Термическое разложение аммиачной селитры в диспергированном потоке для получения медицинской закиси азота

• Автор: Давидханова, Мария Григорьевна
• Шифр специальности: 05.17.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с.

Оглавление

Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Физико-химические свойства закиси азота и области се использования
1.2. Методы получения закиси азота
1.3. Кинетика термического разложения аммиачной селитры
1.4. Влияние добавок на кинетику термического разложения КН4М03
1.5. Механизм реакции термического разложения КН4К03
1.6. Промышленные способы производства МЗА термическим разложением аммиачной селитры
1.7. Описание технологического процесса и схемы производства
МЗА на ОАО «Череповецкий «Азот»
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Разработка методики хроматографического определения закиси азота и неконденсирующихся примесей
2.2. Определение времени разложения капель 90%- ного плава аммиачной селитры в свободный объем
2.3. Разложение 90 %-ного плава аммиачной селитры в капле
и в слое в объем, насыщенный продуктами реакции
2.4. Обследование промышленной установки
2.5. Тепловой баланс процесса разложения плава МТЦТЮз
Глава 3. Теоретическая часть. Математическое моделирование многокомпонентной неизотермической диффузии в гетерогенном процессе разложения конденсированного вещества
3.1. Многокомпонентная неизотермическая диффузия в гетерогенном процессе разложения конденсированного вещества
3.2. Тепловые явления при термическом разложении плава аммиачной селитры

3.3. Математическое описание процесса термического разложения плава аммиачной селитры в диспергированном потоке
3.4. Определение коэффициента диффузии для бинарной газовой смеси 1Ч20
Г лава 4. Анализ влияния отдельных составляющих на кинетику
разложения конденсированного вещества
4.1. Анализ кинетических данных по процессу термического разложения аммиачной селитры
4.2. Анализ процесса в рамках пограничного слоя
4.3. Анализ тепловых явлений при разложении капли
4.4. Изменение размера капли в процессе
4.5. Процесс в падающей разлагающейся капле плава аммиачной селитры
4.6. Расчетная математическая модель процесса разложения капли плава аммиачной селитры
Глава 5. Практические рекомендации по усовершенствованию
технологического процесса производства МЗА
Выводы
Литература

Введение.
Процесс термического разложения аммиачной селитры давно и всесторонне изучается. Впервые исследования превращения аммиачной селитры (№-Г4МОз) под воздействием температуры были проведены Бертло в 1876 году. Однако, большинство исследований посвящены определению механизма термического разложения ГШуУОз и их целью является обеспечение взрывобезопасных условий процессов синтеза, гранулирования, транспортировки и хранения аммиачной селитры, а также некоторые специальные вопросы.
С другой стороны данный процесс представляет особый интерес с точки зрения производства К20 - медицинской закиси азота (М3А).
Существуют достаточно хорошо изученные способы получения закиси азота: разложением плава нитрата аммония, каталитический, плазмохимический и др. Среди основных технологических процессов производства закиси азота высокой чистоты (МЗА) самое широкое распространение получил именно способ термического разложения плава аммиачной селитры.
В последние годы потребность в медицинской закиси азота (МЗА) значительно возросла. Основной областью применения МЗА является использование ее в качестве наркотического анестезирующего средства в медицине. Область промышленного применения закиси азота - электронная промышленность.
На территории СНГ существует два предприятия-производителя МЗА - ОАО «Череповецкий «АЗОТ», г. Череповец (Россия) и Горловское ОАО «Концерн Стирол», г. Горловка (Украина). Основной метод промышленного производства МЗА - термическое разложение аммиачной селитры,

сырья - аммиачной селитры - требуются значительные количества химически очищенного сырья - смеси солей минеральных кислот. Кроме того, возникают вопросы, связанные с дополнительными стадиями очистки сырого газового продукта.
1.7. Описание технологического процесса и схемы производства МЗА ОАО «Череповецкий «Азот»
Технологический процесс производства медицинской закиси азота состоит из следующих стадий:
1. Получение плава аммиачной селитры из ее раствора.
2. Разложение плава аммиачной селитры.
3. Очистка и осушка газообразной закиси азота (технического газа),
4. Компримирование, осушка, очистка и сжижение газообразной закиси азота.
5. Получение фармакопейной закиси азота при наполнении баллонов.
6. Складирование и отгрузка готовой продукции.
7. Вспомогательные стадии процесса:
7.1. Получение насыщенного пара и сбора конденсата.
7.2. Подача парового конденсата к устройствам разбавления плава
7.3. Приготовление захоложенного раствора кальциевой селитры (рассола).
7.4. Механическая обработка, окраска и гидроиспытания баллонов.
1.7.1. Получение плава аммиачной селитры из ее раствора
Получение плава аммиачной селитры с концентрацией 92-94% из ее раствора осуществляется в контактном аппарате пленочного типа (поз.Т-4, рис.1.3.).
Раствор аммиачной селитры, без добавок, с массовой долей 84-88% и массовой концентрацией аммиака 0-0,1 г/дм3, или азотной кислоты 0-2