Рис. 4. Технологическая схема непрерывного производства нитроглицерина по методу Биацци:
1 __ нитратор; 2 — сепаратор; 3 — предварительная промывка; 4 — промежуточный сепаратор; 5, 6, 7 — щелочная
промывка; |
8 — промежуточный сепаратор; 9 — промывка теплой |
водой; 10 — сепаратор; 11 — разбавитель; 12 — |
|
го и |
’ |
аварийный чан; 13, 14 — |
ловушка |
Следует отметить, что для метода Биацци характерна высо кая эффективность основного оборудования: нитратора, сепа ратора, промывного аппарата.
Недостатки производства по методу Биацци:
— большая загрузка оборудования НГЦ, составляющая 1000... 1200 кг, из них ~ 1/3 отсепарированный НГЦ;
—загромождение аппаратурой здания нитрации, что за трудняет обслуживание и контроль за работой аппаратов;
—высокие капитальные затраты, связанные с большими производственными площадями и обваловкой зданий.
3 СССР работы по созданию непрерывного производства НГЦ были выполнены в 1936—48 гг. Пашковым, Бакаевым, Баженовым [15—18] и созданы две промышленные установки по сепарационному и бессепарационному методам. На рис. 5 представлена непрерывная схема сепарационного метода, разра ботанная Бакаевым и Пашковым, по которой была создана первая промышленная установка в нашей стране.
Нитросмесь и глицерин, подогретый до 40°С, подаются в дозаторы-контролеры, откуда при помощи ковшевого элева тора точно отмеренное количество глицерина поступает не прерывно в нитратор.
Корпус дозатора-контролера разделен на две части, в каж дой из которых находится диск с ковшами. Диски вращаются общим валом. Жидкость из дозировочного отделения ковшом переливается в контрольное, откуда таким же ковшом переда ется по трубам к нитратору. В контрольном отделении попла вок, связанный со световым сигналом на щите («много», «ма ло»), обеспечивает поддержание необходимого уровня.
Нитратор имеет механическую мешалку и змеевики для ох лаждения. Из нитратора эмульсия непрерывно подается в се паратор типа Биацци, откуда кислый НГЦ поступает в аппа рат предварительной промывки и затем в промывной аппарат. Установка для промывки НГЦ включает аппараты предвари тельной и окончательной промывки.
Аппарат предварительной промывки представляет собой цилиндрический сосуд с рубашкой и змеевиками для охлажде ния. Перемешивание — воздушное. В верхней части — карман прямоугольного сечения для сепарации НГЦ. Аппарат оконча тельной промывки состоит из шести секций, в нижней части каждой секции установлен инжектор. Жидкости подаются по принципу противотока. Разделение — в верхней части.
22
Рис. 5. Схема непрерывного производства нитроглицерина по «сепарационному способу»:
1 — расходный бак спирта; 2 — расходный бак нитросмеси; 3 — дозатор-контролер; 4 — аппарат предварительной промывки; 5 — нитратор; 6 — сепаратор; 7 — промывной аппарат; 8 — бак приемки готового продукта; 9 — фильт ры; 10 — расходный бак воды; 11 — расходный бак содового раствора; 12 — послесепаратор; 13 — прерыватель де тонации; 14 — сборник готового продукта; 15 — насос
В 60-х годах установки, работающие по этой схеме, были полностью переведены на дистанционное управление. Вся ап паратура выполнялась из хромоникелевой стали со сваркой швов в атмосфере аргона.
Химическая стойкость НГЦ определяется экспресс — ме тодом [19, 20]. Кислоты отработанная и с предварительной промывки поступают на разложение нитротел и денитрацию.
На ряде заводов была реализована схема предложенного Баженовым в 1947 г. бессепарационного процесса (рис. 6).
В данной схеме эмульсия НГЦ в отработанной кислоте не прерывно перетекает в разбавитель, где смешивается с про
мывными |
водами, |
поступающими с |
фазы стабилизации, или |
|
с чистой |
водой. Разбавитель |
имеет |
механическую мешалку |
|
и змеевик для охлаждения. |
|
|
||
Из разбавителя |
эмульсия |
НГЦ |
непрерывно перетекает |
|
в отделитель (типа Биацци), где НГЦ собирается в нижней части, а разбавленная кислотная смесь — в верней части, от куда она непрерывно перетекает в лабиринт для улова остат ков НГЦ. Затем кислотная смесь идет на разложение нитротел и денитрацию. НГЦ из нижней части отделителя поступает
впромывную систему, состоящую из промывных колонн типа
К.Шмидта в количестве 5—6 штук. По мнению авторов [21—23] данный способ является более безопасным, так как исключается самая опасная фаза сепарации после нитратора, на которой по статистическим данным произошло много ава рий вследствие недостаточной стойкости кислого НГЦ.
Анализируя в историческом аспекте реализованные про мышленные периодические (Нобеля, Натана) и непрерывные технологии (Шмидта — Майснера, Биацци, Бакаева — Паш кова, Баженова), следует отметить существенное преимущество непрерывных технологий. Вследствие уменьшения загрузки ап паратуры взрывоопасным продуктом, использования дистанци онного контроля и управления, повышения точности и надеж ности дозирующих устройств опасность производства НГЦ при непрерывном способе значительно снижается.
Тем не менее в высокопроизводительных установках за грузка аппаратуры НГЦ была по-прежнему велика, что требо вало больших капитальных затрат при создании как непрерыв ных производств, так и периодических.
Высокая производительность требовала использования нитраторов и сепараторов большого объема с мощной системой охлаждения. Именно нитраторы и сепараторы сосредотачива-
24