Реферат: Проект сушилки с псевдоожиженным слоем для сушки сульфата аммония

— консистенция высушиваемого исходного сырья (изделия; ленты; пленки; нити; зернистые материалы, хорошо и плохо сыпучие; пасты; суспензии и даже растворы);

— размер и форма ТМ (крупные и мелкие; сферические и близкие к ним либо сильно отличающиеся от шарообразных; дробленые, игольчатые, чешуйчатые и т.п.);

— устойчивость к высоким температурам: стабильность к очень высоким (на уровне топочных газов) или достаточно высоким температурам либо, наоборот, термолабильность и потому ограниченность температур при сушке;

— виды связи влаги с материалом и необходимая глубина вы­сушивания;

—скорость сушки (существуют материалы, портящиеся при быстрой сушке);

— механическая прочность (устойчивость к сжатию и истира­нию) и т.п.

1.3 Выбор конструкции аппарата

Для данного процесса была выбрана конвективная сушилка с кипящим (псевдоожиженным) слоем.

Рис. 1 - Конвективная сушилка с кипящим (псевдоожиженным) слоем

Сушилка представляет со­бой пустотелый вертикальный сварной аппарат с коническим днищем, над которым внутри аппарата установлена газораспределительная решетка 5. Аппарат снабжен шнековым питателем 1 и разгрузочным устройством 2 .Через нижний штуцер 3 под решетку подается сушильный агент. Высушиваемый материал поступает на решетку и под действием движущегося через решетку сушильного агента образует кипящий слой. Сушильный агент удаляется из аппарата через верх­ний штуцер направляясь в систему пылеотделения для дальнейшей очистки.

Распределительные устройства должны обеспечивать равномерное распределение газа по сечению аппарата, иметь небольшое гидравлическое сопротивление, быть прос­тыми по конструкции, доступными для ос­мотра и надежными в работе. На практике все эти требования не всегда возможно совместить. Характер распределения в значительной степени зависит от числа точек ввода газа на единицу поверхности решетки, скорости и направления потоков газа в местах ввода в слой и сопротивления решетки. Конструк­ции газораспределителей в промышленных аппаратах весьма разнообразны:

1) непо­движные решетчатые устройства, к которым относятся перфорированные решетки с круг­лыми, направленными перпендикулярно, или щелевидными косыми от­верстиями;пористые решетки , составленные из керамических или металлокерамических плит, колпачковые решетки и колосниковые ре­шетки , набранные из ряда полос или параллельных труб.

2) безрешетчатые устройства, к которым относятся диффузо­ры или распределители в виде барботеров.

3) распре­делительные устройства с подвижными элементами с гребковыми устройствами (рис или вибрирующие решетки.

1.4. Физико-химическая характеристика продукта процесса

Сульфат аммония( NH₄ )₂ SO₄ . По внешнему виду сульфат аммония - это кристаллический порошок белого или слабоокрашенного цвета, допускаются светло-желтый и розовый оттенок, По эффективности применения не уступает аммиачной селитре и карбамиду, а в части физико-химических свойств (негорючий, взрывобезопасный, неслеживается при долгом хранении) и своей стоимости выгодно отличается и обладает явным преимуществом.

Физико - химический состав; показатели:

Массовая доля азота в пересчете на сухое вещество 21%

Массовая доля воды 0,3%

Массовая доля свободной серной кислоты 0,05%

Сыпучесть 100%

Сульфат аммония( NH₄ )₂ SO₄ бесцветные кристаллы с ор-торомбической решеткой ;плотность 1,766 г/см3; Сp° 187,4 ДжДмоль-К. Выше 100^о С разлагается с выделением NH₃ и образованием сначала NH₄ HSO₄ , а затем (NH₄ )₂ S₂ O₇ и сульфаниловой к-ты. Р-римость в воде (г в 100 г): 70,5 (0^о С), 76,4 (25°С), 101,7 (100°С). Окисляется до N₂ под действием сильных окислителей, напр. КМпО₄ . Образует двойные соли с сульфатами др. металлов, напр. Al, Fe.

При нагревании аммония сульфата до 147°С получают гидросульфат NH₄ HSO₄ - бесцв. кристаллы с моноклинной решеткой; плотн. 1,78 г/см3; Нообр - 1025,5 кДж/моль. Выше 147°С разлагается с образованием NH₃ и (NH₄ )₂ S₂ O₇

Получение

В лаборатории получают действием концентрированной серной кислоты на концентрированный раствор аммиака.

2NH₃ +H₂ SO₄ →(NH₄ )₂ SO₄

Эту реакцию, как и все другие реакции взаимодействия аммиака с кислотами проводят в приборе для получения растворимых веществ в твёрдом виде.

Среди основных способов получения сульфата аммония, которые наиболее часто используются в химической промышленности, имеются следующие: процесс нейтрализации серной кислоты синтетическим аммиаком; использование аммиака из газа коксовых печей для его химической реакции с серной кислотой; получение в результате обработки гипса растворами карбоната аммония; получение при переработке отходов, остающихся после производства капролактама. Вместе с тем имеются и другие способы производства сульфата аммония, например, получение этого вещества из дымовых газов электростанций и сернокислотных заводов. Для этого в горячие газы вводят газообразный аммиак, который связывает имеющиеся в газе окислы серы в различные соли аммония, в том числе и в сульфат аммония.