硝酸铵的生产工艺与操作课件

195/195硝酸铵的生产工艺与操作：目录

第一节硝酸铵的性质

2一、多晶现象

3二吸湿性

3三、结块性

3四、爆炸危险性和起火危险性

4第二节

硝酸铵生产的几种方法：

7一、常压中和造粒法

7二、加压中和一段蒸发造粒法

8三、加压中和无蒸发沸腾造粒法

8四、常压中和二段蒸发真空蒸发结晶生产硝酸铵

9第三节

氨和硝酸的中和过程

10硝酸铵的生产能够分为下列几个要紧过程

10一、中和反应原理

10二·中和过程流程

11三·中和要紧设备

11四，正常操作治理

12第四节硝酸銨溶液的蒸发

16一

蒸发过程原理

16二、蒸发流程

19三．蒸发要紧设备

21一．二段蒸发结构如图75所示。

21第五节

硝酸銨溶液的结晶

31二、结晶流程

33三、要紧设备维护

33四、

正常操作治理

34第六节

硝酸銨成品的包装、贮存及运输

38第一节

化

学

分

析

38第二节

自

控

简

介

48

临沂远博化工有限公司曹守印第一节硝酸铵的性质57安全文件H2O×二氧化硫SO2+纯硝酸铵（含35%的氮）为白色结晶。其中的氮以铵基及硝酸基两种形态存在。分子量为80.04，纯硝酸铵的熔点为169.1℃，即使含微量的水，其熔点也会降低。比重介于1.4～1.79克/厘米3之间。比热(在20～28℃）0.422卡/克、度或87.2千卡/克分子，熔融热16.2卡/克。硝酸铵在水中的溶解度专门大，并随温度的升高而急剧增加，见表32表32NH4NO3在水中的溶解度温度℃溶解度固相温度℃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单斜晶形Ⅲ单斜晶形Ⅲ5060708084.290100130125.2146169.63444154996146947771023190024644875∞77.580.683.386.087.488.691.195.096.197.99100单斜晶形Ⅲ单斜晶形Ⅲ单斜晶形Ⅲ单斜晶形Ⅲ四方晶形Ⅱ四方晶形Ⅱ四方晶形Ⅱ四方晶形Ⅱ等轴晶形Ⅰ等轴晶形Ⅰ熔融状态硝酸铵溶液的沸点和比重，随浓度的增加而增大。见表33表33不同浓度下NH3NO3的沸点和比重NH4NO3%沸点℃比重NH4NO3℃沸点℃比重35.151.971.381.4871051101201301401.11.771.2761.3281.3590.5793.495.997.5598.91501601802002201.3571.391.3981.4011.403硝酸铵还具有下列专门性质。一、多晶现象硝酸铵具有五种不同的结晶体，每一种晶体，都只有在一定的温度范围内才是稳定的。硝酸铵的五种晶形如表34所示表34硝酸铵的晶体形态34晶体形态（变化形态）晶体稳定存在的温度范围℃密度，g/cm3立方晶体（Ⅰ）菱形晶体（Ⅱ）假同晶体（Ⅲ）正交晶体（Ⅳ）四方晶体（ⅴ）169.6·~125.2125.2~84.284.2~32.332.3~-16.9-16.9以下1.691.691.661.7261.725将硝酸铵缓慢加热或冷却时，它能够连续地从一种晶形转化为另一种晶形，并伴随着表34所示的热效应。假如突然从高温冷却至低温，即能够从一种晶形直接转化为另一种晶形，而不通过中间的晶形。例如把处于125.2℃的硝酸铵迅速冷却至32.3℃，即能够从晶形Ⅱ直接转化为晶形Ⅲ。在晶形转化的同时，晶体的结构、密度、比容也随之发生变化，并放出热量。二吸湿性硝酸铵与其它含氨盐类不同的地点，是具有相当高的吸湿性，这是一个专门大的缺点。吸湿性是指物质由空气中汲取水分的能力。在某一温度下，当周围大气中水蒸汽压力超过该物质饱和溶液面上的水蒸汽压力时，该物质即吸湿。反之，则物质将减湿，两者相等时物质即不吸湿也不减湿，而成平衡状态。由此可见，硝酸铵饱和溶液上面的水蒸汽压力越小，吸湿性就越强。吸湿性的强弱用吸湿点来衡量。所谓吸湿点，确实是硝酸铵饱和溶液上面的水蒸汽压力与同温度下空气的饱和水蒸汽压力之比，用百分数表示。空气的温度越高，相对湿度越大，硝酸铵愈易吸湿。例如30℃时，吸湿点为59.4%，而在10℃时，则为75.3%。可见，热和潮湿对硝酸铵的储存不利。三、结块性硝酸铵的结块性，确实是当成品硝酸铵储存时，会失去其疏散的性质，而成为固结的产品——硬块。这使得在工业上及农业上使用硝酸铵时产生困难。引起硝酸铵结块的要紧缘故为：（1）硝酸铵能以几种晶体形态存在。当从一种晶形变成另一种晶形时，晶体形态及其密度和体积都会发生变化。如此，在一定的条件下，就会使得硝酸铵颗粒间紧密结合，并促成结块。将硝酸铵制成大颗粒，是减弱其结块的方法之一。（2）硝酸铵在冷却、干燥条件下，会从它的饱和溶液中析出结晶。一般在生产中，硝酸铵是在80~90℃和含水分0.2~1.5%时进行包装的。硝酸铵的温度及水分愈高，溶解于此水分中的硝酸铵也就愈多。当硝酸铵缓慢冷却时，其溶解度逐渐降低，并从饱和溶液中析出结晶，使硝酸铵颗粒互相结块。（3）细粒硝酸铵受到专门大压力时会由于颗粒互相挤压，引起结块。（4）硝酸铵的吸湿性。在储存期间确实是没有结块的硝酸铵，也会由于本身具有吸湿性，逐渐汲取水分，而后在干燥或冷却时，也能结块。因为在此情况下，从硝酸铵的饱和溶液中析出了新的结晶。用造粒的方法能够减弱硝酸铵的结块性。在包装之前冷却（至32.3℃以下）硝酸铵，并使成品水分含量尽量减少，也是减低结块的方法。此外，在硝酸铵中加入添加剂或制成复合肥料，也能够减弱其结块。成品硝铵经干燥的冷空气冷却，在15℃以下用塑料袋密封包装或造粒加填料都可幸免结块。图57包装时硝铵温度对其结晶性的阻碍1-含水分为1.3%；2-含水分1.1%；3-含水分0.5%；4-含水分0.9%。四、爆炸危险性和起火危险性硝酸铵关于震动，冲击或摩擦是不敏感的，也没有自燃地性能。因此，使用和生产硝酸铵时，只要遵守一定的安全规程，一般讲来是比较安全的。硝酸铵的爆炸要紧是由下列缘故引起的：（1）纯硝酸铵的热分解；（2）足够猛烈的引信作用；（3）有机物质存在时的热分解；（4）某些无机杂质和金属粉末的阻碍。硝酸铵的热分解：在110℃时不断加热纯硝酸铵，则按下式分解：NH4NO3=HNO3+NH3-41300卡（1）此热效应是属于固体盐的。熔融状硝酸铵的分解过程吸热37.0千卡。在185~200℃下分解时，生成一氧化二氮和水：NH4NO3=N2O+2H2O+30300卡（2）自230℃或更高的温度开始，分解的速度加快，同时有弱的闪光发生。现在按下式分解为氮及氧：2NH4NO3=2N2+O2+4H2O(气体)+30700卡（3）熔融状态的硝酸铵按此式分解时，放热量是35千卡。假如现在分解是在定容下进行的，则温度和压力可达550℃和4500㎏/㎝2。在快速加热的情况下，反应亦可按下式进行：2NH4NO3=2NO+N2+4H2O+9200卡（4）熔融状态的硝酸铵放热量为13.0千卡。当温度高于400℃，按下列反应式分解并发生爆炸：4NH4NO3=3N2

+2NO2

+8H2O+29500卡（5）熔融态硝酸铵按此式分解时放热33.5千卡。在此温度下也可能发生下列的反应：3NH4NO3

=N2O3

+2N2+6H2O(气体)+23300卡（6）熔融态硝酸铵分解时放热27.0千卡。当有海棉状的铂存在时，反应进行如下：5NH4NO3=2HNO3

+4H2

+9H2O+33400卡(7)熔融态硝酸铵的反应放出热量37.5千卡。当爆炸时，硝酸铵分解的总反应最可能是按下式进行的：8NH4NO3=2NO2+4NO+5N2

+16H2O(8)总的来讲，上述诸方程式在硝酸铵分解时都可能发生。但实际上分解反应并非同时按照所有的方程式进行。由于条件的不同，可能某一个反应是要紧的，而其它几个反应是进行得较少的副反应。燃着不含杂质的硝酸铵，会专门快地停止燃烧，这是因为分解反应所需要的大量的热比燃烧所放出的热量要多（在温度低于260℃时，硝酸铵的分解总过程是吸热的），从而使得热量的供应不足的缘故。当包装在袋内的硝酸铵燃烧时成品会熔融并有一部分烧掉。当在足够的高温下，由有机可燃物引起的火灾因硝酸铵的存在而加剧。值得提出的关于硝酸铵热分解的概念，人们常常把硝酸铵开始生成气体那个概念同开始分解那个概念混为一谈，这是不精确的，因为严格地讲，硝酸铵在温度大大低于开始生成气体的温度时，就以相当的速度进行离解，而离解过程也确实是分解过程。如在生产过程中的一、二段蒸发器中的硝酸铵溶液，在负压下仅90

~130℃，当蒸发之前的硝酸铵溶液呈中性时，经加热蒸发后，硝酸铵溶液即成酸性。在蒸发过程中，在一定的温度下延长加热时刻，或在一定的加热时刻不变的情况下提高加热温度，则经蒸发加热后的硝酸铵溶液的酸度加大。这是由于硝酸铵离解时氨的扩散速度大于硝酸蒸气的扩散速度。硝酸铵的分解过程在反应初期，是自动催化反应。在硝酸铵分解过程中生成的硝酸是起催化剂的作用，分解开始以后，催化作用专门快便消逝。关于硝酸铵分解过程中的作用，下面还要讨论到。引信的阻碍：干燥的硝酸铵仅在爆炸力强的引信作用下才发生爆炸，含水分高于3%的硝酸铵即使有明显的引爆物作用，有时也专门难爆炸。一般来讲，硝酸铵爆炸所需的引暴力比现今一般爆炸物所需的引爆力要大。文献中记载的硝酸铵爆炸，大多是由于其中含有爆炸物（如：三硝基甲苯等）或是促进硝酸铵分解爆炸的物质（有机物和无机物杂质及金属等）。有机物质的阻碍：在一定的压力和温度范围内，硝酸铵含有有机杂质时，它的爆炸和起火危险性会增加。如硝酸铵浸渍过的有机物，在常温下，遇到二氧化氮气体时，便专门容易达到自燃。在生产过程中，常有条帚、油毡、棉纱、破布等，因接触硝酸铵溶液而自燃。了解这一点是专门重要的。生产过程中，经常碰到硝酸铵成品水分超过指标，包装后，湿硝酸铵又从牛皮纸内渗析出，而引起着火，专门容易造成火灾，严峻时产生爆炸。硝酸铵的粉末中混有有机物质时，使硝酸铵的爆炸危险性增大。一般认为，包装好的水分较高的硝酸铵，比干的硝酸铵安全。使用含水分大于1.0%的湿硝酸铵，比使用含水分0.1%或更低的干燥硝酸铵更安全。但在实际情况下也常见湿度较大的硝酸铵着火，那个地点做如下解释，有待进一步研究。（1）由于稀湿造成包装纸等有机物受到浸渍而自燃。（2）由于水解热稳定降低产生亚硝酸铵类不稳定物比干燥时易燃烧爆炸。（3）温度高加速分解放热。（4）产生游离酸放出原子氧使助燃和自燃加剧。（5）混入有机杂质。（6）混入金属物质。（7）流入易于引燃引爆的物质。（8）有NO2'产生和存在。因而单纯认为硝酸铵含水分大就安全也不符合事实。而且从改善化肥的物理性质，亦即从降低结块性和提高松散性来看，硝酸铵的水分愈小愈有利。从参考文献中报道的许多事例证明在中和蒸发及结晶过程中，近管水分含量专门高，也依旧发生过多次的爆炸事故。近几年来，我国有些小型硝酸铵工厂发生的爆炸事故，大多数差不多上硝酸铵含量较少、水分较大的系统中产生的。这些事故专门可能与亚硝铵的存在和N2O4等不稳定物质的产生有关，需进一步研究。无机杂质和金属的阻碍：熔融的硝酸铵不与铝、铁、水银和锡起反应；但与铋、镉、铜、鎂、铅、镍和锌相互作用，其中尤以镉和铜最爽朗。这些金属促使生成亚硝酸铵，而亚硝酸铵是不稳定的能增加爆炸性能的物质。因此，在生产和贮存时要防止这些金属落入硝酸铵中。此外，必须幸免用锌制的容器来贮藏硝酸铵，要幸免与镀锌的铁皮制成的仓库墙壁相接触，尤其是在长期贮藏硝酸铵时，铬酸盐。高锰酸盐、硫化物、氯化物亦同样能促使硝酸铵分解。硝酸铵与强酸（硫酸、盐酸、硝酸、）结合，发生氧化放热反应，从而促使硝酸铵温度升高至燃点引起着火，严峻时产生爆炸的危险。特不应当强调的是硝酸对硝酸铵作用。前面谈到，在硝酸铵分解过程中生成的硝酸是对分解过程起催化作用的。在硝酸铵中添加硝酸时，硝酸铵的分解速度急剧增大。研究证明：在硝酸铵中加入5%的硝酸时，硝酸铵于200℃时的分解速度加大了99倍。同时:硝酸铵于175~230℃时的分解速度与加入硝酸铵中的硝酸（或硝酸铵离解所生成的硝酸）的浓度成比例。在生产实践中，因成品硝酸铵呈酸性而发生着火事故，也证实了上述试验的正确性。硝酸铵与二氧化氮进行反应，生成的气态产物中有氮气。这在1906年就已证实。其反应过程可能按下列方程式进行：NH4NO3+2NO2=N2+2HNO3+H2O+55500卡最早的试验资料指出：硝酸铵用二氧化氮或一氧化氮和二氧化氮的混合物处理后，硝酸铵熔融，最后则变成硝酸。用碱清除过量的氮氧化物，反应的气态产物确实是氮气。另外的试验指出：将硝酸铵溶液溶于98%硝酸中，将二氧化氮通过溶液，结果也析出氮气，当硝酸铵专门多的时候，假如在其中通入氮氧化物，由于硝酸铵分解是放热反应，因此分解反应会猛烈地进展，这是专门危险的。二氧化氮是许多氧化反应的催化剂。掌握这一点是专门重要的，生产过程中，必须严格操纵送往中和器硝酸中的氮氧化物含量，以防氧化氮与氨发生更危险的反应。大伙儿都明白，二氧化氮（或四氧化二氮）能同氨起极为强烈的反应，同时，当反应浓度相当高的时候，那个反应有爆炸性的特点。有人研究了在100~200℃于气相中进行的那个反应，反应的差不多产物是硝酸铵、水和氮气，此外，还发觉存在极少量的一氧化二氮、一氧化氮及亚硝酸铵。认为有上述物质是由于二氧化氮和氨同水作用的结果。由于硝酸铵在一定的条件下能够爆炸和起火，因此，在生产、运输、贮藏中要采取严格的预防措施。当发生火灾时，为了熄灭硝酸铵的火，用水最合理和有效。因为水不仅降低温度，而且还容易使硝酸铵溶解。上面讨论了关于容易使硝酸铵产生热分解危险性的物质，要紧是硝酸、氧化氮气和水，这些物质在不同条件，对硝酸铵的热分解起催化作用。为了保证生产、运输、使用过程中的安全起见，在硝酸铵中加一些物质，可降低其热分解和爆炸的危险性，这些添加物质叫稳定剂，一般常用的有尿素（加入量为硝酸铵重量的0.05~1.0%)碳酸钙或碳酸鎂（5%左右）或乌洛托品等，都可降低其热分解危险性和爆炸危险性。硝酸铵的不良物理性质——吸湿性和结块性给工业上，特不是农业上应用时，造成专门大的困难。为了制造不结块的硝酸铵，除采纳造粒工艺以外，还往硝酸铵中加入一些填料，这些填料必须是不能促使硝酸铵的爆炸危险性增加，而且使吸湿性和结块性改善，一般这方面使用的有机和无机添加剂种类专门多。第二节硝酸铵生产的几种方法：硝酸铵的制造几乎全部是采纳氨和稀硝酸中和的方法。然后将制得溶液进行加工成为成品硝酸铵。以中和反应的压力来分，可分为常压法和加压法两种。加压法一般在1~4kg/cm2。硝酸铵溶液的蒸浓，据原料稀硝酸铵浓度的高低及气氨和稀硝酸预热程度不同，可分为无蒸发法及一段蒸发法，二段蒸发法（或三段蒸发法）多种。硝酸铵的结晶方法分为造粒法和结晶法两种。硝酸铵生产方法要紧受原料硝酸浓度的限制。在各种流程中，专门难评定哪种最优越，只能依照具体情况，全面考虑，选用一种较为适当的流程。

一、常压中和造粒法

在常压中和造粒法生产硝酸铵的流程中，可依照原料稀硝酸的浓度和稀硝酸、气氨的预热程度，决定采纳蒸发器的段数。如以44~47%的硝酸中和氨，需采纳二至三段蒸发法，蒸浓硝酸铵溶液，才能造粒。假如采纳50%以上的硝酸，加之对原料进行适当预热，中和器出口溶液浓度可达85~95%则可采纳一段蒸发法，即能进行造粒。造粒塔一般用钢筋水泥筑，一般有效高度在30~40米之间。（一）常压中和三段蒸发造粒法此流程为我国某些大厂采纳，特点是：原料稀硝酸浓度为42～45%（稀硝酸不预热）；气氨纯度>99%，预热至40～60℃.中和在常压下进行，中和出口溶液浓度64%以上，温度115～125℃.一段蒸发器在40～140MM汞柱下，以0.2kg/cm2中和蒸发蒸汽加热，一段蒸发后，溶液浓度可达78～85%二段蒸发器在常压下蒸发，以4～8kg/cm2蒸汽加热，二段蒸发后，溶液浓度可达90～92%。三段蒸发器在140～240mm汞柱下，以8kg/cm2蒸汽加热，蒸发后溶液浓度达98.2%以上。经离心式喷洒造粒器在造粒塔内喷洒造粒。然后，经皮带输送机在运输过程进行冷却，最后称量、包装。一、三段真空蒸发器一般采纳电动水泵，并设有大气冷凝器及附属装置。（二）常压中和一段蒸发造粒法此流程特点：1、中和系统：气氨温度预热至80℃以上，稀硝酸浓度53%以上，中和操作温度135～140℃，利用中和热进行部分蒸发，中和出口溶液浓度可达85～95%。气氨管道装有压力自动调节装置，中和采纳PH酸度计，自动调节进酸量。2、蒸发系统：85～95%的中和溶液经泵送至装在造粒塔上的液膜蒸发器中，蒸发至99.5%。蒸发采纳真空泵为两级蒸汽喷射泵，所用蒸汽均为1.1MPa，以自动调节阀操纵。蒸发后的气液混合物经分离后，送至离心造粒器造粒。分离后的蒸发蒸汽抽入表面冷凝器借冷却水间接冷凝，冷凝后的气体由一级蒸汽喷射泵抽入中间冷凝器进一步冷凝，最后未冷凝气体经二段蒸汽喷射泵抽出放空。两个冷凝器的冷凝液流至液封槽，排入下水道。3造粒及沸腾冷却：熔融物经贮槽流至由电机带动的离心造粒器，在离心力作用下，喷下的液滴与由塔下部风口进入的空气进行逆流接触，冷却结晶，形成直径为1～3毫米的粒状成品，造粒塔内冷却空气借自然抽吸，物料由175℃降至90℃落在塔下皮带上，经滚筒冷却（或加入捕粉剂），最后进行自动磅称量和包装。二、加压中和一段蒸发造粒法此种流程特点：1、中和流程：6kg/cm2气氨由液氨蒸发器送入中和器下部。50～60%，的硝酸经中和蒸发蒸汽预热后，由泵送入中和器下部。气氨与硝酸在中和器内快速进行反应，并保证中和器内溶液产生强烈循环。中和操作压力3.5～4㎏/㎝2，反应温度200℃，中和蒸发蒸汽由中和器顶部排出，作为热源进入蒸发器。中和器出口溶液浓度为80～85%。经在中和器，调整酸碱度后流入溶液槽。2溶液浓缩过程：中和过程制备之硝酸铵溶液直接抽至蒸发器，蒸发器在真空下操作，采纳水喷射泵，热源使用中和蒸发蒸汽。蒸发后溶液浓度可达95%。蒸发前后溶液进行交换，以防浓溶液结晶堵塞。此流程，当原料硝酸浓度为50%时，产生的蒸汽除自给，当用54-57%的硝酸时，生产一吨硝酸铵所产生的蒸汽除自给外尚多余1～1.6吨。蒸浓的硝酸铵溶液与添家剂混合后进入带搅拌之结晶机，经初步浓缩，结晶后进入槽型成粒器，其中设有专门的二个逆向转动的刮刀，以保证物料与由筛分装置中返回之细粉强烈混合，最后成粒时一部分水分被蒸发，物料程浆状。因此物料由下部进入回转筒中，通过空气进行干燥，颗粒最后结晶成型变硬。物料经回转筒出口送至过筛装置，以分离2～4.5毫米之间物料作为成品。大于4.5毫米和小于2毫米的颗粒于破裂机中研细并返回成粒器，作为返料使用。一般返回量为成品的2～3倍较宜。过筛合格产品进入第二个回转筒中加捕粉剂。捕粉剂由计量加料装置连续加入。最初降温至高于大气温度10～15℃，此回转筒用新奇空气冷却。三、加压中和无蒸发沸腾造粒法当原料硝酸浓度达58%以上时，采纳高效加压中和反应器，使反应后的溶液浓度达到相当高的程度，从而能够完全不要蒸发系统，采纳流态化床造粒法，以代替高大的造粒塔使流程大为简化。此流程特点：1、中和过程足够压力的气氨和硝酸在各自的热交换器内充分预热后，连续加入专门的中和反应器。气氨和硝酸反应放出的热量加上原料预热后带入的热量，足够能够蒸发掉随稀硝酸带进的全部水分。采纳加压反应，防止了硝酸的蒸发，尤其是在加热硝酸时，也减少了气相中固定氮的损失。由于气氨预热，中和过程湍动增加，同时将气氨加热到最大的可能温度200℃，不仅提高了熔融物的浓度，而且制造了反应介质的强烈混合条件，也改善了操作体系，降低了生产损耗。中和反应器形成的气氨液乳浊液的分离，首先是在3～3.5㎏/㎝2下，在离新分离器中进行，然后，在真空度600㎜汞柱的条件下，在真空蒸发器中进行。加压下分离出的蒸发蒸汽占总量的90～95%。此气体参数较高，能够合理的用于其它方面以回收热量。在真空蒸发下，水分从熔融物中自身蒸发，以降低熔融物的温度，又可使浓度提高到99.5%。2、流态化法硝酸铵的造粒以流化床进行硝酸铵熔融物结晶和干燥并制成粒状硝酸铵。这一装置与造粒塔相比，设备容积强度提高18～25倍，产品粒子坚硬，温度低，大大减少了产品的结块性。但其动力消耗较大。将95%的硝酸铵溶液经喷嘴在流化床上部或床侧进行喷射，从床下鼓入一定压力的适量空气，如此在床内喷成雾状的硝酸铵液滴就立即干燥结晶成固态，从而形成固体流态化。随着时刻增加，颗粒成长为2～3㎜，温度下降，从床底适当位置取出产品。送入床内的空气，从设备上部出来，经粉尘回收装置后排出。3、盘式法硝酸铵造粒将熔融物硝酸铵经喷嘴射在能够调节转速的倾斜的圆盘内，雾状的液滴即结晶成粒，由于盘的旋转，粒子也呈运动状态。物料停留适当时刻后，粒子逐渐长大，然后连续排出2～4㎜作为成品。必要时能够通风加强结晶和降温过程。粒子的大小与盘的转速有关，转速增大粒子变小；盘倾斜角度减小，粒子在盘内停留时刻延长，粒子增大。可依照产品要求进行适当调节。四、常压中和二段蒸发真空蒸发结晶生产硝酸铵这种生产硝酸铵的方法为我国小型硝酸铵厂通用的方法，（河北银光用此法）。生产流程见图。由合成氨岗位送来之气氨，经氨过滤蒸发器管内被管外废汽预热（防止带液氨和分离油污），经调节计量，加入中和器内筒下部，鼓泡上升。由硝酸工段送来之硝酸贮存在硝酸贮槽内，由硝酸泵送到高位槽。经调节流量进入中和器内筒上部喷淋而下，与下部鼓泡上升的氨气逆流接触进行中和反应生成硝酸铵稀溶液，由内筒上部反出到外筒，下行从底部进入三套管液封，先往上行，再下行，最后上行至中和器上部进入器外小分离器。分离后的气体去分离器，硝酸铵溶液由小分离器下部进入再中和器，再补加部分气氨使硝酸铵溶液呈微酸性。在真空作用下，硝酸铵溶液进入一段蒸发器管内上行，被管外的中和蒸汽加热，蒸发部分水分，去一段分离器进行分离，硝铵溶液经一段下料管下行，由下部进入二段蒸发器管内上行，被管外加热蒸汽加热，进一步蒸发所含水分，经二段分离器进行分离，硝酸铵溶液由二段下料管下行经液封筒进入溶液槽。在液封筒补加适量气氨，使溶液呈微碱性。在真空作用下，硝铵溶液由溶液槽抽入结晶机，在搅拌与抽真空作用下，溶液所含水分绝大部分被吸出，成为晶体状的硝酸铵成品，由结晶机锅门放出，经皮带机送到包装、称量由小皮带机运送经縫包机縫口后，用小车搬运到成品库房出售。中和器上部出来之中和蒸发蒸汽（中和反应产生的二次蒸汽），经气液分离器分离其中夹带的硝铵液滴，气体由分离器顶部导出，沿切线方向进入捕集器，捕集的硝铵液滴有捕集器下部出来进入再中和器，捕集器上部出来之蒸汽供一段蒸发器加热，废气去分离器分离。二段蒸发器加热蒸汽用硝酸废热锅炉副产蒸汽，二段加热出来之废汽经溶液槽保温后再经氨过滤蒸发器到澡堂、中化、办公楼、采暖或送软水池。一、二段分离器分离的废汽及结晶机所蒸发出的水蒸汽，经水喷射器与水混合后进入水池。由酸汲取塔冷却回水（余压6㎏/㎝2）加入蒸发和结晶水喷射器，供抽真空使用，同时起冷却作用。水与冷凝液和不凝气体混合后到水池，部分循环使用部分排掉。此流程特点：1、中和气氨用废汽预热，酸贮槽加回收装置，不仅回收合成贮槽气中的气氨，其回收效果比其它回收方法氨损失少，而且得到了温度较高的硝酸铵稀溶液，大大有利于中和反应的过程。2、蒸发加热蒸汽一段用中和蒸发蒸汽，二段用硝酸废热锅炉副产蒸汽自给有余，如此即减轻了氨生产供汽的负担，又使本系统操作稳定。3二段下料管到溶液槽采纳液封筒直观下料，可直接观看溶液浓度，酸碱性和和下料情况，随时发觉问题；及时进行调节，保障正常生产，同时便于取样分析。4、溶液槽液封筒到再中和器加有回流管，可使开车时或生产不正常时的硝酸铵稀溶液，返回再中和器，再进行蒸发，这不仅是本岗位操作方便，而且为结晶岗位的正常操作和保证产品的合格率提供了条件，同时省去了硝铵溶液泵。5、结晶为间歇操作，故障易于排除，对上下岗位阻碍不大，而且便于维修。结晶真空管上加有缓冲罐可加快进料，提高结晶能力两倍。6、蒸发一、二段分离器后为单管的同样真空度，蒸发结晶采纳水喷射器，代替机械真空泵及大气冷却器。如此就大大的减少了设备、简化了流程、方便了操作，便利了维修，提高了效率、降低了消耗、减少了事故、保证了生产。而且一般小厂蒸汽供给比较紧张，因此，采纳水喷射泵也比用蒸汽喷射器容易办到。第三节氨和硝酸的中和过程硝酸铵的生产能够分为下列几个要紧过程1、气氨和稀硝酸进行中和反应，制取硝酸铵稀溶液。2、硝酸铵稀溶液的蒸发。3、硝酸铵熔融液的结晶。4、成品的输送和包装。一、中和反应原理中和过程为放热反应，当用浓度为100%的纯硝酸与氨作用时，反应放出的热量为35.46千卡/克分子。反应式如下：NH3+HNO3=NH4NO3+354600卡（1）中和反应中放出的热量，取决于所用硝酸的浓度以及硝酸和气氨的温度：浓度和温度愈高，放出的热量就愈多。用100%的气氨中和浓度为50%的硝酸时，气氨和硝酸的温度均为18℃.。放出的热量为25千卡/克分子。由于中和得到的是硝酸铵溶液，因此，当能够利用的中和热愈多，从硝酸铵溶液中蒸发出去的水分也愈多，则得到的硝酸铵溶液的浓度也越高。在利用中和热的条件下，如热损失按3%计，能够得出图66所示的硝酸铵溶液的浓度与所用硝酸浓度的关系。由图66可看出，当充分利用中和热时，甚至有可能用较浓的硝酸和气氨反应，直接制得硝酸铵的溶液，而不需要进行蒸发。但实际上，当硝酸浓度大于58%时，由于中和反应放出的热量增加，使中和器内的温度能迅速升高至140～160℃.此温度远远高于恒沸硝酸的最高沸点120.6℃，所以致使硝酸气化或分解，增加氮的损失，对生产不利。因此，在硝酸铵生产中常压下通常使用的硝酸浓度为40-55%，硝酸温度也不易过高，否则，对设备会加剧腐蚀。最初，在硝酸铵生产中为了安全起见，中和反应热是不加利用的，只是设法通过冷却的方法将其热量移走。现在使用的中和设备差不多上利用反应热的。即在中和器内利用中和反应热的。即在中和器内利用中和反应热加热硝酸铵溶液，使其蒸发掉一部分水分，以便制得浓度较高的硝酸铵溶液。利用反应热的中和过程，又可分为常压法和加压法两种。加压对中和反应是有利的，加压法一般在2~5绝对压力下进行中和反应。加压后还可降低硝酸蒸汽分压，提高硝酸的沸点。加压法热利用率高，所制得的硝酸铵溶液的浓度也高。如在4㎝/㎏2压力下进行中和反应，所得溶液浓度较常压下高3~4%。但加压法相应的要增加设备及增加电能消耗。加压法一般适用于硝酸浓度在58%以上的中和过程。常压法一般在1.1~1.2绝对大气压下进行中和反应。目前，我国绝大部分硝酸铵厂都采纳常压法。在常压下，利用反应热的气氨中和稀硝酸的过程，实际上，是分两步进行的：(1）气氨首先溶解于稀硝酸所带入的水分中，生成氨水：NH3+H2O+NH4OH+热量（2）(2)氨水再与硝酸进行中和反应：NH4OH+HNO3+NH4NO3+H2O+热量'（3）反应式（3）的化学反应是瞬时完成的，而反应式（2）的化学反应速度则受扩散和化学反应两个过程的操纵。因此，在设计中和反应器时应充分考虑气液接触表面要大，气液相对线速度要适当，使中和反应在液相中完成。实践证明，汽相反应是专门不完全的，会导致大量的氮损失，应尽量幸免。二·中和过程流程第二节的"四"中已详细地叙述了整个流程，那个地点只就中和过程简单介绍。图67为硝酸铵中和系统流程，现简述如下：用离心酸泵将硝酸贮槽内的硝酸送至酸高位槽，然后，硝酸依靠其一定的位能，经调节阀流入中和器内筒，经酸喷头向下喷出。酸高位槽有溢流管，酸保持回流，其目的是为了使酸高位槽保持一定的液位，产生恒定的压力。由氨库送来的气氨压力1.5～2㎏/㎝2，首先通过氨分离预热蒸发器，经二段蒸发器排出的汽水混合物预热，使气氨温度达60～80℃，蒸发气氨中夹带的液氨，并分离其中的油污，杂质，然后，经调节阀，通过计量进入中和器内筒，经氨喷头向上喷出。气氨与稀硝酸在内筒进行中和反应，生成硝酸铵溶液。气氨经氨喷头喷出后，先溶解在硝酸铵溶液中，然后，接着上行与硝酸喷头喷出的过量硝酸进行反应。反应过程在液相中进行，如此，可幸免气液两相接触不完全或产生局部反应激烈温度升高的现象。在中和器内筒（反应室）反应后的溶液，上行经节液环，旋流缢入外筒与内筒间的环状空间（即蒸发室），在此，利用中和反应放出的热量，进行部分蒸发，蒸发后的溶液由于比重增大，由于压力差的作用，大部分溶液反回内筒循环，一部分经三套管式的液封筒，由导液管流入小分离器，分离出的气体放空，硝铵溶液流入再中和器，中和反应产生的二次蒸汽（中和蒸发蒸汽）作为热源，进入一段蒸发器。三·中和要紧设备1·中和器（1）构造及作用中和器系由两个不同直径的圆筒组成。材料为不锈钢。内筒直径800毫米，高约5000毫米，上部粗大部分，直径1000毫米。内筒与外筒之间的环状空间称为"蒸发室"。硝酸和气氨进入中和器内筒后，在液相中进行中和反应，生成硝酸铵溶液，并放出热量。溶液上行经内筒上部节液环旋流溢出，进入蒸发室。在此，利用中和热，进行部分蒸发之后，，溶液温度略有下降，比重增大，产生对流，使大部分溶液又从内筒底部再进入内筒。如此，造成中和室和蒸发室之间溶液进行强烈的循环，延长了气氨和硝酸的接触时刻有效的改善了气氨和硝酸的中和反应过程。降低了反应区的温度，减少了因硝酸分解而造成的固定氮损失。生产实践证明：硝酸与硝酸铵溶液的混合物和氨水与硝酸铵溶液的混合物的中和过程大大优越于纯硝酸与气氨的中和过程，明显的标志是固定氮损失小，设备生产能力大。中和器上部粗大部分是蒸发空间。中和器顶部有一漏斗形的气氨分离器装置，其作用系利用蒸发蒸汽的流速改变，分离其中夹带的硝酸铵液滴。中和器三套管液封的作用是：使内筒旋流出的溶液，不使全部流出中和器，使中和器内保持一定高度的液面，便于氨酸在液相中进行反应。同时，也防止蒸发蒸汽从溶液导出管带出。小分离器的作用：使中和器出来的溶液，由于在此由1.2大气压减压为1大气压产生的蒸汽由小分离器顶部放空管放空以减少再中和器蒸汽量，和使流出溶液量均匀。（2）技术性能(1)能力达30～50吨/日（100%稀酸铵）。(2)工作压力，小于0.2公斤/厘米2，即150毫米汞柱(3)工作温度，小于120℃(4)介质;：稀硝酸44%,气氨纯度99.8%,硝酸銨溶液蒸发蒸汽。(5)设备安装前或投产后,定期进行注水试漏。2氨预热器氨预器为一般列管式热交换器(如图69)。来的气氨先进入下部空间分离液氨和油水杂质,然后自下而上通过管内,被二段蒸发器排出的冷凝水加热。同时,提高进入中和器的气氨温度之后,气氨由上部导出,进入气氨总管。冷凝水加热气氨后,送至藻塘或软水池等,进一步回收其热量。3、捕集器捕集器属离心式分离器(见图70)。其作用是分离中和蒸发蒸汽中夹带的硝酸銨液滴,减少损失。中和二次蒸汽沿捕集器切线方向进入器内,产生旋转运动。由于离心作用，硝酸铵液滴比重较蒸汽大，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,进入一段蒸发器。4.再中和器再中和器直径1200毫米,高2000毫米,容积1.6米3,材料为碳钢搪瓷衬里。内有气氨盘管,其作用是通过调节再中和器加氨量,操纵再中和器溶液为微酸性。再中器能存放一定数量的溶液,中和发生短时故障,蒸发能够接着操作。5.硝酸贮槽硝酸贮槽,直径3米,高3米,容积20米3,二台计40米3。为不锈钢,上部有，氧化氮放空管，并在此回收合成氨系统送来的贮灌气中的氨。6.酸高位槽材料为不锈钢，直径1米，高1米，容积0.785米3，上部有酸溢流管，酸液面保持一定，使酸能靠其位能自动的均匀的流入中和器内筒。顶部有氧化氮排放管。7.硝酸泵系F型耐酸离心泵，结构及性能同硝酸系统所用泵。四，正常操作治理（一）正常开车：正常开车包括短期停车后的开车和长期停车后的开车。正常开车是和原始开车相对而言的。正常开车的一般步骤如下：1、首先做好开车前的预备工作。包括：预备蒸汽、氨气、酸、水，电的供应；检查有关仪表是否准确，好用；管线是否畅通；检查有关阀门是否处于应开，应关位置；预备好分析用的酸，碱液，指示剂及分析用具等。2、按开泵步骤开启酸泵，将硝酸送至高位槽，使酸保持溢流。通过酸溢流管上的视镜即可看清溢流情况。3，同意新奇蒸汽。同意蒸汽时，要将蒸汽管道内的冷凝水排放完，以免产生水锤作用，震坏管道。4，联系送气氨，保持气氨压力1.5-2.0公斤/厘米2开气氨总阀使气氨通过氨预热器送至中和器氨调节阀前。5、按开泵步骤开启水泵，保持水压5-6公斤/厘米.2。6、开捕集器蒸汽出口阀。7、当中和器内存有溶液时，打开进入中和器的酸阀和氨阀，开阀不可过猛，要缓缓加量，尽量幸免中和器震动过大。待中和蒸汽冷凝液流出后，可进行分析。尽快的将冷凝液操纵并保持在微酸性(1-2克硝酸/升冷凝液)范围内。如中和器经检修后，开车前无溶液时，可先加2立方米成品硝酸，并慢慢通氨，当中和蒸汽冷凝液变为碱性时，应立立即酸，氨同时加入，转入正常操作。应当强调指出的是小型厂开车时，当中和器内没有溶液时，一般不应加水，因加水后硝銨溶液浓度低，使蒸发系统操作困难，甚至造成经济上的白费。为了防至中和器震动，只要严格操纵加氨量，是能够幸免的。8，再中和溶液上涨后，操纵再中和器溶液为微酸性0-0、5克硝酸/升溶液。9、再中和开车时，蒸发即应做好开车预备工作，包括系统吹除，一、二段蒸发器通少量蒸汽预热，检查各有关阀门开、关位置，开蒸发水喷射泵，抽真空等，待再中和器溶液上涨至0、7米3时，蒸发即可开车。10、当蒸发二段分离器下料后，中和应严格操纵溶液槽溶液为中性或为碱性供结晶抽料。（二）正常停车正常停车的一般步骤如下：1、中和应逐渐减量，当中和溶液酸减性正常时，然后关闭进入中和器的酸阀和氨阀。2、再中和器的溶液操纵为微酸性后，关闭再中和器加氨阀。3、为幸免再中和器的溶液结晶，蒸发应在抽空再中和器的溶液后，方可停车。中和停车后，一段蒸发器可倒用新奇蒸汽，现在，应关闭捕集器蒸汽出口阀，否则，蒸汽可倒回捕集器和中和器及再中和器，阻碍一段蒸发效率。4、溶液槽的溶液应始终操纵为中性或微碱性，直至溶液抽完为至。5.短期停车，可不停酸泵，水泵。6.如中和器内筒需检修时，可将中器内的溶液由底部(打开排放阀門)压入再中器。尽量由蒸发系统处理完硝銨溶液。最后往中和器加水冲洗，使中和器有毒气体含量达到同意浓度为至。（三）正常操作中和过程是硝酸銨生产的一个重要过程。其中和反应进行的好坏，将直接阻碍硝酸銨成品的质量和原材料的消耗定额。因此，每个中和操作人员都应刻苦钻研技术，提高操作水平。在操作中，要加强责任心，做到精心操作，稳定操作，严格操纵各项工艺指标，努力降低中和蒸发蒸汽中的固定氮（NH3、HNO3、NH4NO3或NO2）损失，实现生产上的优质、高产、低耗和安全。下面要紧讨论一下中和的操作要点及注意事项１.实践证明，气氨和硝酸的中和过程，在碱性条件下进行，其蒸发蒸汽带走的硝酸铵损失量一般大于在酸性条件下的损失量。能够设想，在碱性并有相当高的温度下溶液中的氨极易挥发，并夹带硝铵溶液雾沫增加了硝铵损失。因此，为了减少蒸发蒸汽中带走的固定氮损失，中和过程依旧在微酸性条件下进行较为有利。例如:当溶液中氨含量从0.1克/升增加到0.5克/升时，每生产一吨硝酸铵时随蒸发蒸汽损失的氨从2公斤增加到10公斤。中和过程在微酸性条件下进行时，即使是溶液中硝酸含量从0、2克/升增加到。1、0/升，每生产一吨硝酸銨时，被蒸发蒸汽所带走的硝酸銨的损失，只从0、4公斤增加到1、0公斤（或氮的损失从0、1公斤增加到0、25公斤）。.过分地增加溶液中游离酸的含量，尽管在中和废汽中的酸和硝銨都可不能因而显著增加，但在再中和和蒸发后的溶液里要加入较多的氨才能调整到接近中性和微酸性；因为这些设备中汲取氨的条件较差，反而会造成更多的氨损失，甚至未被汲取的氨冲出溶液之外，恶化了室内环境。正常情况下，要求操纵中和蒸发蒸汽冷凝液为微酸性，即每升蒸汽冷凝液中含硝酸0-1.0克。要求蒸发蒸汽冷凝液（经捕集器分离后）中含硝酸铵不得大于1.0克/升。应该指出，降低中和蒸发蒸汽中的固定氮损失，是中和操作的一项重要任务。而生产实际证明：在通常情况下，只要保持中和过程能稳定在微酸性条件下进行，随蒸发蒸汽带走的固定氮损失，就可能降到最低水平。2.应经常分析蒸发蒸汽冷凝液的酸碱度，依照其大小及变化，调节进入中和器的氨量，操纵其冷凝液酸碱度符合工艺指标，在操作中，能够固定进入中和器的酸量，只调节氨量，这种方法酸碱度好保持，但氨气压力波动大，对全厂用氨平衡不利并阻碍合成操作。另一种方发是按合成供给氨气条件和合成氨平衡情况，固定氨量用酸来调节，如此要保持好酸碱度需要多下功夫，有许多工厂也是如此操作的，这是更合理的调节方法。3.硝酸銨生产中，要求气氨总管压力为1.5-2公斤/厘米2。进入中和器的氨压力不小于0.8公斤/厘米2。由于合成送来的气氨压力是不稳定的。确实是讲，在进入中和器的酸量一定的情况下，进入中和器的氨量并不是一定的。其氨量随气氨总管压力的增高而增大，随气氨总管压力的降低而减小。因此，在操作中应随时注意进入中和器的氨流量的变化。一般小硝酸銨厂都使用单管流量计，做到及时调节，不使酸、氨反应比例失调，造成蒸发蒸汽中固定氮损失增大。若使用氨气稳压调节器，会使操作条件大为改善。4．中和操作人员还应经常分析再中和溶液的酸碱度。正常情况下，要求经常分析并操纵再中和溶液为0-0.5克硝酸/升溶液。再中和的操纵，过去的规定为微碱性，近几年一些大厂实践证明通过蒸发其氨必定被挥发变成中性和微酸性，如此一来增加氨损失，二来加速蒸发器和大气冷凝器设备结垢。因此现在普遍都保持中性或微酸性。在使用水射真空器和水硬度较大的厂更能防止其结垢，延长清洗水射器的间隔期。如再中和溶液酸度过大，结晶可能出酸性成品，或者在溶液槽内加氨过多增大氨损失。再中和溶液的酸碱度与中和溶液的酸碱度以及再中和器的加氨量有关。中和溶液酸性大，再中和器加氨量小，则再中和溶液酸度就大；要操纵再中和溶液为微酸性，首先操纵好中和溶液。只要能保持中和蒸发蒸汽冷凝液为微酸性（0-0.1克硝酸/升溶液），再中和器适当通氨，再中和溶液就不难保持为微酸性(0-0.5克硝酸/升溶液)。5.溶液槽里的溶液应严格操纵为中性和微碱性，不同意变为酸性，以保证硝酸銨成品为中性。溶液槽溶液的酸碱度与再中和溶液的酸碱度和一段蒸发温度、时刻以及溶液槽的加氨量有关。再中和溶液酸度大，蒸发温度高，时刻长，溶液槽加氨量小，则溶液槽溶液酸度大，反之，则小，必须首先操纵好中和和再中和溶液的酸碱度及蒸发温度等，在溶液槽适当通氨。才能保证溶液槽溶液为中性和微碱性。如发觉氨总管压力突然降低，为了防止中和溶液酸度过大应酌情减小进入中和器的酸量，并适当开大再中和器的加氨量。同时，注意分析溶液槽溶液的酸碱度，当溶液槽溶液为酸性时，结晶应暂停进料。并应开大溶液槽加氨量，直至溶液槽变为中性或微碱性后，结晶方可进料。（四）事故处理1.中和蒸发蒸汽中硝酸銨损失增大造成中和蒸发蒸汽中硝酸銨损失大的缘故要紧有：(1)操作中责任心不强，或操作不熟练，使中和反应不稳定，酸碱度操纵不行，从而产生气相中加带硝酸銨液沫，不易被回收，而大量损失掉。(2)操作中，调节氨量不稳，开关过猛，使中和器内液面波动大。(3)设备故障，中和器内酸、氨喷头松动脱落或喷头距变形和喷孔因腐蚀增大，捕集器溶液回流管堵塞等。(4)，中和负荷过大，产生的蒸发蒸汽量增多，气相分离困难。(5）氨纯度和酸浓度的变化。处理方发：(1)操作中，应加强责任心，刻苦钻研技术，提高操作水平，精心操作，稳定操作，严格操纵工艺指标。(2)开关阀门不可过猛，尤其开车时更要注意。（3）如确系设备故障，应立即停车修理。（4）加量过大，适当减小负荷。（5）检验氨纯度，和酸浓度如发觉变化时，应采取针对措施。2.中和器震动中和器震动是设备内反应不正常的要紧表现，中和器剧烈震动可能导致内件损坏。引起中和器震动的要紧缘故有：（1）气氨严峻带液，液氨进入中和器后气化，产生大量气氨，中和剧烈反应，致使中和器内压力突然增高，引起中和器剧烈震动。（2）气氨压力波动频繁或气氨纯度过低，中和反应不稳。（3）中和器内件损坏，酸，氨喷头松动脱落，管件牢固不行。（4）酸氨成分变化，含有N204等专门物质。处理方法：酌情减量和停车。连系合成，稳定气氨压力或提高气氨纯度。设备故障应停车修复。检查氨酸成分，采取真对措施3.硝酸銨成品呈酸性硝酸銨成品应为中性或微减性不得为酸性。酸性产品对农作物有破坏性，对包装物产生腐蚀损坏，并由于游离酸的作用使纸袋酸化着火甚致引起爆炸。但做为工业用炸药产品反而威力下降甚至不能引爆。做为农用化肥要损坏作物。硝酸銨成品呈酸性要紧是由于蒸发后的溶液酸度大，而溶液槽加氨小，致使溶液槽溶液呈酸性所造成的。因此，要幸免出现酸性成品，必须严格操纵溶液槽溶液为中性和微减性。发觉再中和溶液酸度大时，应首先稳定中和操作。再中和溶液酸度大专门可能是由于中和溶液酸度大而引起的。应立即往再中和器加氨和溶液槽加氨（由于溶液在蒸发过程中部分游离氨挥发和硝酸銨水解生成游离酸，蒸发后的溶液酸度可能较蒸发前酸度还要高些）。并注意分析溶液槽里溶液的酸碱度，直至变为中性或微碱性后，结晶方可进料。如出现酸性成品，应将其粉碎，到入再中和器或溶液槽，二次加工，变为中性后，才可出售。4.中和器爆炸中和器爆炸这种事故发生的较少，然而在硝銨工业进展初期曾发生过这种事故，当初误认为中和器内温度高而因此引起的爆炸，因此在往常曾有在中和器内设置冷却水盘管，以便降低反应温度，防至爆炸事故发生。发生爆炸的缘故，要紧是所用原料，稀硝酸中含有大量的氧化氮气体，在中和器内于氨反应生成亚硝銨，由于亚硝銨激烈的分解爆炸而促使硝銨爆炸。为了幸免这一事故的发生，在使用原料硝酸时，严格操纵其中的氧化氮含量，幸免亚硝銨的生成，这一点绝不能忽视。此外也要防至溶液和废汽出口堵塞不畅通和进氨量大、压力高造成物理性爆炸；另外由于设备阀门材质不当被硝酸腐蚀产生毁坏性的破裂，造成大量酸氨喷濺也是有的。第四节硝酸銨溶液的蒸发一蒸发过程原理1、差不多概念蒸发是借加热在硝酸生产作用使溶液中所含的溶剂气化，提高溶液中溶质浓度。在硝酸铵生产中，将硝酸銨溶液进行蒸发，而使溶液中水分气化，硝酸銨浓度提高。进行蒸发操作的设备叫蒸发器。蒸发可在沸点或低于沸点下进行，前者的效率远远超过后者。故工业上的蒸发都在沸腾情况下进行。液体气化时所需的潜热和蒸发量的多少，决定于热量的供给及蒸发过程的温度、压力。因此蒸发是属于热过程，蒸发器亦属换热器的一种。加热被蒸发的溶液所需要的热量，能够通过间壁或采纳热物质直接接触的方法由热源供给。如：水蒸汽、高沸点的液体及其蒸气、烟道气红外线辐射热、电流等均可作为蒸发的热源。工业上应用最广泛的是通过器壁加热管，用水蒸汽加热的蒸发器。这中蒸发器操作时一方面有水蒸汽做为热源供给热量，另一方面水溶液本身亦生成蒸汽，为了易于区不，前者称为加热蒸汽，后者称为蒸发蒸汽(二次蒸汽)。蒸发操作可在常压、加压或减压下进行。在减压下进行的蒸发叫真空蒸发。硝酸銨生产中使用单效真空液膜式蒸发器，热源使用饱和水蒸汽。饱和水蒸汽作为热源其有以下优点：（1）热焓量大；(2)传热效率高；（3）有稳定的冷凝温度；（4）加热过程操纵简便；（5）是现代工厂普遍常用热源便于共用和综合利用。如系过热度专门大的过热蒸汽，应予增温使之成为饱和蒸汽，供给加热。但如水蒸汽稍许过热，在实际生产上更为有利，因为它在较长的输送蒸汽管道中可不能冷凝成水。2真空蒸发过程由于硝酸銨溶液在较高浓度时，其沸点专门高，如92％的硝酸銨溶液其沸点是162℃。这种沸点高的溶液则需要较高的载热体加热。但硝酸銨溶液在高浓度、高温度（180℃以上）下易分解、产生爆炸。因此硝酸銨溶液宜于在负压下蒸发，因此加热的载热体蒸汽只需在较低的压力下。因此二段蒸发器加热蒸汽压力规定不高于8公斤/厘米2操作，在蒸发过程中为了使热传导良好，必须使加热蒸汽于被蒸发硝酸銨溶液的沸点间，具有足够的温差。为此，使用足够压力的加热蒸汽，使硝酸銨溶液在负压下进行蒸发，如此可使溶液的沸点降低，有效温度差增大。如82%硝酸銨溶液在常压下的沸点是131℃，但在负压500毫米汞柱下的沸点是94℃见图71。图71硝酸銨溶液在真空和常压下的沸点及硝酸銨的溶解度。由于溶液中的溶剂气化所需的热量，是随气化温度降低而增加。因此在真空蒸发中，蒸发一公斤水分所消耗的加热蒸汽较在常压下或加压下消耗的为多。例如在90大气压(绝压)下蒸发1公斤水分需要消耗485.6千卡热量，而在700毫米汞柱真空度下，蒸发同样1公斤水分时就需要574.7千卡的热量。由上述看出硝銨溶液在真空下蒸发所消耗的加热蒸汽量较常压或加压下所消耗的加热蒸汽量为多，同时管道设备直径因受流速限制都要相应加大，但真空蒸发具有以下的优点：（1）在真空下硝酸銨溶液的蒸发操作压力低（负压）减少了危险性。（2）能够利用低压蒸汽或蒸发蒸汽。如一段蒸发器利用中和器所产的蒸发蒸汽。或利用低压温度的废热来完成。（3）适用于因高温而变质的溶液蒸发。如硝酸銨溶液在高温下即易产生分解，并能够促使分解速度加快而引起爆炸。因此硝酸銨溶液的蒸发选用真空蒸发较好。（4）由于溶液沸点的降低，蒸发器的热损失远小于在常压或加压下操作的热损失。3.液膜式蒸发器操作原理按操作来分：蒸发器要紧有三种类型：（1）自然循环式蒸发器；（2）强制循环式蒸发器；（3）液膜式蒸发器。前两种蒸发器中溶液在器内停留时刻都需要数十分钟甚至数小时。这不但不能满足大规模的生产需要，而且对硝酸銨溶液的蒸发是不利的。因它在高温下停留时刻增长，且易产生分解而爆炸。故采纳液膜式蒸发器即可满足需要。为了便于了解液膜式蒸发器的作用，能够观看一下立式套管逐渐加热的情况，见图72.附后在加热蒸汽和料液间仅有专门小温差时，装置仅起一立式套管加热器的作用。管内溶液是自然热对流。温差加大出现沸腾现象，因静压头的阻碍，蒸汽泡是靠近管的顶部位置产生的。温差接着增大，由于汽泡的聚拢，形成蒸汽与液体交替喷出的情况。并随温度增大，交替喷出更加频繁，蒸汽泡的比例也越来越大。温度再行增大，靠近管壁液面上溶液首先受热气化。这时由于蒸汽膨账的结果，聚于管子中央形成蒸汽柱，高速上升。料液即被这高速蒸汽柱抽泄成一层薄膜称之"爬动"。快速沿壁上升，并接着蒸发。最后从管顶出来的是运行极快的悬浮的蒸汽-乳浊液。当温度差过大时，液膜破坏了，管壁为大量蒸汽所覆盖，并变成干燥状态，最后使传热系数K值下降，蒸发强度降低。液膜式蒸发器中，若在710毫米汞柱真空下，则管口流出的蒸汽速度可达100-160米/秒，被蒸器柱带动沿管壁爬动的溶液速度可达20-80米/秒。若器内在735毫米汞柱真空下操作时，则蒸汽柱运行可达其声速，现在蒸器柱带动沿管壁爬动的溶液速度可见更快。因此物料在蒸发管内停留的时刻仅仅数秒钟而已。在此基础上，设计出专门的设备使蒸发溶液的速度提高到音速以上，这确实是超音速蒸发器。如此短的时刻，对热敏感的溶液，即使蒸发温度略高些，亦可不能遭受热分解的危险。液膜式蒸发器加热管比较长，一般管长为管径的100-150倍。溶液在沸腾时所生成的泡沫易在上升过程中受热破裂，故适宜于中等粘度和易生成泡沫的料液蒸发提浓。由于料液流淌速度专门快，因此锅垢不易生成。液膜式蒸发器，由于液膜的速度运行大大的提高了给热系数，同时由因此沸点进料，一进入蒸发加热管内，即沸腾蒸发，故液体静压头阻碍甚小。溶液只需一次径加料管即可达到其所需浓度要求，故不再循环蒸发，同时亦减少沸点升高而产生的温差损失。因此这钟蒸发器生产强度是较大的。与其它类型设备相比有如下优点：（1）在加热管内流速大，停留时刻短，不易使硝酸銨产生热分解。(2)传热系数高，传热效率高，生产强度大。（3）对热敏感的硝酸銨，素尿等能够进行蒸发，并将浓度提得专门高，而无分解之忧。（4）阻碍蒸发器生产强度的因素；蒸发器的生产强度，即每单位时刻内单位传热面积上所蒸发的水重量，能够跟据传热方程式计算：q=KFΔt，蒸发W公斤/小时的水分需要W.(N-t)(千瓦/小时)的热量。故蒸发器的生产强度为：V=（公斤/米2·小时）；q—热量负荷，千卡/小时；K——传热系数，千卡米2·小时·℃；F——传热面积，米2；Δt——有校温度差，℃；N——二次蒸汽热焓，千卡/公斤；T——溶液的沸点，℃。分析上式能够看出：关于蒸发一定物料的蒸发器而言，其生产强度取决于△t,即加热蒸汽的温度和蒸发蒸汽温度之差。提高加热蒸汽压力和蒸发器真空度都有助于提高有效温度之差，从而提高蒸发器生产强度。但提高加热蒸汽压力往往受到蒸汽来原的限制，而提高蒸发器真空度由于溶液沸点降低使溶液浓度增大，对传热情况发生不利阻碍，尤其硝酸銨溶液沸点低于其凝固点时，容易产生结晶，使生产难于维持。因此从结构上改进设备，减少温度损失，也会有助于提高温度差。由以上分析得出;提高蒸发器的生产强度要紧应以提高传系数k着眼。K的计算一般能够采纳下式：K=式中a1---管外加热蒸汽冷凝给热系数，千卡/米2·时·℃a2---沸腾给热系数，千卡/米2·时·℃；---管壁的热阻，千卡/米·时·℃；---管壁厚度，米；---管壁导热系数，千卡/米2·时·℃---污垢的热阻，千卡/米·时·℃；---污垢厚度，米；污垢导热系数，千卡/米2·时·℃；现在分不来讨论如何降低各项热阻来提高总传热系数K。一般来讲，冷凝给热系数a1比沸腾给热系数a2大的多，因此不是传热的要紧矛盾。但应注意假如蒸发冷凝时含有少量的冷凝性气体，则给热系数会大大降低，使传热效果下降。如：一段加热蒸汽的a1１为4440，而二段蒸发器的ａ1１为50000，因为一段蒸发器使用中和蒸发蒸汽，其中含有部分不冷凝性气体NH3、N2、H2、CH4等所致。故在设计蒸发器时，必须注意惰性气体的排出，要有不凝性气体放空管，以保正加热室传热效率。其次污垢热阻在许多场合之下，往往是阻碍传热效果的要紧因素之一。生产硝酸所使用之水是未经处理过的硬水，其中含有大量钙、镁、硅等化合物，在蒸发器使用时刻专门长之后，专门容易生成锅垢。因次必须对蒸发器定期进行清洗，否则使传热系数大大降低，生产能力下降。为此，应采纳各种有效的去污法，如用碱和盐酸稀溶液进行清洗。阻碍传热的要紧因素是沸腾给热系数ａ2，对热膜蒸发器ａ2受下面因素阻碍：（１）有效温度差：加热蒸汽与硝酸銨溶液间的温度差，对溶液在管内的流速有显著的阻碍，溶液流速随着△ｔ的增加而增加，ａ2值亦增大。（２）真空度增加：蒸发蒸汽在加热管中的流速增加，则溶液流速增大，ａ2值亦增大。（３）被蒸发的硝酸銨溶液粘度小，溶液浓度稀，则流速增大ａ2值增大。（４）蒸发器管上或管内的液面高度也阻碍给热系数。跟据实验，得知蒸发器的或时，传热系数最大。（５）溶液的性质：与溶液的重度、浓度，粘度有关。而溶液的重度和粘度阻碍传热系数，其中粘度的阻碍又较重度的阻碍为大。如同样的设备蒸稀溶液时，ａ２较蒸发浓溶液为大。（６）加热蒸汽量的阻碍：在蒸发器加热室中，加热蒸汽量大，管间气流速度加快，将管外壁的液膜带走，使有效温度差△ｔ增大，ａ２亦增大。但△t不能无限度的增大，否则△t过大加热管内饱和蒸汽区增大;加热管内饱和蒸汽区增大；将管外壁的液膜带走，使有效温度差△t增大，亦增大。但△t不能无限度的增大，否则△t过大，加热管内饱和蒸汽区增大;加热管内的蒸发蒸汽流速过大，夹带的硝酸銨溶热滴就变小，在分离器内专门难分离下来，而导致蒸发操作中断。△t一般取20~35℃之间较好。二、蒸发流程硝酸銨溶液及蒸发蒸汽流程：见图73。.由中和器出来的浓度为64%以上，温度为110~125℃的硝酸銨溶液，经小分离器流入再中和器，在480~520毫米汞柱的真空作用下，再中和溶液被连续抽入一段蒸发器的加热列管内，溶液在管内被管间的蒸汽加热而汽化，生成的蒸汽乳浊液从一段蒸发器上部导出，以较高的速度沿一段分离器的切线方向进入器内，产生旋转运动，由于离心作用，溶液即被甩到分离器内壁上，并沿壁面流下，一段蒸发后，溶液浓度为75~80%,温度在80~85℃，然后经分离器下部溶液管道，连续进入二段蒸发器的管道内，被管间蒸汽加热（二段蒸发器采纳硝酸废热锅炉的副产蒸汽作为热源），溶液受热而汽化，生成的蒸汽乳浊液由二段蒸发器上部导出，沿二段分离器切线方向进入器内，进行气液分离，分离后的溶液浓度为90~92%，温度在110~120℃经分离器底部溶液管道流入液封槽，然后再溢流到溶液槽。一、二段分离器分离出来的二次蒸汽，由分离器上部导出。汇合于一根气体管道，然后进入蒸发水喷射泵被水冷凝，不凝性气体混合随水一同排入水池。水的流程是：由管内来的水，经水泵送至蒸发水喷射泵，同时起冷却作用，而后排入水池循环使用，部分由地沟排掉。硝酸銨车间原为10000吨/年（100%硝酸銨）的定型设计。通过几年生产实践，对原设计作了一些修改。现就要紧修改部分概述如下：1、原设计蒸发、结晶系统采纳蒸汽喷射泵，使用一段时刻后，发觉蒸汽喷射泵要耗费大量的蒸汽，真空度也不大温定。而且，操作也比较苦恼，通过不断摸索和改进，现在采纳了如图73所示的多喷嘴的水喷射流程。水喷射泵和电动水偱环真空泵、电动活塞泵以及蒸汽喷射泵相比，具有结构简单，操作方变，使用可靠和易于制造、维修等优点。由于采纳了水喷射泵，能够省去蒸汽喷射泵所必须的大气冷凝器及其一套相应的附属设备。同时修改后的流程，一、二段蒸发系统共用一个水喷射泵，和相同的真空度使流程大为简化，而且，操作也更加简便、可靠，同时为改为一段蒸发制造了条件。2．原设计二段分离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状况无发检测，分析二段溶液浓度，取样也不方便，往往由于加热蒸汽压力过高或真空度波动造成下料管中的溶液浓度过高，发生堵塞或溶液在分离器中被抽跑，下料管中无溶液下流等现象，但这些现象不易发觉。便给蒸发操作带来许多困难。通过几年的反复实践和不断改进，将原设计中的下料管直接插入溶液槽底部改为使蒸发后的硝銨溶液先流入液封槽，再溢流到溶槽的"直观下料"。即是将下料管插入液封槽内。二段分离器分离下来的溶液先由下料管流入液封槽。并经液封槽的溢流管流入溶液槽。如此溶液的流淌状况和浓度高低即可通过液封槽里的液面和溢流管口外直接观看，二段取样也比较方便。发觉二段下料不正常或浓度过高过低时，也可做到及时调节，迅速处理。在液封槽中通氨，氨管下部装一类似中和器的氨喷头，效果更好，以中和蒸发后的酸性溶液，液封槽实际上就起了加氨槽的作用，溶液槽就能够不再通氨了。但应注意分离器下料管至液封槽间的垂直高度不应小于7米，以防溶液抽空。3．原设计流程中设有溶液泵，用于开车时稀溶液打循环。但由于管道直经小，管道长，溶液量又少。因此，循环管道和阀门，经常发生结晶、堵塞现象。使用时，要花费专门常时刻才能用蒸汽吹通，专门不方变，也不安全。经反复实践和不断改进，采纳看来是特不简单的"溶液自行循环"装置。成功地取代了原设计中的溶液泵强制循环。从而省去了溶液泵及其附属的一套电机、阀门和管道装置，大大简化了流程。而且，操作起来也特不简单、方便。只要从液封槽溢流管上方500毫米处接一根直经为57毫米长3米的不锈钢回流管通到再中和器，即构成了"溶液自行循环"装置、当操作过程，遇到专门情况需要将溶液循环蒸发时只要用一根长木塞将液封槽溢流管出口塞紧。下料管中的溶液便能自动的通过溶液回流管流入再中和器，进行二次蒸发。待蒸发操作转入正常后可拔掉木塞，溶液又溢流到溶液槽。回流管使用后，不用蒸汽吹除也可不能堵塞。4·关于贮罐气中氨的回收。合成氨生产中所副产之贮罐气，其中含有氨量一般在40~70%。约占合成氨总产量的3~5%,确实是讲，一个年产5000吨合成氨的化肥厂，一年中放出的贮罐气中就含有氨5000×3~5%即150~250吨。如加工成硝酸銨，确实是300~500吨。因此，如何合理有效的回收利用合成放出的贮罐气中的氨，是一个专门有经济意义的、值得引起重视的问题。原设计中，合成贮罐气中氨的回收采纳的是如此一种方案，即贮罐气直接与气氨混合后，一同送入中和器内与硝酸进行反应。由于贮罐气中N2.H2.CH4等气体含量较高，混合后致使气氨纯度降低，造成中和操作不稳，中和器剧烈振动，中和蒸汽中有硝銨损失增大。实践证明，这种方法行不通。通过几年摸索和改进，在回收贮罐气中的氨时采纳下面如此一种方法，如图74所示：即是将合成送来的贮罐气，经调节阀减压后通过两根贮罐气管道分不送入两个酸槽内。贮罐气管道一直通至酸槽底部，经分部管喷出，贮罐气中的氨即与硝酸作用生成硝酸銨溶液：未反应的其它气体H2.N2.CH4等，由酸槽放空管放空。操作中两个酸槽可轮换进行，即用1#酸槽生产时，可向2#酸槽通贮罐气，用2#酸槽生产时，可向1#酸槽通贮罐气。由于从高位槽溢流回来的硝酸搅拌作用，酸槽内硝酸中的硝銨溶液混合比较均匀，而且用含有稀硝銨的硝酸来中和氨也有利于中和反应的进行，这种回收装置不需专人看管，也可节约不锈钢材。几年来的生产实践证明这种回收贮罐气中氨的方法是可行的，因此也存在一些确点，有待进一步改进和完善。5.原设计中，没有氨预热器，考虑倒为了保证硝銨系统安全生产及成品质量合格，依旧增加一台氨预热器为好。其效果能使氨气温度提高60℃，增加中和溶液浓度，提高了产量。氨预热器为一般列管式热交换器。6．一．二段蒸发分离器相联通，其真空度相等。7．结晶进料出料真空系统也进行了一系列的改造。由于上述改造，综合能力提高50%可年产15000吨硝銨，结晶能力可提高到两万吨。三．蒸发要紧设备（一）一、二段液膜蒸发器1.构造及材质一．二段蒸发结构如图75所示。一段蒸发器为列管式热交换器。筒体直经250毫米，高4415毫米，其中的列管直经20毫米，长4米，共计61根管子。因为一段蒸发器采纳的含有腐蚀性的中和蒸汽作热源，因此，整个壳体及管子材料全部为不锈钢。二段蒸发器结构同一段蒸发器大体相似。筒体直经209毫米，高3820毫米，列管直经25毫米，长3495毫米，共计19根管子。二段蒸发器采纳新奇蒸汽作热源，因此，壳体材料为碳钢，列管为不锈钢。小硝酸銨厂，蒸发硝酸銨溶液，一般采纳的差不多上立式液膜蒸发器。2.技术特性（1）一段蒸发器：工作压力:管间0.2公斤/厘米2，管内480~520毫米汞柱真空度。工作温度：蒸发蒸汽：110~120℃管内：75~90℃.代办信用卡yle="font-family:宋体;font-size:12pt;">介质：管间：腐蚀性气体，管内：硝酸銨溶液。热较换器面积：13.7米2，水压试验：管间2公斤/厘米2管内0.5公斤/厘米2（2）二段蒸发器;工作压力：管间;8公斤/厘米2，管内：480~520毫米汞柱真空度。工作温度：管间158℃管内110~140℃介质：管间：水蒸汽，管内：硝酸銨溶液。热交换面积：4.8米2.水压试验：管间：8.5公斤/厘米2，管内：2公斤/厘米2.。（二）一．二段分离器1.构造材质及作用原理构造如图76所示。一．二段分离器属离心式分离器，由一、二段蒸发器出来的蒸汽液体乳浊液以较高的速度，沿一、二段分离器的切线方向分不进入器内，产生旋转运动，由于离心力作用，硝酸銨溶液滴被甩到分离器的内壁上，然后沿内壁流下至底部。分离后的二次蒸汽上升，分不经中部的浆叶装置的一段分离器和使气体折流而减速的二段分离器。使二次蒸汽中夹带的硝酸銨溶液滴再次得到分离，溶液由分离器旁的溶液回流管流入底部，和现分离下来的大量溶液一并流入管道，二次蒸汽上升，最后通过分离器上部的瓷环填料层使蒸汽中夹带的硝酸銨液滴进一步得到分离然后，汇合于一根气体管道进入蒸发水喷射泵。<span新手卡style="font-family:宋体;font-size:12pt;">离心式分离器的分离效率与进入分离器的蒸汽-液体乳浊液的流速成正比关系。增加其入口流速能提高分离效率，但同时压头损失也成平方地增加。如此，会使分离器内发生结晶、堵塞。因此，一段蒸汽-乳浊液入口流速以10~20米/秒为宜。</span一段分离器筒体直经600毫米，高1950毫米。二段分离器筒体直经600毫米，高2010毫米。材料均为不锈钢。2.技术性能（1）一段分离器：工作压力：480~520毫米汞柱真空度。工作温度：75~90℃介质：二次蒸汽，硝酸銨溶液。水压试验：2公斤/厘米2.（2）二段分离器工作压力：480~520毫米汞柱真空度。工作温度：110~140℃.。介质：二次蒸汽，硝酸銨溶液。水压试验：2公斤/厘米2（三）硝銨生产中的真空设备硝銨生产中，在真空蒸发，真空结晶过程中均需一定生产能力的真空设备。在以往的硝銨车间，曾一度广泛使用机械真空泵（活塞式真空泵或水环式真空泵）以满足真空蒸发及结晶过程的需要。目前在一些老厂也依旧采纳这种型式的设备。近几年来通过生产实践考验，机械真空泵因操作及维修较复杂，治理费用高，设备投资费用也大，因此，开始使用蒸汽喷射真空泵，以代替机械真空泵。在小型氮肥厂中，生产所用蒸汽是由小型工业锅炉供给，而蒸汽又是合成氨生产中的重要原料之一，一般小型化肥厂常常遇到蒸汽供应紧张的问题。因此，蒸汽喷射泵的使用，可能要阻碍到合成氨的生产。因此，尽管蒸汽喷射泵在技术上过关，然而，蒸汽喷射泵的应用也依旧受到限制。我厂1970年硝銨投产后因用蒸汽喷射泵感到问题较多，开始进行了水射真空的实验，成功的解决了水射真空在硝銨生产程的应用问题，几年来的实践证明了效果是良好的。而且不要相机械真空泵那样需专人操作，更不需要备品备件及大量的检修力量。它比蒸汽喷射泵节约了大量的工业用蒸汽和为喷射蒸汽冷凝用的冷却水，减少了设备，简化了流程。由于用量小于硝酸自产蒸汽，对合成氨生产的蒸汽供给制造了条件。在水喷射泵(单喷嘴)的基础，我厂将多喷嘴式水喷射泵（明曰多线同焦水力喷射冷凝真空器，或叫水射真空器）应用在硝酸銨生产过程中，从而使硝酸銨生产过程进行了较大的改革，简化了流程。节约了设备。方便操作与维修治理，并保证了硝銨生产的稳产高产、优质、低耗。水射真空器能够起到大气冷凝器和真空泵的双重作用。目前在蒸发过程中被广泛采纳，我国许多电解烧碱厂在电解液的蒸发过程中，以及糖厂的蒸发过程中都采纳这种设备。因此，一般被吸引的蒸汽量较大，用水量较多，为了加大通过喷嘴的水的流速与蒸汽接触的比表面积，故采纳几个喷嘴并联使用的多嘴喷射器。蒸汽的吸引室被水部分冷凝，未被冷凝的部分和抽入的空气靠抽射作用随水进入喉管部分，进一部混合而达到全部冷凝，由排出管排出。多嘴喷射器比单嘴喷射器的好处在于水表面的扩散改善了气液混合条件提高了效率，但水喷射量较小时用单喷嘴也是方便的。由于在水射真空器中，蒸气变成了冷凝水，因此体积大大减小，这是形成真空的一个重要缘故。如在600毫米汞柱真空下（相当于160毫米汞柱绝压）,1吨蒸发蒸汽体积为7678立方米，在水射真空器内冷凝后，其体积可缩小至七千多倍左右，这自然就要形成真空，提高真空度。从这一点动身多喷嘴比单喷嘴优越得多。假如蒸汽在吸引室完全冷凝，并充分混合，不考虑不可凝性气体的存在，那么，这时所造成的理想的真空度（以绝对压力表示）应等于水气冷凝混合后的饱和蒸汽压。但实际的过程中，汽液在吸引室内接触时刻有限，不可能达到平衡状态，另外还有真空存在，由于未冷凝的蒸汽和空气是靠混合夹带抽射作用把它们带走的，因此对水射真空器来讲，真空是靠蒸汽的冷凝和抽射作用两个方面行成的。除此之外水射真空器还能使硝酸銨生产流程大大减化，不必用大气冷凝器。一般设置大气冷凝的装置，在生产中，专门溶易造成设备及管道的结垢或腐蚀，给生产治理带来专门大的苦恼。当取消大器冷凝器及其辅助管件后，操作治理要方便的多，而且节约差不多建设投资。水泵真空器的使用经验证实，它不需要专人操作看管，而有中和蒸发操作工看管，注意再中和溶液的微酸性。因而中和蒸发真空由一人操作不仅确保安全生产，而且调节方便。当操作治理熟练时一般达2~3个月清理检查一次即可。表35.36为水射真空器与其它几种真空泵的比较，更具体讲明水射泵的优越性。比较基准以年产10000吨硝銨的硝銨工段为准表35真空系统流程设备基建投资比较项目机械真空泵蒸汽喷射泵水射真空泵设备型号及台数大气冷凝器三台H－7型机械真工泵二台（附7.5千瓦电机）蒸汽喷射泵二套，大气冷凝器四台（外加喷射泵用一台相应锅炉设备）水射真空器二台4BA-8水泵（28千瓦电机）二台设备概算价值工艺管道概算价值要紧基建费用14475元1200元15675元8000元1000元9000元1500元5