无机物工艺硝酸铵专题培训课件.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,无机物工艺4硝酸铵,1,、一般性质,4.1,硝酸铵的性质,硝酸铵（,NH,4,NO,3,），简称硝铵，相对分子质量为,80.04,，纯硝铵为无色晶体，熔点为,169.6,。,硝铵所含的氮以铵态氮（,NH,4,+,）和硝态氮（,NO,3,-,）两种形式存在。含氮量,32-35%,。,硝酸铵极易容易水，溶解过程吸收大量热量。,15,降到,-10,，作为冷冻剂。,在常温下是稳定的，受热后开始分解，温度不同，反应不同。,主要用于农业上的化学肥料和国防上常规炸药的主要原料。,1,、一般性质,4.1,硝酸铵的性质,农作物生长需要哪些营养元素呢？,常用化肥,在植物生活中的作用,氮肥,尿素,CO(NH,2,),2,氨水,NH,3,H,2,O,铵盐（如：,硝酸铵,NH,4,NO,3,碳铵,NH,4,HCO,3,、,氯化铵,NH,4,Cl,）,硝酸盐（如：,硝酸铵,NH,4,NO,3,、,硝酸钠,NaNO,3,）,氮是植物体内蛋白质、核酸和叶绿素的组成元素。,缺氮会,整片叶子发黄。,氮的固定,将氮气转化为氮的化合物的方法。,自然界,中氮的固定,途径一：,有根瘤菌的,豆科植物,途径二：雷雨肥庄稼,N,2,+O,2,=2NO,放电,或高温,常用化肥,在植物生活中的作用,磷肥,磷矿粉：,Ca,2,(PO,4,),3,、,钙镁磷肥：,（,钙和镁的磷酸盐,）,过磷酸钙：,Ca(H,2,PO,4,),2,和,CaSO,4,磷是植物体内核酸、蛋白质和酶等多种重要化合物的组成元素。,磷能促进作物生长，增强,抗寒抗旱,能力。,缺磷会,生长迟缓,、,产量降低,；磷过量，引起,贪青晚熟、,结实率会下降,（产量降低）,。,常用化肥,在植物生活中的作用,钾肥,K,2,SO,4,、,KCl,钾可保证各种代谢过程的顺利进行、促进生长、增强,抗病虫害,和,抗倒伏,能力。,缺钾会,使叶子边缘发黄,。,下列植株缺乏氮、磷、钾元素的症状,缺钾,缺氮,缺磷,植株特别,矮小,，叶片呈暗绿色，并出现,紫色,茎秆软弱，,易倒伏,，叶边和尖端呈褐色，,逐渐焦枯,植株矮小瘦弱，,叶片发黄,，严重时叶脉呈淡棕色,2018,2,、特殊性质,4.1,硝酸铵的性质,硝酸铵的晶型,晶型代号,晶系,稳定存在的温度,/,密度,/,（,g,、,cm3,）,.,.,.,.,.,立方晶系,三方晶系,单斜晶系,斜方晶系,四方晶系,169.2 125.2,125.2 84.2,84.2 32.3,32.3 -16.9,-16.9,以下,-,1.69,1.66,1.726,1.725,(1),多晶现象,硝铵是一种吸湿性很强的物质，当空气的相对湿度大于,60%,时，它具有吸湿性。,降低硝铵吸湿性的方法,：,1.,生产粒状硝铵,2.,添加一些吸湿性小，不溶解或能抑制大量水分的添加剂。,3.,硝铵表面空气的流动情况：空气流动时，硝铵吸水速度加快。,4.,空气中相对湿度的大小：空气湿度,60%,，则硝铵吸湿，反之则减湿。空气的相对湿度越大，吸湿性越显著。,5,。降低成品中的水分含量，使其在,0.5%1.5%,之间，亦减少新结晶的生成。,（,2,）吸湿性,硝酸铵在储存和运输过程中失去疏松的性质而结成硬块。,硝酸铵结块原因：,1.,晶型改变现象所致,2.,硝酸铵在冷却、干燥过程中会从饱和溶液中析出结晶,3.,细粒受挤压作用粘结成块,4.,吸湿性引起的结块,（,3,）结块性,230,以上开始分解,NH,4,NO,3,N,2,+1/2O,2,+2H,2,O,400,时分解并开始爆炸,4NH,4,NO,3,3N,2,+2NO,2,+8H,2,O,(1),、硝酸铵浸渍过的有机物，在常温下遇到,NO,2,便很容易,达到自燃。,(2),、金属粉末或者非金属的硫化物、氧化物能促使硝酸铵,分解为亚硝酸胺，增大爆炸的危险性。,灭火方法：,一旦发生火灾，用水灭火最为合理和有效，因为水不仅,降低温度,，而且能,溶解硝酸铵,。,（,4,）硝酸铵分解与爆炸,常用稳定剂：,尿素（,0.05%-1.0%,），,碳酸钙或者碳酸镁（,5%,）,指标名称,指 标,工 业,农 业,优等品,一等品,优等品,一等品,合格品,硝酸铵含量,/%,总氮量,/%,游离水含量,/%,酸度,灼烧残渣,99.5,-,-,34.6,0.3,0.5,0.3,0.5,0.7,甲基橙指示剂不显色,0.05,-,标准,GB 2945-89,对结晶状硝酸铵技术要求,常用酸碱滴定指示剂,指示剂,配制,变色范围,(pH),颜色,酸色,碱色,甲基橙,将,0.1,克甲基橙溶于,100,毫升热水中，过滤后使用。,3.1-4.4,红,黄,甲基红,0.1,克甲基红溶解于,60,毫升乙醇中，溶解后加水稀释到,100,毫升,4.2-6.3,红,黄,中性红,6.8-8.0,红,橙,酚红,0.1,克酚红溶于,5.7,毫升,0.05N,氢氧化钠溶液中，加水稀释到,100,毫升。,6.8-8.4,黄,红,酚酞,1,克酚酞溶解于,80,毫升乙醇中，溶解后加水稀释到,100,毫升,8.0-10.0,无色,红,PH,试纸的纸上有甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝三种指示剂，在不同,pH,值,的溶液中均会按一定规律变色。,17,实验,器材,铁架台与滴定管夹,：漏斗,：滴定管,：,锥形瓶,实验装置,完整,图,主要工具：,滴定管,。,图示,名称,活栓型式,操作方法,右,酸式滴定管,玻璃活栓,转动,活栓，滴定液即可流出。,左,碱,式滴定管,橡皮管,內含,玻璃珠,以手,轻压,玻璃珠,，滴定液即可流出。,若以酸式滴定管盛,装碱,性溶液，則其玻璃活栓,会逐渐,被,腐蚀,而卡住，所以盛,装碱,性溶液的,碱,式滴定管才以橡皮管內含玻璃珠,来,取代玻璃活栓。,改良：,现,今滴定管上的活栓已,采,用,特氟龙,（,Teflon,）,为材质,。,滴定,过程与终点,酸碱指示剂恰好变色的瞬间,，,称为,滴定终点,。,滴定前，,酚酞,在酸中呈,无,色,滴定,时,，,溶液均勻混合，,粉红色褪去,达,到滴定,终点,，,酚酞,在,碱,中呈,红,色,3.,硝酸铵的用途,硝酸铵在工农生产和国防上有着广泛的人用途。,1,、作为一种水溶性速效肥料，适用于各种性质的土壤。,2,、是一种“安全炸药”，广泛用于采矿、修路、移山造田等，常与,TNT,混合使用。,3,、作为加固建筑物地基的一种新型添加剂，杀虫剂，冷冻剂，氧化氮吸收剂。,4.2,氨与硝酸中和制造硝酸铵,一、中和法制取硝铵：,利用氨与稀硝酸作原料的中和法。,生产过程：,溶液蒸发,结晶,造粒,中和反应,基本原理,：,硝铵由气氨和硝酸而得，其反应式如下：,NH,3,(g)+HNO,3,(l)=NH,4,NO,3,+149.1kJ,气氨溶解于水中生成氨水,NH,3,和,HNO,3,氨水和硝酸中和,工艺条件的选择,1,、入中和器的氨气温度一般为,50-80,为宜，,2,、硝酸的温度为,30-50,，质量分数,43-53%,，,3,、中和器的压力是,0.02MPa,，温度是,120-130,，,中和器,三套管,分离器,三套管,内筒,中和操作要点,1,、控制中和蒸发蒸汽冷凝液为微酸性，并经常分析酸碱度。,2,、控制气氨的压力。,3,、分析中和溶液的酸碱性，并控制为中性和微碱性。,高浓度的硝铵溶液高于,185,时即开始分解并放出热量，所以制取高浓度硝铵溶液要在真空中进行，以降低溶液的沸点，此外还需加入一些尿素做为稳定剂，其量为硝铵的,0.1%1%,。,工业上蒸浓硝铵溶液标准式、悬筐式、外加热式和膜式等不同的真空蒸发器。,两段蒸发的工艺流程,：,将稀硝铵溶液蒸浓到,82%,84%,第二段再蒸浓至,90%,94%,将硝铵溶液送入真空结晶机进行结晶,二、稀硝铵溶液的蒸发,：,膜式蒸发器：,由于溶液在蒸发器中停留时间很短，可减轻硝酸铵的热分解，而蒸发效率又高，因而膜式蒸发器在硝酸铵生产中用得最多,三、硝酸铵的结晶和干燥,结晶方法和结晶速度不同：,鳞片结晶,细粒结晶,颗粒结晶,98.8%-99.5%,的硝酸铵溶液从塔顶喷下，重力作用下自上而下运动，与冷空气后冷却成,1-3mm,的球形晶粒。工业用硝酸铵可用,真空结晶,机制成细粉末状的成品。,真空结晶粉末硝酸铵和造粒塔制得的粒状硝酸铵含水量都小于,1.5%,，基本上,符合国家产品质量要求,，因此一般不再进行干燥。,4.3,硝酸铵生产工艺流程,常压法,不利用中和热,不同分类,利用中和热,加压法,中和过程氮会损失，而氮损失的原因在于,NH,3,和,HNO,3,的挥发作用或分解。,高温、高压、,HNO,3,含量高、氨气纯度低、惰性气体含量多、中和器设计不当等因素都会加剧氮的损失。,4.3.1,常压中和造粒法,转化法制取硝铵,首先用稀硝酸分解磷矿制取磷酸和硝酸钙的水溶液，反应式为：,Ca5(PO4)3F+10HNO3=3H3PO4+5Ca(NO3)2+HF,磷矿中含铁、铝、镁等杂质，它们与硝酸反应生成各种硝酸盐，而为了从溶液中制取二元氮磷肥复合肥料，必须先除去,080%,硝酸钙，方法是采用冷却结晶。,多孔硝铵的制取,多孔硝铵，硝铵含量大于,99.5%,，外观为白色颗粒状结晶，无肉眼可见杂质，,水分含量低，松散性和流动性好。,多孔硝铵的生产原理：,1.,用发泡剂和表面活性剂,2.,用干燥颗粒或结晶体制取,3.,将硝酸颗粒热处理后制取,生产方法,1.,流化床法,该法收率高，,产品微孔多而均匀,，强度好，但工艺复杂，设备多，投资大。,2.,综合法,该法收率高、产品强度好、,生产设备简单、无三废排放、投资少。,3.,塔式法,该法产品强度高，质量好、,抗结块性好，收率高,，无三废排放、生产设备简单、投资少。,