)表示?？諝獾臏囟仍礁撸鄬穸仍酱?，硝酸銨愈易吸濕。例如30℃時(shí)，吸濕點(diǎn)為59.4%，而在10℃時(shí)，則為75.3%?？梢?，熱和潮濕對硝酸銨的儲存不利。三、結(jié)塊性硝酸銨的結(jié)塊性，確實(shí)是當(dāng)成品硝酸銨儲存時(shí)，會(huì)失去其疏散的性質(zhì)，而成為固結(jié)的產(chǎn)品——硬塊。這使得在工業(yè)上及農(nóng)業(yè)上使用硝酸銨時(shí)產(chǎn)生困難。引起硝酸銨結(jié)塊的要緊緣故為：（1）硝酸銨能以幾種晶體形態(tài)存在。當(dāng)從一種晶形變成另一種晶形時(shí)，晶體形態(tài)及其密度和體積都會(huì)發(fā)生變化。如此，在一定的條件下，就會(huì)使得硝酸銨顆粒間緊密結(jié)合，并促成結(jié)塊。將硝酸銨制成大顆粒，是減弱其結(jié)塊的方法之一。（2）硝酸銨在冷卻、干燥條件下，會(huì)從它的飽和溶液中析出結(jié)晶。一般在生產(chǎn)中，硝酸銨是在80~90℃和含水分0.2~1.5%時(shí)進(jìn)行包裝的。硝酸銨的溫度及水分愈高，溶解于此水分中的硝酸銨也就愈多。當(dāng)硝酸銨緩慢冷卻時(shí)，其溶解度逐漸降低，并從飽和溶液中析出結(jié)晶，使硝酸銨顆?；ハ嘟Y(jié)塊。（3）細(xì)粒硝酸銨受到專門大壓力時(shí)會(huì)由于顆?；ハ鄶D壓，引起結(jié)塊。（4）硝酸銨的吸濕性。在儲存期間確實(shí)是沒有結(jié)塊的硝酸銨，也會(huì)由于本身具有吸濕性，逐漸汲取水分，而后在干燥或冷卻時(shí)，也能結(jié)塊。因?yàn)樵诖饲闆r下，從硝酸銨的飽和溶液中析出了新的結(jié)晶。用造粒的方法能夠減弱硝酸銨的結(jié)塊性。在包裝之前冷卻（至32.3℃以下）硝酸銨，并使成品水分含量盡量減少，也是減低結(jié)塊的方法。此外，在硝酸銨中加入添加劑或制成復(fù)合肥料，也能夠減弱其結(jié)塊。成品硝銨經(jīng)干燥的冷空氣冷卻，在15℃以下用塑料袋密封包裝或造粒加填料都可幸免結(jié)塊。圖57包裝時(shí)硝銨溫度對其結(jié)晶性的阻礙1-含水分為1.3%；2-含水分1.1%；3-含水分0.5%；4-含水分0.9%。四、爆炸危險(xiǎn)性和起火危險(xiǎn)性硝酸銨關(guān)于震動(dòng)，沖擊或摩擦是不敏感的，也沒有自燃地性能。因此，使用和生產(chǎn)硝酸銨時(shí)，只要遵守一定的安全規(guī)程，一般講來是比較安全的。硝酸銨的爆炸要緊是由下列緣故引起的：（1）純硝酸銨的熱分解；（2）足夠猛烈的引信作用；（3）有機(jī)物質(zhì)存在時(shí)的熱分解；（4）某些無機(jī)雜質(zhì)和金屬粉末的阻礙。硝酸銨的熱分解：在110℃時(shí)不斷加熱純硝酸銨，則按下式分解：NH4NO3=HNO3+NH3-41300卡（1）此熱效應(yīng)是屬于固體鹽的。熔融狀硝酸銨的分解過程吸熱37.0千卡。在185~200℃下分解時(shí)，生成一氧化二氮和水：NH4NO3=N2O+2H2O+30300卡（2）自230℃或更高的溫度開始，分解的速度加快，同時(shí)有弱的閃光發(fā)生。現(xiàn)在按下式分解為氮及氧：2NH4NO3=2N2+O2+4H2O(氣體)+30700卡（3）熔融狀態(tài)的硝酸銨按此式分解時(shí)，放熱量是35千卡。假如現(xiàn)在分解是在定容下進(jìn)行的，則溫度和壓力可達(dá)550℃和4500㎏/㎝2。在快速加熱的情況下，反應(yīng)亦可按下式進(jìn)行：2NH4NO3=2NO+N2+4H2O+9200卡（4）熔融狀態(tài)的硝酸銨放熱量為13.0千卡。當(dāng)溫度高于400℃，按下列反應(yīng)式分解并發(fā)生爆炸：4NH4NO3=3N2

+2NO2

+8H2O+29500卡（5）熔融態(tài)硝酸銨按此式分解時(shí)放熱33.5千卡。在此溫度下也可能發(fā)生下列的反應(yīng)：3NH4NO3

=N2O3

+2N2+6H2O(氣體)+23300卡（6）熔融態(tài)硝酸銨分解時(shí)放熱27.0千卡。當(dāng)有海棉狀的鉑存在時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行如下：5NH4NO3=2HNO3

+4H2

+9H2O+33400卡(7)熔融態(tài)硝酸銨的反應(yīng)放出熱量37.5千卡。當(dāng)爆炸時(shí)，硝酸銨分解的總反應(yīng)最可能是按下式進(jìn)行的：8NH4NO3=2NO2+4NO+5N2

+16H2O(8)總的來講，上述諸方程式在硝酸銨分解時(shí)都可能發(fā)生。但實(shí)際上分解反應(yīng)并非同時(shí)按照所有的方程式進(jìn)行。由于條件的不同，可能某一個(gè)反應(yīng)是要緊的，而其它幾個(gè)反應(yīng)是進(jìn)行得較少的副反應(yīng)。燃著不含雜質(zhì)的硝酸銨，會(huì)專門快地停止燃燒，這是因?yàn)榉纸夥磻?yīng)所需要的大量的熱比燃燒所放出的熱量要多（在溫度低于260℃時(shí)，硝酸銨的分解總過程是吸熱的），從而使得熱量的供應(yīng)不足的緣故。當(dāng)包裝在袋內(nèi)的硝酸銨燃燒時(shí)成品會(huì)熔融并有一部分燒掉。當(dāng)在足夠的高溫下，由有機(jī)可燃物引起的火災(zāi)因硝酸銨的存在而加劇。值得提出的關(guān)于硝酸銨熱分解的概念，人們常常把硝酸銨開始生成氣體那個(gè)概念同開始分解那個(gè)概念混為一談，這是不精確的，因?yàn)閲?yán)格地講，硝酸銨在溫度大大低于開始生成氣體的溫度時(shí)，就以相當(dāng)?shù)乃俣冗M(jìn)行離解，而離解過程也確實(shí)是分解過程。如在生產(chǎn)過程中的一、二段蒸發(fā)器中的硝酸銨溶液，在負(fù)壓下僅90

~130℃，當(dāng)蒸發(fā)之前的硝酸銨溶液呈中性時(shí)，經(jīng)加熱蒸發(fā)后，硝酸銨溶液即成酸性。在蒸發(fā)過程中，在一定的溫度下延長加熱時(shí)刻，或在一定的加熱時(shí)刻不變的情況下提高加熱溫度，則經(jīng)蒸發(fā)加熱后的硝酸銨溶液的酸度加大。這是由于硝酸銨離解時(shí)氨的擴(kuò)散速度大于硝酸蒸氣的擴(kuò)散速度。硝酸銨的分解過程在反應(yīng)初期，是自動(dòng)催化反應(yīng)。在硝酸銨分解過程中生成的硝酸是起催化劑的作用，分解開始以后，催化作用專門快便消逝。關(guān)于硝酸銨分解過程中的作用，下面還要討論到。引信的阻礙：干燥的硝酸銨僅在爆炸力強(qiáng)的引信作用下才發(fā)生爆炸，含水分高于3%的硝酸銨即使有明顯的引爆物作用，有時(shí)也專門難爆炸。一般來講，硝酸銨爆炸所需的引暴力比現(xiàn)今一般爆炸物所需的引爆力要大。文獻(xiàn)中記載的硝酸銨爆炸，大多是由于其中含有爆炸物（如：三硝基甲苯等）或是促進(jìn)硝酸銨分解爆炸的物質(zhì)（有機(jī)物和無機(jī)物雜質(zhì)及金屬等）。有機(jī)物質(zhì)的阻礙：在一定的壓力和溫度范圍內(nèi)，硝酸銨含有有機(jī)雜質(zhì)時(shí)，它的爆炸和起火危險(xiǎn)性會(huì)增加。如硝酸銨浸漬過的有機(jī)物，在常溫下，遇到二氧化氮?dú)怏w時(shí)，便專門容易達(dá)到自燃。在生產(chǎn)過程中，常有條帚、油氈、棉紗、破布等，因接觸硝酸銨溶液而自燃。了解這一點(diǎn)是專門重要的。生產(chǎn)過程中，經(jīng)常碰到硝酸銨成品水分超過指標(biāo)，包裝后，濕硝酸銨又從牛皮紙內(nèi)滲析出，而引起著火，專門容易造成火災(zāi)，嚴(yán)峻時(shí)產(chǎn)生爆炸。硝酸銨的粉末中混有有機(jī)物質(zhì)時(shí)，使硝酸銨的爆炸危險(xiǎn)性增大。一般認(rèn)為，包裝好的水分較高的硝酸銨，比干的硝酸銨安全。使用含水分大于1.0%的濕硝酸銨，比使用含水分0.1%或更低的干燥硝酸銨更安全。但在實(shí)際情況下也常見濕度較大的硝酸銨著火，那個(gè)地點(diǎn)做如下解釋，有待進(jìn)一步研究。（1）由于稀濕造成包裝紙等有機(jī)物受到浸漬而自燃。（2）由于水解熱穩(wěn)定降低產(chǎn)生亞硝酸銨類不穩(wěn)定物比干燥時(shí)易燃燒爆炸。（3）溫度高加速分解放熱。（4）產(chǎn)生游離酸放出原子氧使助燃和自燃加劇。（5）混入有機(jī)雜質(zhì)。（6）混入金屬物質(zhì)。（7）流入易于引燃引爆的物質(zhì)。（8）有NO2'產(chǎn)生和存在。因而單純認(rèn)為硝酸銨含水分大就安全也不符合事實(shí)。而且從改善化肥的物理性質(zhì)，亦即從降低結(jié)塊性和提高松散性來看，硝酸銨的水分愈小愈有利。從參考文獻(xiàn)中報(bào)道的許多事例證明在中和蒸發(fā)及結(jié)晶過程中，近管水分含量專門高，也依舊發(fā)生過多次的爆炸事故。近幾年來，我國有些小型硝酸銨工廠發(fā)生的爆炸事故，大多數(shù)差不多上硝酸銨含量較少、水分較大的系統(tǒng)中產(chǎn)生的。這些事故專門可能與亞硝銨的存在和N2O4等不穩(wěn)定物質(zhì)的產(chǎn)生有關(guān)，需進(jìn)一步研究。無機(jī)雜質(zhì)和金屬的阻礙：熔融的硝酸銨不與鋁、鐵、水銀和錫起反應(yīng)；但與鉍、鎘、銅、鎂、鉛、鎳和鋅相互作用，其中尤以鎘和銅最爽朗。這些金屬促使生成亞硝酸銨，而亞硝酸銨是不穩(wěn)定的能增加爆炸性能的物質(zhì)。因此，在生產(chǎn)和貯存時(shí)要防止這些金屬落入硝酸銨中。此外，必須幸免用鋅制的容器來貯藏硝酸銨，要幸免與鍍鋅的鐵皮制成的倉庫墻壁相接觸，尤其是在長期貯藏硝酸銨時(shí)，鉻酸鹽。高錳酸鹽、硫化物、氯化物亦同樣能促使硝酸銨分解。硝酸銨與強(qiáng)酸（硫酸、鹽酸、硝酸、）結(jié)合，發(fā)生氧化放熱反應(yīng)，從而促使硝酸銨溫度升高至燃點(diǎn)引起著火，嚴(yán)峻時(shí)產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)。特不應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是硝酸對硝酸銨作用。前面談到，在硝酸銨分解過程中生成的硝酸是對分解過程起催化作用的。在硝酸銨中添加硝酸時(shí)，硝酸銨的分解速度急劇增大。研究證明：在硝酸銨中加入5%的硝酸時(shí)，硝酸銨于200℃時(shí)的分解速度加大了99倍。同時(shí):硝酸銨于175~230℃時(shí)的分解速度與加入硝酸銨中的硝酸（或硝酸銨離解所生成的硝酸）的濃度成比例。在生產(chǎn)實(shí)踐中，因成品硝酸銨呈酸性而發(fā)生著火事故，也證實(shí)了上述試驗(yàn)的正確性。硝酸銨與二氧化氮進(jìn)行反應(yīng)，生成的氣態(tài)產(chǎn)物中有氮?dú)?。這在1906年就已證實(shí)。其反應(yīng)過程可能按下列方程式進(jìn)行：NH4NO3+2NO2=N2+2HNO3+H2O+55500卡最早的試驗(yàn)資料指出：硝酸銨用二氧化氮或一氧化氮和二氧化氮的混合物處理后，硝酸銨熔融，最后則變成硝酸。用堿清除過量的氮氧化物，反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物確實(shí)是氮?dú)?。另外的試?yàn)指出：將硝酸銨溶液溶于98%硝酸中，將二氧化氮通過溶液，結(jié)果也析出氮?dú)?，?dāng)硝酸銨專門多的時(shí)候，假如在其中通入氮氧化物，由于硝酸銨分解是放熱反應(yīng)，因此分解反應(yīng)會(huì)猛烈地進(jìn)展，這是專門危險(xiǎn)的。二氧化氮是許多氧化反應(yīng)的催化劑。掌握這一點(diǎn)是專門重要的，生產(chǎn)過程中，必須嚴(yán)格操縱送往中和器硝酸中的氮氧化物含量，以防氧化氮與氨發(fā)生更危險(xiǎn)的反應(yīng)。大伙兒都明白，二氧化氮（或四氧化二氮）能同氨起極為強(qiáng)烈的反應(yīng)，同時(shí)，當(dāng)反應(yīng)濃度相當(dāng)高的時(shí)候，那個(gè)反應(yīng)有爆炸性的特點(diǎn)。有人研究了在100~200℃于氣相中進(jìn)行的那個(gè)反應(yīng)，反應(yīng)的差不多產(chǎn)物是硝酸銨、水和氮?dú)?，此外，還發(fā)覺存在極少量的一氧化二氮、一氧化氮及亞硝酸銨。認(rèn)為有上述物質(zhì)是由于二氧化氮和氨同水作用的結(jié)果。由于硝酸銨在一定的條件下能夠爆炸和起火，因此，在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯藏中要采取嚴(yán)格的預(yù)防措施。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，為了熄滅硝酸銨的火，用水最合理和有效。因?yàn)樗粌H降低溫度，而且還容易使硝酸銨溶解。上面討論了關(guān)于容易使硝酸銨產(chǎn)生熱分解危險(xiǎn)性的物質(zhì)，要緊是硝酸、氧化氮?dú)夂退@些物質(zhì)在不同條件，對硝酸銨的熱分解起催化作用。為了保證生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用過程中的安全起見，在硝酸銨中加一些物質(zhì)，可降低其熱分解和爆炸的危險(xiǎn)性，這些添加物質(zhì)叫穩(wěn)定劑，一般常用的有尿素（加入量為硝酸銨重量的0.05~1.0%)碳酸鈣或碳酸鎂（5%左右）或?yàn)趼逋衅返?，都可降低其熱分解危險(xiǎn)性和爆炸危險(xiǎn)性。硝酸銨的不良物理性質(zhì)——吸濕性和結(jié)塊性給工業(yè)上，特不是農(nóng)業(yè)上應(yīng)用時(shí)，造成專門大的困難。為了制造不結(jié)塊的硝酸銨，除采納造粒工藝以外，還往硝酸銨中加入一些填料，這些填料必須是不能促使硝酸銨的爆炸危險(xiǎn)性增加，而且使吸濕性和結(jié)塊性改善，一般這方面使用的有機(jī)和無機(jī)添加劑種類專門多。第二節(jié)硝酸銨生產(chǎn)的幾種方法：硝酸銨的制造幾乎全部是采納氨和稀硝酸中和的方法。然后將制得溶液進(jìn)行加工成為成品硝酸銨。以中和反應(yīng)的壓力來分，可分為常壓法和加壓法兩種。加壓法一般在1~4kg/cm2。硝酸銨溶液的蒸濃，據(jù)原料稀硝酸銨濃度的高低及氣氨和稀硝酸預(yù)熱程度不同，可分為無蒸發(fā)法及一段蒸發(fā)法，二段蒸發(fā)法（或三段蒸發(fā)法）多種。硝酸銨的結(jié)晶方法分為造粒法和結(jié)晶法兩種。硝酸銨生產(chǎn)方法要緊受原料硝酸濃度的限制。在各種流程中，專門難評定哪種最優(yōu)越，只能依照具體情況，全面考慮，選用一種較為適當(dāng)?shù)牧鞒獭?/p>

一、常壓中和造粒法

在常壓中和造粒法生產(chǎn)硝酸銨的流程中，可依照原料稀硝酸的濃度和稀硝酸、氣氨的預(yù)熱程度，決定采納蒸發(fā)器的段數(shù)。如以44~47%的硝酸中和氨，需采納二至三段蒸發(fā)法，蒸濃硝酸銨溶液，才能造粒。假如采納50%以上的硝酸，加之對原料進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱，中和器出口溶液濃度可達(dá)85~95%則可采納一段蒸發(fā)法，即能進(jìn)行造粒。造粒塔一般用鋼筋水泥筑，一般有效高度在30~40米之間。（一）常壓中和三段蒸發(fā)造粒法此流程為我國某些大廠采納，特點(diǎn)是：原料稀硝酸濃度為42～45%（稀硝酸不預(yù)熱）；氣氨純度>99%，預(yù)熱至40～60℃.中和在常壓下進(jìn)行，中和出口溶液濃度64%以上，溫度115～125℃.一段蒸發(fā)器在40～140MM汞柱下，以0.2kg/cm2中和蒸發(fā)蒸汽加熱，一段蒸發(fā)后，溶液濃度可達(dá)78～85%二段蒸發(fā)器在常壓下蒸發(fā)，以4～8kg/cm2蒸汽加熱，二段蒸發(fā)后，溶液濃度可達(dá)90～92%。三段蒸發(fā)器在140～240mm汞柱下，以8kg/cm2蒸汽加熱，蒸發(fā)后溶液濃度達(dá)98.2%以上。經(jīng)離心式噴灑造粒器在造粒塔內(nèi)噴灑造粒。然后，經(jīng)皮帶輸送機(jī)在運(yùn)輸過程進(jìn)行冷卻，最后稱量、包裝。一、三段真空蒸發(fā)器一般采納電動(dòng)水泵，并設(shè)有大氣冷凝器及附屬裝置。（二）常壓中和一段蒸發(fā)造粒法此流程特點(diǎn)：1、中和系統(tǒng)：氣氨溫度預(yù)熱至80℃以上，稀硝酸濃度53%以上，中和操作溫度135～140℃，利用中和熱進(jìn)行部分蒸發(fā)，中和出口溶液濃度可達(dá)85～95%。氣氨管道裝有壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，中和采納PH酸度計(jì)，自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)酸量。2、蒸發(fā)系統(tǒng)：85～95%的中和溶液經(jīng)泵送至裝在造粒塔上的液膜蒸發(fā)器中，蒸發(fā)至99.5%。蒸發(fā)采納真空泵為兩級蒸汽噴射泵，所用蒸汽均為1.1MPa，以自動(dòng)調(diào)節(jié)閥操縱。蒸發(fā)后的氣液混合物經(jīng)分離后，送至離心造粒器造粒。分離后的蒸發(fā)蒸汽抽入表面冷凝器借冷卻水間接冷凝，冷凝后的氣體由一級蒸汽噴射泵抽入中間冷凝器進(jìn)一步冷凝，最后未冷凝氣體經(jīng)二段蒸汽噴射泵抽出放空。兩個(gè)冷凝器的冷凝液流至液封槽，排入下水道。3造粒及沸騰冷卻：熔融物經(jīng)貯槽流至由電機(jī)帶動(dòng)的離心造粒器，在離心力作用下，噴下的液滴與由塔下部風(fēng)口進(jìn)入的空氣進(jìn)行逆流接觸，冷卻結(jié)晶，形成直徑為1～3毫米的粒狀成品，造粒塔內(nèi)冷卻空氣借自然抽吸，物料由175℃降至90℃落在塔下皮帶上，經(jīng)滾筒冷卻（或加入捕粉劑），最后進(jìn)行自動(dòng)磅稱量和包裝。二、加壓中和一段蒸發(fā)造粒法此種流程特點(diǎn)：1、中和流程：6kg/cm2氣氨由液氨蒸發(fā)器送入中和器下部。50～60%，的硝酸經(jīng)中和蒸發(fā)蒸汽預(yù)熱后，由泵送入中和器下部。氣氨與硝酸在中和器內(nèi)快速進(jìn)行反應(yīng)，并保證中和器內(nèi)溶液產(chǎn)生強(qiáng)烈循環(huán)。中和操作壓力3.5～4㎏/㎝2，反應(yīng)溫度200℃，中和蒸發(fā)蒸汽由中和器頂部排出，作為熱源進(jìn)入蒸發(fā)器。中和器出口溶液濃度為80～85%。經(jīng)在中和器，調(diào)整酸堿度后流入溶液槽。2溶液濃縮過程：中和過程制備之硝酸銨溶液直接抽至蒸發(fā)器，蒸發(fā)器在真空下操作，采納水噴射泵，熱源使用中和蒸發(fā)蒸汽。蒸發(fā)后溶液濃度可達(dá)95%。蒸發(fā)前后溶液進(jìn)行交換，以防濃溶液結(jié)晶堵塞。此流程，當(dāng)原料硝酸濃度為50%時(shí)，產(chǎn)生的蒸汽除自給，當(dāng)用54-57%的硝酸時(shí)，生產(chǎn)一噸硝酸銨所產(chǎn)生的蒸汽除自給外尚多余1～1.6噸。蒸濃的硝酸銨溶液與添家劑混合后進(jìn)入帶攪拌之結(jié)晶機(jī)，經(jīng)初步濃縮，結(jié)晶后進(jìn)入槽型成粒器，其中設(shè)有專門的二個(gè)逆向轉(zhuǎn)動(dòng)的刮刀，以保證物料與由篩分裝置中返回之細(xì)粉強(qiáng)烈混合，最后成粒時(shí)一部分水分被蒸發(fā)，物料程漿狀。因此物料由下部進(jìn)入回轉(zhuǎn)筒中，通過空氣進(jìn)行干燥，顆粒最后結(jié)晶成型變硬。物料經(jīng)回轉(zhuǎn)筒出口送至過篩裝置，以分離2～4.5毫米之間物料作為成品。大于4.5毫米和小于2毫米的顆粒于破裂機(jī)中研細(xì)并返回成粒器，作為返料使用。一般返回量為成品的2～3倍較宜。過篩合格產(chǎn)品進(jìn)入第二個(gè)回轉(zhuǎn)筒中加捕粉劑。捕粉劑由計(jì)量加料裝置連續(xù)加入。最初降溫至高于大氣溫度10～15℃，此回轉(zhuǎn)筒用新奇空氣冷卻。三、加壓中和無蒸發(fā)沸騰造粒法當(dāng)原料硝酸濃度達(dá)58%以上時(shí)，采納高效加壓中和反應(yīng)器，使反應(yīng)后的溶液濃度達(dá)到相當(dāng)高的程度，從而能夠完全不要蒸發(fā)系統(tǒng)，采納流態(tài)化床造粒法，以代替高大的造粒塔使流程大為簡化。此流程特點(diǎn)：1、中和過程足夠壓力的氣氨和硝酸在各自的熱交換器內(nèi)充分預(yù)熱后，連續(xù)加入專門的中和反應(yīng)器。氣氨和硝酸反應(yīng)放出的熱量加上原料預(yù)熱后帶入的熱量，足夠能夠蒸發(fā)掉隨稀硝酸帶進(jìn)的全部水分。采納加壓反應(yīng)，防止了硝酸的蒸發(fā)，尤其是在加熱硝酸時(shí)，也減少了氣相中固定氮的損失。由于氣氨預(yù)熱，中和過程湍動(dòng)增加，同時(shí)將氣氨加熱到最大的可能溫度200℃，不僅提高了熔融物的濃度，而且制造了反應(yīng)介質(zhì)的強(qiáng)烈混合條件，也改善了操作體系，降低了生產(chǎn)損耗。中和反應(yīng)器形成的氣氨液乳濁液的分離，首先是在3～3.5㎏/㎝2下，在離新分離器中進(jìn)行，然后，在真空度600㎜汞柱的條件下，在真空蒸發(fā)器中進(jìn)行。加壓下分離出的蒸發(fā)蒸汽占總量的90～95%。此氣體參數(shù)較高，能夠合理的用于其它方面以回收熱量。在真空蒸發(fā)下，水分從熔融物中自身蒸發(fā)，以降低熔融物的溫度，又可使?jié)舛忍岣叩?9.5%。2、流態(tài)化法硝酸銨的造粒以流化床進(jìn)行硝酸銨熔融物結(jié)晶和干燥并制成粒狀硝酸銨。這一裝置與造粒塔相比，設(shè)備容積強(qiáng)度提高18～25倍，產(chǎn)品粒子堅(jiān)硬，溫度低，大大減少了產(chǎn)品的結(jié)塊性。但其動(dòng)力消耗較大。將95%的硝酸銨溶液經(jīng)噴嘴在流化床上部或床側(cè)進(jìn)行噴射，從床下鼓入一定壓力的適量空氣，如此在床內(nèi)噴成霧狀的硝酸銨液滴就立即干燥結(jié)晶成固態(tài)，從而形成固體流態(tài)化。隨著時(shí)刻增加，顆粒成長為2～3㎜，溫度下降，從床底適當(dāng)位置取出產(chǎn)品。送入床內(nèi)的空氣，從設(shè)備上部出來，經(jīng)粉塵回收裝置后排出。3、盤式法硝酸銨造粒將熔融物硝酸銨經(jīng)噴嘴射在能夠調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的傾斜的圓盤內(nèi)，霧狀的液滴即結(jié)晶成粒，由于盤的旋轉(zhuǎn)，粒子也呈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。物料停留適當(dāng)時(shí)刻后，粒子逐漸長大，然后連續(xù)排出2～4㎜作為成品。必要時(shí)能夠通風(fēng)加強(qiáng)結(jié)晶和降溫過程。粒子的大小與盤的轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速增大粒子變??；盤傾斜角度減小，粒子在盤內(nèi)停留時(shí)刻延長，粒子增大?？梢勒债a(chǎn)品要求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。四、常壓中和二段蒸發(fā)真空蒸發(fā)結(jié)晶生產(chǎn)硝酸銨這種生產(chǎn)硝酸銨的方法為我國小型硝酸銨廠通用的方法，（河北銀光用此法）。生產(chǎn)流程見圖。由合成氨崗位送來之氣氨，經(jīng)氨過濾蒸發(fā)器管內(nèi)被管外廢汽預(yù)熱（防止帶液氨和分離油污），經(jīng)調(diào)節(jié)計(jì)量，加入中和器內(nèi)筒下部，鼓泡上升。由硝酸工段送來之硝酸貯存在硝酸貯槽內(nèi)，由硝酸泵送到高位槽。經(jīng)調(diào)節(jié)流量進(jìn)入中和器內(nèi)筒上部噴淋而下，與下部鼓泡上升的氨氣逆流接觸進(jìn)行中和反應(yīng)生成硝酸銨稀溶液，由內(nèi)筒上部反出到外筒，下行從底部進(jìn)入三套管液封，先往上行，再下行，最后上行至中和器上部進(jìn)入器外小分離器。分離后的氣體去分離器，硝酸銨溶液由小分離器下部進(jìn)入再中和器，再補(bǔ)加部分氣氨使硝酸銨溶液呈微酸性。在真空作用下，硝酸銨溶液進(jìn)入一段蒸發(fā)器管內(nèi)上行，被管外的中和蒸汽加熱，蒸發(fā)部分水分，去一段分離器進(jìn)行分離，硝銨溶液經(jīng)一段下料管下行，由下部進(jìn)入二段蒸發(fā)器管內(nèi)上行，被管外加熱蒸汽加熱，進(jìn)一步蒸發(fā)所含水分，經(jīng)二段分離器進(jìn)行分離，硝酸銨溶液由二段下料管下行經(jīng)液封筒進(jìn)入溶液槽。在液封筒補(bǔ)加適量氣氨，使溶液呈微堿性。在真空作用下，硝銨溶液由溶液槽抽入結(jié)晶機(jī)，在攪拌與抽真空作用下，溶液所含水分絕大部分被吸出，成為晶體狀的硝酸銨成品，由結(jié)晶機(jī)鍋門放出，經(jīng)皮帶機(jī)送到包裝、稱量由小皮帶機(jī)運(yùn)送經(jīng)縫包機(jī)縫口后，用小車搬運(yùn)到成品庫房出售。中和器上部出來之中和蒸發(fā)蒸汽（中和反應(yīng)產(chǎn)生的二次蒸汽），經(jīng)氣液分離器分離其中夾帶的硝銨液滴，氣體由分離器頂部導(dǎo)出，沿切線方向進(jìn)入捕集器，捕集的硝銨液滴有捕集器下部出來進(jìn)入再中和器，捕集器上部出來之蒸汽供一段蒸發(fā)器加熱，廢氣去分離器分離。二段蒸發(fā)器加熱蒸汽用硝酸廢熱鍋爐副產(chǎn)蒸汽，二段加熱出來之廢汽經(jīng)溶液槽保溫后再經(jīng)氨過濾蒸發(fā)器到澡堂、中化、辦公樓、采暖或送軟水池。一、二段分離器分離的廢汽及結(jié)晶機(jī)所蒸發(fā)出的水蒸汽，經(jīng)水噴射器與水混合后進(jìn)入水池。由酸汲取塔冷卻回水（余壓6㎏/㎝2）加入蒸發(fā)和結(jié)晶水噴射器，供抽真空使用，同時(shí)起冷卻作用。水與冷凝液和不凝氣體混合后到水池，部分循環(huán)使用部分排掉。此流程特點(diǎn)：1、中和氣氨用廢汽預(yù)熱，酸貯槽加回收裝置，不僅回收合成貯槽氣中的氣氨，其回收效果比其它回收方法氨損失少，而且得到了溫度較高的硝酸銨稀溶液，大大有利于中和反應(yīng)的過程。2、蒸發(fā)加熱蒸汽一段用中和蒸發(fā)蒸汽，二段用硝酸廢熱鍋爐副產(chǎn)蒸汽自給有余，如此即減輕了氨生產(chǎn)供汽的負(fù)擔(dān)，又使本系統(tǒng)操作穩(wěn)定。3二段下料管到溶液槽采納液封筒直觀下料，可直接觀看溶液濃度，酸堿性和和下料情況，隨時(shí)發(fā)覺問題；及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，保障正常生產(chǎn)，同時(shí)便于取樣分析。4、溶液槽液封筒到再中和器加有回流管，可使開車時(shí)或生產(chǎn)不正常時(shí)的硝酸銨稀溶液，返回再中和器，再進(jìn)行蒸發(fā)，這不僅是本崗位操作方便，而且為結(jié)晶崗位的正常操作和保證產(chǎn)品的合格率提供了條件，同時(shí)省去了硝銨溶液泵。5、結(jié)晶為間歇操作，故障易于排除，對上下崗位阻礙不大，而且便于維修。結(jié)晶真空管上加有緩沖罐可加快進(jìn)料，提高結(jié)晶能力兩倍。6、蒸發(fā)一、二段分離器后為單管的同樣真空度，蒸發(fā)結(jié)晶采納水噴射器，代替機(jī)械真空泵及大氣冷卻器。如此就大大的減少了設(shè)備、簡化了流程、方便了操作，便利了維修，提高了效率、降低了消耗、減少了事故、保證了生產(chǎn)。而且一般小廠蒸汽供給比較緊張，因此，采納水噴射泵也比用蒸汽噴射器容易辦到。第三節(jié)氨和硝酸的中和過程硝酸銨的生產(chǎn)能夠分為下列幾個(gè)要緊過程1、氣氨和稀硝酸進(jìn)行中和反應(yīng)，制取硝酸銨稀溶液。2、硝酸銨稀溶液的蒸發(fā)。3、硝酸銨熔融液的結(jié)晶。4、成品的輸送和包裝。一、中和反應(yīng)原理中和過程為放熱反應(yīng)，當(dāng)用濃度為100%的純硝酸與氨作用時(shí)，反應(yīng)放出的熱量為35.46千卡/克分子。反應(yīng)式如下：NH3+HNO3=NH4NO3+354600卡（1）中和反應(yīng)中放出的熱量，取決于所用硝酸的濃度以及硝酸和氣氨的溫度：濃度和溫度愈高，放出的熱量就愈多。用100%的氣氨中和濃度為50%的硝酸時(shí)，氣氨和硝酸的溫度均為18℃.。放出的熱量為25千卡/克分子。由于中和得到的是硝酸銨溶液，因此，當(dāng)能夠利用的中和熱愈多，從硝酸銨溶液中蒸發(fā)出去的水分也愈多，則得到的硝酸銨溶液的濃度也越高。在利用中和熱的條件下，如熱損失按3%計(jì)，能夠得出圖66所示的硝酸銨溶液的濃度與所用硝酸濃度的關(guān)系。由圖66可看出，當(dāng)充分利用中和熱時(shí)，甚至有可能用較濃的硝酸和氣氨反應(yīng)，直接制得硝酸銨的溶液，而不需要進(jìn)行蒸發(fā)。但實(shí)際上，當(dāng)硝酸濃度大于58%時(shí)，由于中和反應(yīng)放出的熱量增加，使中和器內(nèi)的溫度能迅速升高至140～160℃.此溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于恒沸硝酸的最高沸點(diǎn)120.6℃，所以致使硝酸氣化或分解，增加氮的損失，對生產(chǎn)不利。因此，在硝酸銨生產(chǎn)中常壓下通常使用的硝酸濃度為40-55%，硝酸溫度也不易過高，否則，對設(shè)備會(huì)加劇腐蝕。最初，在硝酸銨生產(chǎn)中為了安全起見，中和反應(yīng)熱是不加利用的，只是設(shè)法通過冷卻的方法將其熱量移走?，F(xiàn)在使用的中和設(shè)備差不多上利用反應(yīng)熱的。即在中和器內(nèi)利用中和反應(yīng)熱的。即在中和器內(nèi)利用中和反應(yīng)熱加熱硝酸銨溶液，使其蒸發(fā)掉一部分水分，以便制得濃度較高的硝酸銨溶液。利用反應(yīng)熱的中和過程，又可分為常壓法和加壓法兩種。加壓對中和反應(yīng)是有利的，加壓法一般在2~5絕對壓力下進(jìn)行中和反應(yīng)。加壓后還可降低硝酸蒸汽分壓，提高硝酸的沸點(diǎn)。加壓法熱利用率高，所制得的硝酸銨溶液的濃度也高。如在4㎝/㎏2壓力下進(jìn)行中和反應(yīng)，所得溶液濃度較常壓下高3~4%。但加壓法相應(yīng)的要增加設(shè)備及增加電能消耗。加壓法一般適用于硝酸濃度在58%以上的中和過程。常壓法一般在1.1~1.2絕對大氣壓下進(jìn)行中和反應(yīng)。目前，我國絕大部分硝酸銨廠都采納常壓法。在常壓下，利用反應(yīng)熱的氣氨中和稀硝酸的過程，實(shí)際上，是分兩步進(jìn)行的：(1）氣氨首先溶解于稀硝酸所帶入的水分中，生成氨水：NH3+H2O+NH4OH+熱量（2）(2)氨水再與硝酸進(jìn)行中和反應(yīng)：NH4OH+HNO3+NH4NO3+H2O+熱量'（3）反應(yīng)式（3）的化學(xué)反應(yīng)是瞬時(shí)完成的，而反應(yīng)式（2）的化學(xué)反應(yīng)速度則受擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)兩個(gè)過程的操縱。因此，在設(shè)計(jì)中和反應(yīng)器時(shí)應(yīng)充分考慮氣液接觸表面要大，氣液相對線速度要適當(dāng)，使中和反應(yīng)在液相中完成。實(shí)踐證明，汽相反應(yīng)是專門不完全的，會(huì)導(dǎo)致大量的氮損失，應(yīng)盡量幸免。二·中和過程流程第二節(jié)的"四"中已詳細(xì)地?cái)⑹隽苏麄€(gè)流程，那個(gè)地點(diǎn)只就中和過程簡單介紹。圖67為硝酸銨中和系統(tǒng)流程，現(xiàn)簡述如下：用離心酸泵將硝酸貯槽內(nèi)的硝酸送至酸高位槽，然后，硝酸依靠其一定的位能，經(jīng)調(diào)節(jié)閥流入中和器內(nèi)筒，經(jīng)酸噴頭向下噴出。酸高位槽有溢流管，酸保持回流，其目的是為了使酸高位槽保持一定的液位，產(chǎn)生恒定的壓力。由氨庫送來的氣氨壓力1.5～2㎏/㎝2，首先通過氨分離預(yù)熱蒸發(fā)器，經(jīng)二段蒸發(fā)器排出的汽水混合物預(yù)熱，使氣氨溫度達(dá)60～80℃，蒸發(fā)氣氨中夾帶的液氨，并分離其中的油污，雜質(zhì)，然后，經(jīng)調(diào)節(jié)閥，通過計(jì)量進(jìn)入中和器內(nèi)筒，經(jīng)氨噴頭向上噴出。氣氨與稀硝酸在內(nèi)筒進(jìn)行中和反應(yīng)，生成硝酸銨溶液。氣氨經(jīng)氨噴頭噴出后，先溶解在硝酸銨溶液中，然后，接著上行與硝酸噴頭噴出的過量硝酸進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)過程在液相中進(jìn)行，如此，可幸免氣液兩相接觸不完全或產(chǎn)生局部反應(yīng)激烈溫度升高的現(xiàn)象。在中和器內(nèi)筒（反應(yīng)室）反應(yīng)后的溶液，上行經(jīng)節(jié)液環(huán)，旋流縊入外筒與內(nèi)筒間的環(huán)狀空間（即蒸發(fā)室），在此，利用中和反應(yīng)放出的熱量，進(jìn)行部分蒸發(fā)，蒸發(fā)后的溶液由于比重增大，由于壓力差的作用，大部分溶液反回內(nèi)筒循環(huán)，一部分經(jīng)三套管式的液封筒，由導(dǎo)液管流入小分離器，分離出的氣體放空，硝銨溶液流入再中和器，中和反應(yīng)產(chǎn)生的二次蒸汽（中和蒸發(fā)蒸汽）作為熱源，進(jìn)入一段蒸發(fā)器。三·中和要緊設(shè)備1·中和器（1）構(gòu)造及作用中和器系由兩個(gè)不同直徑的圓筒組成。材料為不銹鋼。內(nèi)筒直徑800毫米，高約5000毫米，上部粗大部分，直徑1000毫米。內(nèi)筒與外筒之間的環(huán)狀空間稱為"蒸發(fā)室"。硝酸和氣氨進(jìn)入中和器內(nèi)筒后，在液相中進(jìn)行中和反應(yīng)，生成硝酸銨溶液，并放出熱量。溶液上行經(jīng)內(nèi)筒上部節(jié)液環(huán)旋流溢出，進(jìn)入蒸發(fā)室。在此，利用中和熱，進(jìn)行部分蒸發(fā)之后，，溶液溫度略有下降，比重增大，產(chǎn)生對流，使大部分溶液又從內(nèi)筒底部再進(jìn)入內(nèi)筒。如此，造成中和室和蒸發(fā)室之間溶液進(jìn)行強(qiáng)烈的循環(huán)，延長了氣氨和硝酸的接觸時(shí)刻有效的改善了氣氨和硝酸的中和反應(yīng)過程。降低了反應(yīng)區(qū)的溫度，減少了因硝酸分解而造成的固定氮損失。生產(chǎn)實(shí)踐證明：硝酸與硝酸銨溶液的混合物和氨水與硝酸銨溶液的混合物的中和過程大大優(yōu)越于純硝酸與氣氨的中和過程，明顯的標(biāo)志是固定氮損失小，設(shè)備生產(chǎn)能力大。中和器上部粗大部分是蒸發(fā)空間。中和器頂部有一漏斗形的氣氨分離器裝置，其作用系利用蒸發(fā)蒸汽的流速改變，分離其中夾帶的硝酸銨液滴。中和器三套管液封的作用是：使內(nèi)筒旋流出的溶液，不使全部流出中和器，使中和器內(nèi)保持一定高度的液面，便于氨酸在液相中進(jìn)行反應(yīng)。同時(shí)，也防止蒸發(fā)蒸汽從溶液導(dǎo)出管帶出。小分離器的作用：使中和器出來的溶液，由于在此由1.2大氣壓減壓為1大氣壓產(chǎn)生的蒸汽由小分離器頂部放空管放空以減少再中和器蒸汽量，和使流出溶液量均勻。（2）技術(shù)性能(1)能力達(dá)30～50噸/日（100%稀酸銨）。(2)工作壓力，小于0.2公斤/厘米2，即150毫米汞柱(3)工作溫度，小于120℃(4)介質(zhì);：稀硝酸44%,氣氨純度99.8%,硝酸銨溶液蒸發(fā)蒸汽。(5)設(shè)備安裝前或投產(chǎn)后,定期進(jìn)行注水試漏。2氨預(yù)熱器氨預(yù)器為一般列管式熱交換器(如圖69)。來的氣氨先進(jìn)入下部空間分離液氨和油水雜質(zhì),然后自下而上通過管內(nèi),被二段蒸發(fā)器排出的冷凝水加熱。同時(shí),提高進(jìn)入中和器的氣氨溫度之后,氣氨由上部導(dǎo)出,進(jìn)入氣氨總管。冷凝水加熱氣氨后,送至藻塘或軟水池等,進(jìn)一步回收其熱量。3、捕集器捕集器屬離心式分離器(見圖70)。其作用是分離中和蒸發(fā)蒸汽中夾帶的硝酸銨液滴,減少損失。中和二次蒸汽沿捕集器切線方向進(jìn)入器內(nèi),產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于離心作用，硝酸銨液滴比重較蒸汽大，即被甩到器壁上,然后,沿器壁下流至底部管道,流入再中和器。蒸汽由上部引出,進(jìn)入一段蒸發(fā)器。4.再中和器再中和器直徑1200毫米,高2000毫米,容積1.6米3,材料為碳鋼搪瓷襯里。內(nèi)有氣氨盤管,其作用是通過調(diào)節(jié)再中和器加氨量,操縱再中和器溶液為微酸性。再中器能存放一定數(shù)量的溶液,中和發(fā)生短時(shí)故障,蒸發(fā)能夠接著操作。5.硝酸貯槽硝酸貯槽,直徑3米,高3米,容積20米3,二臺計(jì)40米3。為不銹鋼,上部有，氧化氮放空管，并在此回收合成氨系統(tǒng)送來的貯灌氣中的氨。6.酸高位槽材料為不銹鋼，直徑1米，高1米，容積0.785米3，上部有酸溢流管，酸液面保持一定，使酸能靠其位能自動(dòng)的均勻的流入中和器內(nèi)筒。頂部有氧化氮排放管。7.硝酸泵系F型耐酸離心泵，結(jié)構(gòu)及性能同硝酸系統(tǒng)所用泵。四，正常操作治理（一）正常開車：正常開車包括短期停車后的開車和長期停車后的開車。正常開車是和原始開車相對而言的。正常開車的一般步驟如下：1、首先做好開車前的預(yù)備工作。包括：預(yù)備蒸汽、氨氣、酸、水，電的供應(yīng)；檢查有關(guān)儀表是否準(zhǔn)確，好用；管線是否暢通；檢查有關(guān)閥門是否處于應(yīng)開，應(yīng)關(guān)位置；預(yù)備好分析用的酸，堿液，指示劑及分析用具等。2、按開泵步驟開啟酸泵，將硝酸送至高位槽，使酸保持溢流。通過酸溢流管上的視鏡即可看清溢流情況。3，同意新奇蒸汽。同意蒸汽時(shí)，要將蒸汽管道內(nèi)的冷凝水排放完，以免產(chǎn)生水錘作用，震壞管道。4，聯(lián)系送氣氨，保持氣氨壓力1.5-2.0公斤/厘米2開氣氨總閥使氣氨通過氨預(yù)熱器送至中和器氨調(diào)節(jié)閥前。5、按開泵步驟開啟水泵，保持水壓5-6公斤/厘米.2。6、開捕集器蒸汽出口閥。7、當(dāng)中和器內(nèi)存有溶液時(shí)，打開進(jìn)入中和器的酸閥和氨閥，開閥不可過猛，要緩緩加量，盡量幸免中和器震動(dòng)過大。待中和蒸汽冷凝液流出后，可進(jìn)行分析。盡快的將冷凝液操縱并保持在微酸性(1-2克硝酸/升冷凝液)范圍內(nèi)。如中和器經(jīng)檢修后，開車前無溶液時(shí)，可先加2立方米成品硝酸，并慢慢通氨，當(dāng)中和蒸汽冷凝液變?yōu)閴A性時(shí)，應(yīng)立立即酸，氨同時(shí)加入，轉(zhuǎn)入正常操作。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)指出的是小型廠開車時(shí)，當(dāng)中和器內(nèi)沒有溶液時(shí)，一般不應(yīng)加水，因加水后硝銨溶液濃度低，使蒸發(fā)系統(tǒng)操作困難，甚至造成經(jīng)濟(jì)上的白費(fèi)。為了防至中和器震動(dòng)，只要嚴(yán)格操縱加氨量，是能夠幸免的。8，再中和溶液上漲后，操縱再中和器溶液為微酸性0-0、5克硝酸/升溶液。9、再中和開車時(shí)，蒸發(fā)即應(yīng)做好開車預(yù)備工作，包括系統(tǒng)吹除，一、二段蒸發(fā)器通少量蒸汽預(yù)熱，檢查各有關(guān)閥門開、關(guān)位置，開蒸發(fā)水噴射泵，抽真空等，待再中和器溶液上漲至0、7米3時(shí)，蒸發(fā)即可開車。10、當(dāng)蒸發(fā)二段分離器下料后，中和應(yīng)嚴(yán)格操縱溶液槽溶液為中性或?yàn)閴A性供結(jié)晶抽料。（二）正常停車正常停車的一般步驟如下：1、中和應(yīng)逐漸減量，當(dāng)中和溶液酸減性正常時(shí)，然后關(guān)閉進(jìn)入中和器的酸閥和氨閥。2、再中和器的溶液操縱為微酸性后，關(guān)閉再中和器加氨閥。3、為幸免再中和器的溶液結(jié)晶，蒸發(fā)應(yīng)在抽空再中和器的溶液后，方可停車。中和停車后，一段蒸發(fā)器可倒用新奇蒸汽，現(xiàn)在，應(yīng)關(guān)閉捕集器蒸汽出口閥，否則，蒸汽可倒回捕集器和中和器及再中和器，阻礙一段蒸發(fā)效率。4、溶液槽的溶液應(yīng)始終操縱為中性或微堿性，直至溶液抽完為至。5.短期停車，可不停酸泵，水泵。6.如中和器內(nèi)筒需檢修時(shí)，可將中器內(nèi)的溶液由底部(打開排放閥門)壓入再中器。盡量由蒸發(fā)系統(tǒng)處理完硝銨溶液。最后往中和器加水沖洗，使中和器有毒氣體含量達(dá)到同意濃度為至。（三）正常操作中和過程是硝酸銨生產(chǎn)的一個(gè)重要過程。其中和反應(yīng)進(jìn)行的好壞，將直接阻礙硝酸銨成品的質(zhì)量和原材料的消耗定額。因此，每個(gè)中和操作人員都應(yīng)刻苦鉆研技術(shù)，提高操作水平。在操作中，要加強(qiáng)責(zé)任心，做到精心操作，穩(wěn)定操作，嚴(yán)格操縱各項(xiàng)工藝指標(biāo)，努力降低中和蒸發(fā)蒸汽中的固定氮（NH3、HNO3、NH4NO3或NO2）損失，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)上的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和安全。下面要緊討論一下中和的操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)１.實(shí)踐證明，氣氨和硝酸的中和過程，在堿性條件下進(jìn)行，其蒸發(fā)蒸汽帶走的硝酸銨損失量一般大于在酸性條件下的損失量。能夠設(shè)想，在堿性并有相當(dāng)高的溫度下溶液中的氨極易揮發(fā)，并夾帶硝銨溶液霧沫增加了硝銨損失。因此，為了減少蒸發(fā)蒸汽中帶走的固定氮損失，中和過程依舊在微酸性條件下進(jìn)行較為有利。例如:當(dāng)溶液中氨含量從0.1克/升增加到0.5克/升時(shí)，每生產(chǎn)一噸硝酸銨時(shí)隨蒸發(fā)蒸汽損失的氨從2公斤增加到10公斤。中和過程在微酸性條件下進(jìn)行時(shí)，即使是溶液中硝酸含量從0、2克/升增加到。1、0/升，每生產(chǎn)一噸硝酸銨時(shí)，被蒸發(fā)蒸汽所帶走的硝酸銨的損失，只從0、4公斤增加到1、0公斤（或氮的損失從0、1公斤增加到0、25公斤）。.過分地增加溶液中游離酸的含量，盡管在中和廢汽中的酸和硝銨都可不能因而顯著增加，但在再中和和蒸發(fā)后的溶液里要加入較多的氨才能調(diào)整到接近中性和微酸性；因?yàn)檫@些設(shè)備中汲取氨的條件較差，反而會(huì)造成更多的氨損失，甚至未被汲取的氨沖出溶液之外，惡化了室內(nèi)環(huán)境。正常情況下，要求操縱中和蒸發(fā)蒸汽冷凝液為微酸性，即每升蒸汽冷凝液中含硝酸0-1.0克。要求蒸發(fā)蒸汽冷凝液（經(jīng)捕集器分離后）中含硝酸銨不得大于1.0克/升。應(yīng)該指出，降低中和蒸發(fā)蒸汽中的固定氮損失，是中和操作的一項(xiàng)重要任務(wù)。而生產(chǎn)實(shí)際證明：在通常情況下，只要保持中和過程能穩(wěn)定在微酸性條件下進(jìn)行，隨蒸發(fā)蒸汽帶走的固定氮損失，就可能降到最低水平。2.應(yīng)經(jīng)常分析蒸發(fā)蒸汽冷凝液的酸堿度，依照其大小及變化，調(diào)節(jié)進(jìn)入中和器的氨量，操縱其冷凝液酸堿度符合工藝指標(biāo)，在操作中，能夠固定進(jìn)入中和器的酸量，只調(diào)節(jié)氨量，這種方法酸堿度好保持，但氨氣壓力波動(dòng)大，對全廠用氨平衡不利并阻礙合成操作。另一種方發(fā)是按合成供給氨氣條件和合成氨平衡情況，固定氨量用酸來調(diào)節(jié)，如此要保持好酸堿度需要多下功夫，有許多工廠也是如此操作的，這是更合理的調(diào)節(jié)方法。3.硝酸銨生產(chǎn)中，要求氣氨總管壓力為1.5-2公斤/厘米2。進(jìn)入中和器的氨壓力不小于0.8公斤/厘米2。由于合成送來的氣氨壓力是不穩(wěn)定的。確實(shí)是講，在進(jìn)入中和器的酸量一定的情況下，進(jìn)入中和器的氨量并不是一定的。其氨量隨氣氨總管壓力的增高而增大，隨氣氨總管壓力的降低而減小。因此，在操作中應(yīng)隨時(shí)注意進(jìn)入中和器的氨流量的變化。一般小硝酸銨廠都使用單管流量計(jì)，做到及時(shí)調(diào)節(jié)，不使酸、氨反應(yīng)比例失調(diào)，造成蒸發(fā)蒸汽中固定氮損失增大。若使用氨氣穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器，會(huì)使操作條件大為改善。4．中和操作人員還應(yīng)經(jīng)常分析再中和溶液的酸堿度。正常情況下，要求經(jīng)常分析并操縱再中和溶液為0-0.5克硝酸/升溶液。再中和的操縱，過去的規(guī)定為微堿性，近幾年一些大廠實(shí)踐證明通過蒸發(fā)其氨必定被揮發(fā)變成中性和微酸性，如此一來增加氨損失，二來加速蒸發(fā)器和大氣冷凝器設(shè)備結(jié)垢。因此現(xiàn)在普遍都保持中性或微酸性。在使用水射真空器和水硬度較大的廠更能防止其結(jié)垢，延長清洗水射器的間隔期。如再中和溶液酸度過大，結(jié)晶可能出酸性成品，或者在溶液槽內(nèi)加氨過多增大氨損失。再中和溶液的酸堿度與中和溶液的酸堿度以及再中和器的加氨量有關(guān)。中和溶液酸性大，再中和器加氨量小，則再中和溶液酸度就大；要操縱再中和溶液為微酸性，首先操縱好中和溶液。只要能保持中和蒸發(fā)蒸汽冷凝液為微酸性（0-0.1克硝酸/升溶液），再中和器適當(dāng)通氨，再中和溶液就不難保持為微酸性(0-0.5克硝酸/升溶液)。5.溶液槽里的溶液應(yīng)嚴(yán)格操縱為中性和微堿性，不同意變?yōu)樗嵝?，以保證硝酸銨成品為中性。溶液槽溶液的酸堿度與再中和溶液的酸堿度和一段蒸發(fā)溫度、時(shí)刻以及溶液槽的加氨量有關(guān)。再中和溶液酸度大，蒸發(fā)溫度高，時(shí)刻長，溶液槽加氨量小，則溶液槽溶液酸度大，反之，則小，必須首先操縱好中和和再中和溶液的酸堿度及蒸發(fā)溫度等，在溶液槽適當(dāng)通氨。才能保證溶液槽溶液為中性和微堿性。如發(fā)覺氨總管壓力突然降低，為了防止中和溶液酸度過大應(yīng)酌情減小進(jìn)入中和器的酸量，并適當(dāng)開大再中和器的加氨量。同時(shí)，注意分析溶液槽溶液的酸堿度，當(dāng)溶液槽溶液為酸性時(shí)，結(jié)晶應(yīng)暫停進(jìn)料。并應(yīng)開大溶液槽加氨量，直至溶液槽變?yōu)橹行曰蛭A性后，結(jié)晶方可進(jìn)料。（四）事故處理1.中和蒸發(fā)蒸汽中硝酸銨損失增大造成中和蒸發(fā)蒸汽中硝酸銨損失大的緣故要緊有：(1)操作中責(zé)任心不強(qiáng)，或操作不熟練，使中和反應(yīng)不穩(wěn)定，酸堿度操縱不行，從而產(chǎn)生氣相中加帶硝酸銨液沫，不易被回收，而大量損失掉。(2)操作中，調(diào)節(jié)氨量不穩(wěn)，開關(guān)過猛，使中和器內(nèi)液面波動(dòng)大。(3)設(shè)備故障，中和器內(nèi)酸、氨噴頭松動(dòng)脫落或噴頭距變形和噴孔因腐蝕增大，捕集器溶液回流管堵塞等。(4)，中和負(fù)荷過大，產(chǎn)生的蒸發(fā)蒸汽量增多，氣相分離困難。(5）氨純度和酸濃度的變化。處理方發(fā)：(1)操作中，應(yīng)加強(qiáng)責(zé)任心，刻苦鉆研技術(shù)，提高操作水平，精心操作，穩(wěn)定操作，嚴(yán)格操縱工藝指標(biāo)。(2)開關(guān)閥門不可過猛，尤其開車時(shí)更要注意。（3）如確系設(shè)備故障，應(yīng)立即停車修理。（4）加量過大，適當(dāng)減小負(fù)荷。（5）檢驗(yàn)氨純度，和酸濃度如發(fā)覺變化時(shí)，應(yīng)采取針對措施。2.中和器震動(dòng)中和器震動(dòng)是設(shè)備內(nèi)反應(yīng)不正常的要緊表現(xiàn)，中和器劇烈震動(dòng)可能導(dǎo)致內(nèi)件損壞。引起中和器震動(dòng)的要緊緣故有：（1）氣氨嚴(yán)峻帶液，液氨進(jìn)入中和器后氣化，產(chǎn)生大量氣氨，中和劇烈反應(yīng)，致使中和器內(nèi)壓力突然增高，引起中和器劇烈震動(dòng)。（2）氣氨壓力波動(dòng)頻繁或氣氨純度過低，中和反應(yīng)不穩(wěn)。（3）中和器內(nèi)件損壞，酸，氨噴頭松動(dòng)脫落，管件牢固不行。（4）酸氨成分變化，含有N204等專門物質(zhì)。處理方法：酌情減量和停車。連系合成，穩(wěn)定氣氨壓力或提高氣氨純度。設(shè)備故障應(yīng)停車修復(fù)。檢查氨酸成分，采取真對措施3.硝酸銨成品呈酸性硝酸銨成品應(yīng)為中性或微減性不得為酸性。酸性產(chǎn)品對農(nóng)作物有破壞性，對包裝物產(chǎn)生腐蝕損壞，并由于游離酸的作用使紙袋酸化著火甚致引起爆炸。但做為工業(yè)用炸藥產(chǎn)品反而威力下降甚至不能引爆。做為農(nóng)用化肥要損壞作物。硝酸銨成品呈酸性要緊是由于蒸發(fā)后的溶液酸度大，而溶液槽加氨小，致使溶液槽溶液呈酸性所造成的。因此，要幸免出現(xiàn)酸性成品，必須嚴(yán)格操縱溶液槽溶液為中性和微減性。發(fā)覺再中和溶液酸度大時(shí)，應(yīng)首先穩(wěn)定中和操作。再中和溶液酸度大專門可能是由于中和溶液酸度大而引起的。應(yīng)立即往再中和器加氨和溶液槽加氨（由于溶液在蒸發(fā)過程中部分游離氨揮發(fā)和硝酸銨水解生成游離酸，蒸發(fā)后的溶液酸度可能較蒸發(fā)前酸度還要高些）。并注意分析溶液槽里溶液的酸堿度，直至變?yōu)橹行曰蛭A性后，結(jié)晶方可進(jìn)料。如出現(xiàn)酸性成品，應(yīng)將其粉碎，到入再中和器或溶液槽，二次加工，變?yōu)橹行院?，才可出售?.中和器爆炸中和器爆炸這種事故發(fā)生的較少，然而在硝銨工業(yè)進(jìn)展初期曾發(fā)生過這種事故，當(dāng)初誤認(rèn)為中和器內(nèi)溫度高而因此引起的爆炸，因此在往常曾有在中和器內(nèi)設(shè)置冷卻水盤管，以便降低反應(yīng)溫度，防至爆炸事故發(fā)生。發(fā)生爆炸的緣故，要緊是所用原料，稀硝酸中含有大量的氧化氮?dú)怏w，在中和器內(nèi)于氨反應(yīng)生成亞硝銨，由于亞硝銨激烈的分解爆炸而促使硝銨爆炸。為了幸免這一事故的發(fā)生，在使用原料硝酸時(shí)，嚴(yán)格操縱其中的氧化氮含量，幸免亞硝銨的生成，這一點(diǎn)絕不能忽視。此外也要防至溶液和廢汽出口堵塞不暢通和進(jìn)氨量大、壓力高造成物理性爆炸；另外由于設(shè)備閥門材質(zhì)不當(dāng)被硝酸腐蝕產(chǎn)生毀壞性的破裂，造成大量酸氨噴濺也是有的。第四節(jié)硝酸銨溶液的蒸發(fā)一蒸發(fā)過程原理1、差不多概念蒸發(fā)是借加熱在硝酸生產(chǎn)作用使溶液中所含的溶劑氣化，提高溶液中溶質(zhì)濃度。在硝酸銨生產(chǎn)中，將硝酸銨溶液進(jìn)行蒸發(fā)，而使溶液中水分氣化，硝酸銨濃度提高。進(jìn)行蒸發(fā)操作的設(shè)備叫蒸發(fā)器。蒸發(fā)可在沸點(diǎn)或低于沸點(diǎn)下進(jìn)行，前者的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過后者。故工業(yè)上的蒸發(fā)都在沸騰情況下進(jìn)行。液體氣化時(shí)所需的潛熱和蒸發(fā)量的多少，決定于熱量的供給及蒸發(fā)過程的溫度、壓力。因此蒸發(fā)是屬于熱過程，蒸發(fā)器亦屬換熱器的一種。加熱被蒸發(fā)的溶液所需要的熱量，能夠通過間壁或采納熱物質(zhì)直接接觸的方法由熱源供給。如：水蒸汽、高沸點(diǎn)的液體及其蒸氣、煙道氣紅外線輻射熱、電流等均可作為蒸發(fā)的熱源。工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的是通過器壁加熱管，用水蒸汽加熱的蒸發(fā)器。這中蒸發(fā)器操作時(shí)一方面有水蒸汽做為熱源供給熱量，另一方面水溶液本身亦生成蒸汽，為了易于區(qū)不，前者稱為加熱蒸汽，后者稱為蒸發(fā)蒸汽(二次蒸汽)。蒸發(fā)操作可在常壓、加壓或減壓下進(jìn)行。在減壓下進(jìn)行的蒸發(fā)叫真空蒸發(fā)。硝酸銨生產(chǎn)中使用單效真空液膜式蒸發(fā)器，熱源使用飽和水蒸汽。飽和水蒸汽作為熱源其有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）熱焓量大；(2)傳熱效率高；（3）有穩(wěn)定的冷凝溫度；（4）加熱過程操縱簡便；（5）是現(xiàn)代工廠普遍常用熱源便于共用和綜合利用。如系過熱度專門大的過熱蒸汽，應(yīng)予增溫使之成為飽和蒸汽，供給加熱。但如水蒸汽稍許過熱，在實(shí)際生產(chǎn)上更為有利，因?yàn)樗谳^長的輸送蒸汽管道中可不能冷凝成水。2真空蒸發(fā)過程由于硝酸銨溶液在較高濃度時(shí)，其沸點(diǎn)專門高，如92％的硝酸銨溶液其沸點(diǎn)是162℃。這種沸點(diǎn)高的溶液則需要較高的載熱體加熱。但硝酸銨溶液在高濃度、高溫度（180℃以上）下易分解、產(chǎn)生爆炸。因此硝酸銨溶液宜于在負(fù)壓下蒸發(fā)，因此加熱的載熱體蒸汽只需在較低的壓力下。因此二段蒸發(fā)器加熱蒸汽壓力規(guī)定不高于8公斤/厘米2操作，在蒸發(fā)過程中為了使熱傳導(dǎo)良好，必須使加熱蒸汽于被蒸發(fā)硝酸銨溶液的沸點(diǎn)間，具有足夠的溫差。為此，使用足夠壓力的加熱蒸汽，使硝酸銨溶液在負(fù)壓下進(jìn)行蒸發(fā)，如此可使溶液的沸點(diǎn)降低，有效溫度差增大。如82%硝酸銨溶液在常壓下的沸點(diǎn)是131℃，但在負(fù)壓500毫米汞柱下的沸點(diǎn)是94℃見圖71。圖71硝酸銨溶液在真空和常壓下的沸點(diǎn)及硝酸銨的溶解度。由于溶液中的溶劑氣化所需的熱量，是隨氣化溫度降低而增加。因此在真空蒸發(fā)中，蒸發(fā)一公斤水分所消耗的加熱蒸汽較在常壓下或加壓下消耗的為多。例如在90大氣壓(絕壓)下蒸發(fā)1公斤水分需要消耗485.6千卡熱量，而在700毫米汞柱真空度下，蒸發(fā)同樣1公斤水分時(shí)就需要574.7千卡的熱量。由上述看出硝銨溶液在真空下蒸發(fā)所消耗的加熱蒸汽量較常壓或加壓下所消耗的加熱蒸汽量為多，同時(shí)管道設(shè)備直徑因受流速限制都要相應(yīng)加大，但真空蒸發(fā)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：（1）在真空下硝酸銨溶液的蒸發(fā)操作壓力低（負(fù)壓）減少了危險(xiǎn)性。（2）能夠利用低壓蒸汽或蒸發(fā)蒸汽。如一段蒸發(fā)器利用中和器所產(chǎn)的蒸發(fā)蒸汽。或利用低壓溫度的廢熱來完成。（3）適用于因高溫而變質(zhì)的溶液蒸發(fā)。如硝酸銨溶液在高溫下即易產(chǎn)生分解，并能夠促使分解速度加快而引起爆炸。因此硝酸銨溶液的蒸發(fā)選用真空蒸發(fā)較好。（4）由于溶液沸點(diǎn)的降低，蒸發(fā)器的熱損失遠(yuǎn)小于在常壓或加壓下操作的熱損失。3.液膜式蒸發(fā)器操作原理按操作來分：蒸發(fā)器要緊有三種類型：（1）自然循環(huán)式蒸發(fā)器；（2）強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器；（3）液膜式蒸發(fā)器。前兩種蒸發(fā)器中溶液在器內(nèi)停留時(shí)刻都需要數(shù)十分鐘甚至數(shù)小時(shí)。這不但不能滿足大規(guī)模的生產(chǎn)需要，而且對硝酸銨溶液的蒸發(fā)是不利的。因它在高溫下停留時(shí)刻增長，且易產(chǎn)生分解而爆炸。故采納液膜式蒸發(fā)器即可滿足需要。為了便于了解液膜式蒸發(fā)器的作用，能夠觀看一下立式套管逐漸加熱的情況，見圖72.附后在加熱蒸汽和料液間僅有專門小溫差時(shí)，裝置僅起一立式套管加熱器的作用。管內(nèi)溶液是自然熱對流。溫差加大出現(xiàn)沸騰現(xiàn)象，因靜壓頭的阻礙，蒸汽泡是靠近管的頂部位置產(chǎn)生的。溫差接著增大，由于汽泡的聚攏，形成蒸汽與液體交替噴出的情況。并隨溫度增大，交替噴出更加頻繁，蒸汽泡的比例也越來越大。溫度再行增大，靠近管壁液面上溶液首先受熱氣化。這時(shí)由于蒸汽膨賬的結(jié)果，聚于管子中央形成蒸汽柱，高速上升。料液即被這高速蒸汽柱抽泄成一層薄膜稱之"爬動(dòng)"?？焖傺乇谏仙?，并接著蒸發(fā)。最后從管頂出來的是運(yùn)行極快的懸浮的蒸汽-乳濁液。當(dāng)溫度差過大時(shí)，液膜破壞了，管壁為大量蒸汽所覆蓋，并變成干燥狀態(tài)，最后使傳熱系數(shù)K值下降，蒸發(fā)強(qiáng)度降低。液膜式蒸發(fā)器中，若在710毫米汞柱真空下，則管口流出的蒸汽速度可達(dá)100-160米/秒，被蒸器柱帶動(dòng)沿管壁爬動(dòng)的溶液速度可達(dá)20-80米/秒。若器內(nèi)在735毫米汞柱真空下操作時(shí)，則蒸汽柱運(yùn)行可達(dá)其聲速，現(xiàn)在蒸器柱帶動(dòng)沿管壁爬動(dòng)的溶液速度可見更快。因此物料在蒸發(fā)管內(nèi)停留的時(shí)刻僅僅數(shù)秒鐘而已。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出專門的設(shè)備使蒸發(fā)溶液的速度提高到音速以上，這確實(shí)是超音速蒸發(fā)器。如此短的時(shí)刻，對熱敏感的溶液，即使蒸發(fā)溫度略高些，亦可不能遭受熱分解的危險(xiǎn)。液膜式蒸發(fā)器加熱管比較長，一般管長為管徑的100-150倍。溶液在沸騰時(shí)所生成的泡沫易在上升過程中受熱破裂，故適宜于中等粘度和易生成泡沫的料液蒸發(fā)提濃。由于料液流淌速度專門快，因此鍋垢不易生成。液膜式蒸發(fā)器，由于液膜的速度運(yùn)行大大的提高了給熱系數(shù)，同時(shí)由因此沸點(diǎn)進(jìn)料，一進(jìn)入蒸發(fā)加熱管內(nèi)，即沸騰蒸發(fā)，故液體靜壓頭阻礙甚小。溶液只需一次徑加料管即可達(dá)到其所需濃度要求，故不再循環(huán)蒸發(fā)，同時(shí)亦減少沸點(diǎn)升高而產(chǎn)生的溫差損失。因此這鐘蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度是較大的。與其它類型設(shè)備相比有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）在加熱管內(nèi)流速大，停留時(shí)刻短，不易使硝酸銨產(chǎn)生熱分解。(2)傳熱系數(shù)高，傳熱效率高，生產(chǎn)強(qiáng)度大。（3）對熱敏感的硝酸銨，素尿等能夠進(jìn)行蒸發(fā)，并將濃度提得專門高，而無分解之憂。（4）阻礙蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度的因素；蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度，即每單位時(shí)刻內(nèi)單位傳熱面積上所蒸發(fā)的水重量，能夠跟據(jù)傳熱方程式計(jì)算：q=KFΔt，蒸發(fā)W公斤/小時(shí)的水分需要W.(N-t)(千瓦/小時(shí))的熱量。故蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度為：V=（公斤/米2·小時(shí)）；q—熱量負(fù)荷，千卡/小時(shí)；K——傳熱系數(shù)，千卡米2·小時(shí)·℃；F——傳熱面積，米2；Δt——有校溫度差，℃；N——二次蒸汽熱焓，千卡/公斤；T——溶液的沸點(diǎn)，℃。分析上式能夠看出：關(guān)于蒸發(fā)一定物料的蒸發(fā)器而言，其生產(chǎn)強(qiáng)度取決于△t,即加熱蒸汽的溫度和蒸發(fā)蒸汽溫度之差。提高加熱蒸汽壓力和蒸發(fā)器真空度都有助于提高有效溫度之差，從而提高蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度。但提高加熱蒸汽壓力往往受到蒸汽來原的限制，而提高蒸發(fā)器真空度由于溶液沸點(diǎn)降低使溶液濃度增大，對傳熱情況發(fā)生不利阻礙，尤其硝酸銨溶液沸點(diǎn)低于其凝固點(diǎn)時(shí)，容易產(chǎn)生結(jié)晶，使生產(chǎn)難于維持。因此從結(jié)構(gòu)上改進(jìn)設(shè)備，減少溫度損失，也會(huì)有助于提高溫度差。由以上分析得出;提高蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度要緊應(yīng)以提高傳系數(shù)k著眼。K的計(jì)算一般能夠采納下式：K=式中a1---管外加熱蒸汽冷凝給熱系數(shù)，千卡/米2·時(shí)·℃a2---沸騰給熱系數(shù)，千卡/米2·時(shí)·℃；---管壁的熱阻，千卡/米·時(shí)·℃；---管壁厚度，米；---管壁導(dǎo)熱系數(shù)，千卡/米2·時(shí)·℃---污垢的熱阻，千卡/米·時(shí)·℃；---污垢厚度，米；污垢導(dǎo)熱系數(shù)，千卡/米2·時(shí)·℃；現(xiàn)在分不來討論如何降低各項(xiàng)熱阻來提高總傳熱系數(shù)K。一般來講，冷凝給熱系數(shù)a1比沸騰給熱系數(shù)a2大的多，因此不是傳熱的要緊矛盾。但應(yīng)注意假如蒸發(fā)冷凝時(shí)含有少量的冷凝性氣體，則給熱系數(shù)會(huì)大大降低，使傳熱效果下降。如：一段加熱蒸汽的a1１為4440，而二段蒸發(fā)器的ａ1１為50000，因?yàn)橐欢握舭l(fā)器使用中和蒸發(fā)蒸汽，其中含有部分不冷凝性氣體NH3、N2、H2、CH4等所致。故在設(shè)計(jì)蒸發(fā)器時(shí)，必須注意惰性氣體的排出，要有不凝性氣體放空管，以保正加熱室傳熱效率。其次污垢熱阻在許多場合之下，往往是阻礙傳熱效果的要緊因素之一。生產(chǎn)硝酸所使用之水是未經(jīng)處理過的硬水，其中含有大量鈣、鎂、硅等化合物，在蒸發(fā)器使用時(shí)刻專門長之后，專門容易生成鍋垢。因次必須對蒸發(fā)器定期進(jìn)行清洗，否則使傳熱系數(shù)大大降低，生產(chǎn)能力下降。為此，應(yīng)采納各種有效的去污法，如用堿和鹽酸稀溶液進(jìn)行清洗。阻礙傳熱的要緊因素是沸騰給熱系數(shù)ａ2，對熱膜蒸發(fā)器ａ2受下面因素阻礙：（１）有效溫度差：加熱蒸汽與硝酸銨溶液間的溫度差，對溶液在管內(nèi)的流速有顯著的阻礙，溶液流速隨著△ｔ的增加而增加，ａ2值亦增大。（２）真空度增加：蒸發(fā)蒸汽在加熱管中的流速增加，則溶液流速增大，ａ2值亦增大。（３）被蒸發(fā)的硝酸銨溶液粘度小，溶液濃度稀，則流速增大ａ2值增大。（４）蒸發(fā)器管上或管內(nèi)的液面高度也阻礙給熱系數(shù)。跟據(jù)實(shí)驗(yàn)，得知蒸發(fā)器的或時(shí)，傳熱系數(shù)最大。（５）溶液的性質(zhì)：與溶液的重度、濃度，粘度有關(guān)。而溶液的重度和粘度阻礙傳熱系數(shù)，其中粘度的阻礙又較重度的阻礙為大。如同樣的設(shè)備蒸稀溶液時(shí)，ａ２較蒸發(fā)濃溶液為大。（６）加熱蒸汽量的阻礙：在蒸發(fā)器加熱室中，加熱蒸汽量大，管間氣流速度加快，將管外壁的液膜帶走，使有效溫度差△ｔ增大，ａ２亦增大。但△t不能無限度的增大，否則△t過大加熱管內(nèi)飽和蒸汽區(qū)增大;加熱管內(nèi)飽和蒸汽區(qū)增大；將管外壁的液膜帶走，使有效溫度差△t增大，亦增大。但△t不能無限度的增大，否則△t過大，加熱管內(nèi)飽和蒸汽區(qū)增大;加熱管內(nèi)的蒸發(fā)蒸汽流速過大，夾帶的硝酸銨溶熱滴就變小，在分離器內(nèi)專門難分離下來，而導(dǎo)致蒸發(fā)操作中斷?！鱰一般取20~35℃之間較好。二、蒸發(fā)流程硝酸銨溶液及蒸發(fā)蒸汽流程：見圖73。.由中和器出來的濃度為64%以上，溫度為110~125℃的硝酸銨溶液，經(jīng)小分離器流入再中和器，在480~520毫米汞柱的真空作用下，再中和溶液被連續(xù)抽入一段蒸發(fā)器的加熱列管內(nèi)，溶液在管內(nèi)被管間的蒸汽加熱而汽化，生成的蒸汽乳濁液從一段蒸發(fā)器上部導(dǎo)出，以較高的速度沿一段分離器的切線方向進(jìn)入器內(nèi)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于離心作用，溶液即被甩到分離器內(nèi)壁上，并沿壁面流下，一段蒸發(fā)后，溶液濃度為75~80%,溫度在80~85℃，然后經(jīng)分離器下部溶液管道，連續(xù)進(jìn)入二段蒸發(fā)器的管道內(nèi)，被管間蒸汽加熱（二段蒸發(fā)器采納硝酸廢熱鍋爐的副產(chǎn)蒸汽作為熱源），溶液受熱而汽化，生成的蒸汽乳濁液由二段蒸發(fā)器上部導(dǎo)出，沿二段分離器切線方向進(jìn)入器內(nèi)，進(jìn)行氣液分離，分離后的溶液濃度為90~92%，溫度在110~120℃經(jīng)分離器底部溶液管道流入液封槽，然后再溢流到溶液槽。一、二段分離器分離出來的二次蒸汽，由分離器上部導(dǎo)出。匯合于一根氣體管道，然后進(jìn)入蒸發(fā)水噴射泵被水冷凝，不凝性氣體混合隨水一同排入水池。水的流程是：由管內(nèi)來的水，經(jīng)水泵送至蒸發(fā)水噴射泵，同時(shí)起冷卻作用，而后排入水池循環(huán)使用，部分由地溝排掉。硝酸銨車間原為10000噸/年（100%硝酸銨）的定型設(shè)計(jì)。通過幾年生產(chǎn)實(shí)踐，對原設(shè)計(jì)作了一些修改?，F(xiàn)就要緊修改部分概述如下：1、原設(shè)計(jì)蒸發(fā)、結(jié)晶系統(tǒng)采納蒸汽噴射泵，使用一段時(shí)刻后，發(fā)覺蒸汽噴射泵要耗費(fèi)大量的蒸汽，真空度也不大溫定。而且，操作也比較苦惱，通過不斷摸索和改進(jìn)，現(xiàn)在采納了如圖73所示的多噴嘴的水噴射流程。水噴射泵和電動(dòng)水偱環(huán)真空泵、電動(dòng)活塞泵以及蒸汽噴射泵相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方變，使用可靠和易于制造、維修等優(yōu)點(diǎn)。由于采納了水噴射泵，能夠省去蒸汽噴射泵所必須的大氣冷凝器及其一套相應(yīng)的附屬設(shè)備。同時(shí)修改后的流程，一、二段蒸發(fā)系統(tǒng)共用一個(gè)水噴射泵，和相同的真空度使流程大為簡化，而且，操作也更加簡便、可靠，同時(shí)為改為一段蒸發(fā)制造了條件。2．原設(shè)計(jì)二段分離器溶液下料管系直接向下插人溶液槽底部，如此使得下料管中的溶液流淌狀況無發(fā)檢測，分析二段溶液濃度，取樣也不方便，往往由于加熱蒸汽壓力過高或真空度波動(dòng)造成下料管中的溶液濃度過高，發(fā)生堵塞或溶液在分離器中被抽跑，下料管中無溶液下流等現(xiàn)象，但這些現(xiàn)象不易發(fā)覺。便給蒸發(fā)操作帶來許多困難。通過幾年的反復(fù)實(shí)踐和不斷改進(jìn)，將原設(shè)計(jì)中的下料管直接插入溶液槽底部改為使蒸發(fā)后的硝銨溶液先流入液封槽，再溢流到溶槽的"直觀下料"。即是將下料管插入液封槽內(nèi)。二段分離器分離下來的溶液先由下料管流入液封槽。并經(jīng)液封槽的溢流管流入溶液槽。如此溶液的流淌狀況和濃度高低即可通過液封槽里的液面和溢流管口外直接觀看，二段取樣也比較方便。發(fā)覺二段下料不正?；驖舛冗^高過低時(shí)，也可做到及時(shí)調(diào)節(jié)，迅速處理。在液封槽中通氨，氨管下部裝一類似中和器的氨噴頭，效果更好，以中和蒸發(fā)后的酸性溶液，液封槽實(shí)際上就起了加氨槽的作用，溶液槽就能夠不再通氨了。但應(yīng)注意分離器下料管至液封槽間的垂直高度不應(yīng)小于7米，以防溶液抽空。3．原設(shè)計(jì)流程中設(shè)有溶液泵，用于開車時(shí)稀溶液打循環(huán)。但由于管道直經(jīng)小，管道長，溶液量又少。因此，循環(huán)管道和閥門，經(jīng)常發(fā)生結(jié)晶、堵塞現(xiàn)象。使用時(shí)，要花費(fèi)專門常時(shí)刻才能用蒸汽吹通，專門不方變，也不安全。經(jīng)反復(fù)實(shí)踐和不斷改進(jìn)，采納看來是特不簡單的"溶液自行循環(huán)"裝置。成功地取代了原設(shè)計(jì)中的溶液泵強(qiáng)制循環(huán)。從而省去了溶液泵及其附屬的一套電機(jī)、閥門和管道裝置，大大簡化了流程。而且，操作起來也特不簡單、方便。只要從液封槽溢流管上方500毫米處接一根直經(jīng)為57毫米長3米的不銹鋼回流管通到再中和器，即構(gòu)成了"溶液自行循環(huán)"裝置、當(dāng)操作過程，遇到專門情況需要將溶液循環(huán)蒸發(fā)時(shí)只要用一根長木塞將液封槽溢流管出口塞緊。下料管中的溶液便能自動(dòng)的通過溶液回流管流入再中和器，進(jìn)行二次蒸發(fā)。待蒸發(fā)操作轉(zhuǎn)入正常后可拔掉木塞，溶液又溢流到溶液槽?；亓鞴苁褂煤?，不用蒸汽吹除也可不能堵塞。4·關(guān)于貯罐氣中氨的回收。合成氨生產(chǎn)中所副產(chǎn)之貯罐氣，其中含有氨量一般在40~70%。約占合成氨總產(chǎn)量的3~5%,確實(shí)是講，一個(gè)年產(chǎn)5000噸合成氨的化肥廠，一年中放出的貯罐氣中就含有氨5000×3~5%即150~250噸。如加工成硝酸銨，確實(shí)是300~500噸。因此，如何合理有效的回收利用合成放出的貯罐氣中的氨，是一個(gè)專門有經(jīng)濟(jì)意義的、值得引起重視的問題。原設(shè)計(jì)中，合成貯罐氣中氨的回收采納的是如此一種方案，即貯罐氣直接與氣氨混合后，一同送入中和器內(nèi)與硝酸進(jìn)行反應(yīng)。由于貯罐氣中N2.H2.CH4等氣體含量較高，混合后致使氣氨純度降低，造成中和操作不穩(wěn)，中和器劇烈振動(dòng)，中和蒸汽中有硝銨損失增大。實(shí)踐證明，這種方法行不通。通過幾年摸索和改進(jìn)，在回收貯罐氣中的氨時(shí)采納下面如此一種方法，如圖74所示：即是將合成送來的貯罐氣，經(jīng)調(diào)節(jié)閥減壓后通過兩根貯罐氣管道分不送入兩個(gè)酸槽內(nèi)。貯罐氣管道一直通至酸槽底部，經(jīng)分部管噴出，貯罐氣中的氨即與硝酸作用生成硝酸銨溶液：未反應(yīng)的其它氣體H2.N2.CH4等，由酸槽放空管放空。操作中兩個(gè)酸槽可輪換進(jìn)行，即用1#酸槽生產(chǎn)時(shí)，可向2#酸槽通貯罐氣，用2#酸槽生產(chǎn)時(shí)，可向1#酸槽通貯罐氣。由于從高位槽溢流回來的硝酸攪拌作用，酸槽內(nèi)硝酸中的硝銨溶液混合比較均勻，而且用含有稀硝銨的硝酸來中和氨也有利于中和反應(yīng)的進(jìn)行，這種回收裝置不需專人看管，也可節(jié)約不銹鋼材。幾年來的生產(chǎn)實(shí)踐證明這種回收貯罐氣中氨的方法是可行的，因此也存在一些確點(diǎn)，有待進(jìn)一步改進(jìn)和完善。5.原設(shè)計(jì)中，沒有氨預(yù)熱器，考慮倒為了保證硝銨系統(tǒng)安全生產(chǎn)及成品質(zhì)量合格，依舊增加一臺氨預(yù)熱器為好。其效果能使氨氣溫度提高60℃，增加中和溶液濃度，提高了產(chǎn)量。氨預(yù)熱器為一般列管式熱交換器。6．一．二段蒸發(fā)分離器相聯(lián)通，其真空度相等。7．結(jié)晶進(jìn)料出料真空系統(tǒng)也進(jìn)行了一系列的改造。由于上述改造，綜合能力提高50%可年產(chǎn)15000噸硝銨，結(jié)晶能力可提高到兩萬噸。三．蒸發(fā)要緊設(shè)備（一）一、二段液膜蒸發(fā)器1.構(gòu)造及材質(zhì)一．二段蒸發(fā)結(jié)構(gòu)如圖75所示。一段蒸發(fā)器為列管式熱交換器。筒體直經(jīng)250毫米，高4415毫米，其中的列管直經(jīng)20毫米，長4米，共計(jì)61根管子。因?yàn)橐欢握舭l(fā)器采納的含有腐蝕性的中和蒸汽作熱源，因此，整個(gè)殼體及管子材料全部為不銹鋼。二段蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)同一段蒸發(fā)器大體相似。筒體直經(jīng)209毫米，高3820毫米，列管直經(jīng)25毫米，長3495毫米，共計(jì)19根管子。二段蒸發(fā)器采納新奇蒸汽作熱源，因此，殼體材料為碳鋼，列管為不銹鋼。小硝酸銨廠，蒸發(fā)硝酸銨溶液，一般采納的差不多上立式液膜蒸發(fā)器。2.技術(shù)特性（1）一段蒸發(fā)器：工作壓力:管間0.2公斤/厘米2，管內(nèi)480~520毫米汞柱真空度。工作溫度：蒸發(fā)蒸汽：110~120℃管內(nèi)：75~90℃.代辦信用卡yle="font-family:宋體;font-size:12pt;">介質(zhì)：管間：腐蝕性氣體，管內(nèi)：硝酸銨溶液。熱較換器面積：13.7米2，水壓試驗(yàn)：管間2公斤/厘米2管內(nèi)0.5公斤/厘米2（2）二段蒸發(fā)器;工作壓力：管間;8公斤/厘米2，管內(nèi)：480~520毫米汞柱真空度。工作溫度：管間158℃管內(nèi)110~140℃介質(zhì)：管間：水蒸汽，管內(nèi)：硝酸銨溶液。熱交換面積：4.8米2.水壓試驗(yàn)：管間：8.5公斤/厘米2，管內(nèi)：2公斤/厘米2.。（二）一．二段分離器1.構(gòu)造材質(zhì)及作用原理構(gòu)造如圖76所示。一．二段分離器屬離心式分離器，由一、二段蒸發(fā)器出來的蒸汽液體乳濁液以較高的速度，沿一、二段分離器的切線方向分不進(jìn)入器內(nèi)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由于離心力作用，硝酸銨溶液滴被甩到分離器的內(nèi)壁上，然后沿內(nèi)壁流下至底部。分離后的二次蒸汽上升，分不經(jīng)中部的漿葉裝置的一段分離器和使氣體折流而減速的二段分離器。使二次蒸汽中夾帶的硝酸銨溶液滴再次得到分離，溶液由分離器旁的溶液回流管流入底部，和現(xiàn)分離下來的大量溶液一并流入管道，二次蒸汽上升，最后通過分離器上部的瓷環(huán)填料層使蒸汽中夾帶的硝酸銨液滴進(jìn)一步得到分離然后，匯合于一根氣體管道進(jìn)入蒸發(fā)水噴射泵。<span新手卡style="font-family:宋體;font-size:12pt;">離心式分離器的分離效率與進(jìn)入分離器的蒸汽-液體乳濁液的流速成正比關(guān)系。增加其入口流速能提高分離效率，但同時(shí)壓頭損失也成平方地增加。如此，會(huì)使分離器內(nèi)發(fā)生結(jié)晶、堵塞。因此，一段蒸汽-乳濁液入口流速以10~20米/秒為宜。</span一段分離器筒體直經(jīng)600毫米，高1950毫米。二段分離器筒體直經(jīng)600毫米，高2010毫米。材料均為不銹鋼。2.技術(shù)性能（1）一段分離器：工作壓力：480~520毫米汞柱真空度。工作溫度：75~90℃介質(zhì)：二次蒸汽，硝酸銨溶液。水壓試驗(yàn)：2公斤/厘米2.（2）二段分離器工作壓力：480~520毫米汞柱真空度。工作溫度：110~140℃.。介質(zhì)：二次蒸汽，硝酸銨溶液。水壓試驗(yàn)：2公斤/厘米2（三）硝銨生產(chǎn)中的真空設(shè)備硝銨生產(chǎn)中，在真空蒸發(fā)，真空結(jié)晶過程中均需一定生產(chǎn)能力的真空設(shè)備。在以往的硝銨車間，曾一度廣泛使用機(jī)械真空泵（活塞式真空泵或水環(huán)式真空泵）以滿足真空蒸發(fā)及結(jié)晶過程的需要。目前在一些老廠也依舊采納這種型式的設(shè)備。近幾年來通過生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)，機(jī)械真空泵因操作及維修較復(fù)雜，治理費(fèi)用高，設(shè)備投資費(fèi)用也大，因此，開始使用蒸汽噴射真空泵，以代替機(jī)械真空泵。在小型氮肥廠中，生產(chǎn)所用蒸汽是由小型工業(yè)鍋爐供給，而蒸汽又是合成氨生產(chǎn)中的重要原料之一，一般小型化肥廠常常遇到蒸汽供應(yīng)緊張的問題。因此，蒸汽噴射泵的使用，可能要阻礙到合成氨的生產(chǎn)。因此，盡管蒸汽噴射泵在技術(shù)上過關(guān)，然而，蒸汽噴射泵的應(yīng)用也依舊受到限制。我廠1970年硝銨投產(chǎn)后因用蒸汽噴射泵感到問題較多，開始進(jìn)行了水射真空的實(shí)驗(yàn)，成功的解決了水射真空在硝銨生產(chǎn)程的應(yīng)用問題，幾年來的實(shí)踐證明了效果是良好的。而且不要相機(jī)械真空泵那樣需專人操作，更不需要備品備件及大量的檢修力量。它比蒸汽噴射泵節(jié)約了大量的工業(yè)用蒸汽和為噴射蒸汽冷凝用的冷卻水，減少了設(shè)備，簡化了流程。由于用量小于硝酸自產(chǎn)蒸汽，對合成氨生產(chǎn)的蒸汽供給制造了條件。在水噴射泵(單噴嘴)的基礎(chǔ)，我廠將多噴嘴式水噴射泵（明曰多線同焦水力噴射冷凝真空器，或叫水射真空器）應(yīng)用在硝酸銨生產(chǎn)過程中，從而使硝酸銨生產(chǎn)過程進(jìn)行了較大的改革，簡化了流程。節(jié)約了設(shè)備。方便操作與維修治理，并保證了硝銨生產(chǎn)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗。水射真空器能夠起到大氣冷凝器和真空泵的雙重作用。目前在蒸發(fā)過程中被廣泛采納，我國許多電解燒堿廠在電解液的蒸發(fā)過程中，以及糖廠的蒸發(fā)過程中都采納這種設(shè)備。因此，一般被吸引的蒸汽量較大，用水量較多，為了加大通過噴嘴的水的流速與蒸汽接觸的比表面積，故采納幾個(gè)噴嘴并聯(lián)使用的多嘴噴射器。蒸汽的吸引室被水部分冷凝，未被冷凝的部分和抽入的空氣靠抽射作用隨水進(jìn)入喉管部分，進(jìn)一部混合而達(dá)到全部冷凝，由排出管排出。多嘴噴射器比單嘴噴射器的好處在于水表面的擴(kuò)散改善了氣液混合條件提高了效率，但水噴射量較小時(shí)用單噴嘴也是方便的。由于在水射真空器中，蒸氣變成了冷凝水，因此體積大大減小，這是形成真空的一個(gè)重要緣故。如在600毫米汞柱真空下（相當(dāng)于160毫米汞柱絕壓）,1噸蒸發(fā)蒸汽體積為7678立方米，在水射真空器內(nèi)冷凝后，其體積可縮小至七千多倍左右，這自然就要形成真空，提高真空度。從這一點(diǎn)動(dòng)身多噴嘴比單噴嘴優(yōu)越得多。假如蒸汽在吸引室完全冷凝，并充分混合，不考慮不可凝性氣體的存在，那么，這時(shí)所造成的理想的真空度（以絕對壓力表示）應(yīng)等于水氣冷凝混合后的飽和蒸汽壓。但實(shí)際的過程中，汽液在吸引室內(nèi)接觸時(shí)刻有限，不可能達(dá)到平衡狀態(tài)，另外還有真空存在，由于未冷凝的蒸汽和空氣是靠混合夾帶抽射作用把它們帶走的，因此對水射真空器來講，真空是靠蒸汽的冷凝和抽射作用兩個(gè)方面行成的。除此之外水射真空器還能使硝酸銨生產(chǎn)流程大大減化，不必用大氣冷凝器。一般設(shè)置大氣冷凝的裝置，在生產(chǎn)中，專門溶易造成設(shè)備及管道的結(jié)垢或腐蝕，給生產(chǎn)治理帶來專門大的苦惱。當(dāng)取消大器冷凝器及其輔助管件后，操作治理要方便的多，而且節(jié)約差不多建設(shè)投資。水泵真空器的使用經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，它不需要專人操作看管，而有中和蒸發(fā)操作工看管，注意再中和溶液的微酸性。因而中和蒸發(fā)真空由一人操作不僅確保安全生產(chǎn)，而且調(diào)節(jié)方便。當(dāng)操作治理熟練時(shí)一般達(dá)2~3個(gè)月清理檢查一次即可。表35.36為水射真空器與其它幾種真空泵的比較，更具體講明水射泵的優(yōu)越性。比較基準(zhǔn)以年產(chǎn)10000噸硝銨的硝銨工段為準(zhǔn)表35真空系統(tǒng)流程設(shè)備基建投資比較項(xiàng)目機(jī)械真空泵蒸汽噴射泵水射真空泵設(shè)備型號及臺數(shù)大氣冷凝器三臺H－7型機(jī)械真工泵二臺（附7.5千瓦電機(jī)）蒸汽噴射泵二套，大氣冷凝器四臺（外加噴射泵用一臺相應(yīng)鍋爐設(shè)備）水射真空器二臺4BA-8水泵（28千瓦電機(jī)）二臺設(shè)備概算價(jià)值工藝管道概算價(jià)值要緊基建費(fèi)用14475元1200元15675元8000元1000元9000元1500元5