Исследование синтеза хлорида аммония из газообразных аммиака и хлороводорода в широкой области температур и составов

Существует несколько методов получения хлорида аммония. Наиболее перспективным из них является газофазный. Он является менее энергоемким, не столь многостадийным, при его использовании снимается вопрос о коррозии выпарных аппаратов, ликвидируются потери продукта с маточными растворами. Полученный таким методом хлорид аммония обладает высокой степенью чистоты и качества.

В результате расчета этих трех систем были получены данные, необходимые для разработки эффективной технологии хлорида аммония.

Исследования проводились с использованием программного комплекса для термодинамического моделирования и расчета химических и фазовых превращений.

Заказчик:

Кировочепецкий химический комбинат.

Цель работы.

Исследование химических и фазовых превращений, протекающих при синтезе хлорида аммония из газообразных аммиака им хлороводорода, в широкой области параметров состояния (температуры, давления, состава), дающее основу для разработки эффективной технологии хлорида аммония (химической конденсацией из газообразных аммиака и хлороводорода в псевдоожиженном слое).

Порядок работы.

1. Анализ системы и составление плана исследования.
2. Термодинамический расчет системы NH₄Cl — (HCl, NH₃) — A (где А — вакуум, атмосфера азота, атмосферный воздух) в интервале температур 298-1100К.

На основании расчета с помощью разработанного нами программного комплекса были получены следующие зависимости:

Влияние температуры на химические превращения в газовой фазе системы NH₄Cl — вакуум.

Влияние температуры на химические превращения в эквимолярной смеси NH₃ — HCl при Р=1атм.

Влияние азота на химию смеси HCl — NH₃ (1:1, P=0.1атм) при Т=600К, Робщ=1атм.

Результаты:

1. Выявлены оптимальные условия проведения процесса по температуре, составу реакционной смеси, атмосферы синтеза.
2. Выявлены закономерности влияния параметров состояния на фазовые и химические превращения в изученных системах, влияние влаги, температурных и концентрационных характеристик кристаллизации NH₄Cl и др.
3. Построена обоснованная термодинамическая модель физико-химических взаимодействий и кристаллизации.
4. Получена основа для проектирования опытно-промышленной установки по химической кристаллизации хлорида аммония из газообразных аммиака и хлороводорода в псевдоожиженном слое гранул и инертного материала.

На основании данного исследования была защищена диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук.

Радин Михаил Александрович