Producción de Nitrato de Amonio Poroso: Reacciones, Procesos y Calidad

Proceso de Obtención de Nitrato de Amonio en Perdigones Porosos

Reacciones Químicas

La materia fundamental es el amoniaco.

1. Reacción de combustión del amoniaco: 4 NH₃ + 5O₂ -> 4 NO + 6 H₂O + 216 Kcal. Esta reacción ocurre en un reactor acondicionado y sobre un catalizador de platino. Como gas de reacción se alimenta amoniaco gaseoso mezclado con aire atmosférico comprimido. La energía necesaria para comprimir el aire proviene en su totalidad de la misma reacción de combustión del amoniaco. El agua que produce la reacción es recuperada en el proceso y purificada para utilizarla en calderas y otros.

2. Reacción de oxidación del gas nitroso: 2 NO + O₂ -> 2 NO₂ + 27 Kcal. La mezcla de gases a la salida del reactor de combustión todavía contiene suficiente O₂ para producir la total oxidación del NO generado anteriormente. Esta reacción ocurre en la siguiente sección, que incluye caldera recuperadora de calor y tren de intercambiadores. La energía liberada en esta reacción es aprovechada en el mismo proceso.

3. Reacción de absorción: 3 NO₂ + H₂O -> 2 HNO₃ + NO + 17,2 Kcal. Esta reacción ocurre en la torre de absorción que se verifica en la planta de ácido nítrico, obteniendo ácido nítrico al 50% de concentración. Además, en la torre se produce la reacción de oxidación del gas nitroso liberado por la formación del ácido nítrico.

4. Reacción de neutralización: HNO₃ + NH₃ -> NH₄NO₃ + 26 Kcal. Con esta solución de nitrato de amonio, es la única reacción química que se realiza en la planta de nitrato. Esta reacción libera energía, y el excedente de energía del proceso de ácido nítrico es utilizada en la concentración de la solución de nitrato de amonio.

Procesos Físicos

La solución de nitrato de amonio (obtenida mediante los procesos químicos anteriores) pasa a un evaporador, donde se logra la concentración del 97% aprox. Ahí se le agregan aditivos químicos para las siguientes etapas.

1. Cristalización o perdigonado. Este proceso ocurre en la torre de perdigonado, en donde se dispersa la solución concentrada mediante una tobera especial. Las gotas que ahí se generan caen por gravedad hasta el fondo de la torre. En ella se hace circular aire ambiente en sentido ascendente, logrando que las gotas se enfríen y solidifiquen, llegando al fondo de la torre en forma de perdigones.

2. Secado. El nitrato de amonio en forma de perdigones debe estar exento de humedad para su almacenamiento. Es por esto que el producto obtenido en el fondo de la torre es pasado a través de un secador rotatorio.

3. Clasificación. Con un clasificador se elimina el sobretamaño y los finos del producto para ajustarse a la granulometría exacta que requiere el cliente.

4. Enfriamiento. Antes de ser ensacado, es necesario enfriar el producto a una temperatura aproximada de 30 grados.

Calidad de Productos

1. Nitrato de amonio industrial. Este producto es especialmente indicado para la fabricación de ANFO. Está compuesto por perdigones con porosidad controlada, lo cual lo hace efectivo para explosivos.

2. Nitrato de amonio en solución. Es fabricado con agua desmineralizada, debido a esto resulta un producto de alta pureza, para la fabricación de emulsiones, acuageles.

3. Nitrato de amonio sin aditivos. Producto 100% puro sólido, se le da un uso farmacéutico.

4. Nitrato de amonio fertilizante. Es rico en nitrógeno y está indicado para fertilizantes en terrenos alcalinos.