Jak se vyrábí dusíkatá hnojiva?

High-tech výroba – technologicky a věcně uzavřený úsek podniku, založený na špičkových technologiích a vyrábějící hotové high-tech výrobky určené k prodeji na trhu. High-tech výrobou lze také chápat celý podnik, který vyrábí high-tech produkty.

Charakteristické vlastnosti špičkové technologie:

chráněné duševní vlastnictví (patenty, know-how, licence),
velký podíl nákladů na výzkum a vývoj,
interdisciplinární povahy (vznikají jako výsledek interakce několika věd),
Vícestupňový a nepřetržitý technologický proces,
vysoká úroveň automatizace výrobního procesu a kontroly emisí škodlivých látek,
vysoké požadavky na znalosti a dovednosti personálu,
Významné kapitálové investice do vytváření výroby.

High-tech výroba, obecný algoritmus

Informační a technická příručka o nejlepších dostupných technologiích ITS č. 2-2022 „Výroba čpavku, minerálních hnojiv a anorganických kyselin“

Hlavní fáze výroby MAP, DAP, NPS, NPK na bázi rozkladu fosfátových surovin kyselinou dusičnou:

Příjem a transfer surovin a polotovarů;
rozklad apatitu kyselinou dusičnou;
Čištění extraktu kyseliny dusičné z apatitu (AKV);
Krystalizace a filtrace dusičnanu vápenatého;
Příprava roztoku dusík-fosfor (NPS) a roztoku amonný dusík-fosfor (AAPS);
Výroba roztoků uhličitanu vápenatého a dusičnanu amonného;
Odpařování AAFR na zbytkovou vlhkost buničiny 9 % ÷ 15 % v třítělesové odpařovací baterii s přídavným výparníkem;
Smíchání s chloridem draselným (v případě potřeby);
Granulace a sušení výsledné hmoty granulí hnojiva v BGS. Sušení granulí hnojiva se provádí horkými spalinami smíchanými se vzduchem, aby se získala chladicí kapalina o dané teplotě;
Izolace hotového produktu z výsledné hmoty granulí klasifikací, ochlazení v KS aparatuře s nízkým fluidním ložem.

Hlavní fáze výroby kyseliny dusičné:

Filtrace atmosférického vzduchu od mechanických nečistot;
Komprese vzduchu v axiálním vzduchovém kompresoru;
Odpařování kapalného amoniaku (NH3) kondenzačním teplem vodní páry;
Filtrace NH3 od rozstřiků kapalných a mechanických nečistot, ohřev plynného NH3;
Ohřev stlačeného vzduchu;
Míchání NH3 a vzduchu za vzniku směsi (ABC) obsahující 10–10,5 % objemových amoniaku;
Oxidace amoniaku vzdušným kyslíkem na mřížkách katalyzátoru vyrobených ze slitin platiny s přísadami (rhodium, ruthenium, palladium);
Chlazení dusičnanu (NG) v plynovodním rekuperačním kotli s výrobou páry;
Oxidace NO v okysličovadle;
Zahřívání výfukových plynů před vstupem do reaktoru selektivního čištění chladícím teplem nitrózního plynu, který se ochlazuje na vstupu do chladničky-kondenzátoru;
Chlazení NG ve dvou ledničkách-kondenzátorech; při ochlazení vzniká kondenzát kyseliny dusičné o koncentraci 50 % – 55 % HNO3;
Absorpce oxidů dusíku vodou za vzniku 58% kyseliny dusičné; Obsah O2 – do 3 obj. %;

Výroba dusičnanu amonného

Příjem a čištění kapalného čpavku;
Ohřev plynného čpavku teplem parního kondenzátu z výparníku;
Příjem a ohřev kyseliny dusičné párou šťávy z neutralizátorů;
Neutralizace kyseliny dusičné a získání AC roztoku s koncentrací 89 % – 92 % NH4NO3;
Neutralizace AC roztoku na pH=5,5–6 a smíchání s kondicionérem;
Vstřikování atmosférického vzduchu a ohřev vodní párou před jejím přivedením do výparníku;
Odpaření AC roztoku do taveniny s koncentrací 99,7 % NH4NO3 v proudu vzduchu;
Úplná neutralizace taveniny čpavkem a přečerpání taveniny na vrchol žulové věže;
Granulace kapiček taveniny chlazením v proudu vzduchu.

Surovinou pro výrobu AS jsou plynný amoniak a kyselina dusičná o koncentraci 56 % – 60 % mg HNO3, někdy 46 % – 48 %.