Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Системы производства азотной кислоты.





 

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА НЕКОНЦЕНТРИРОВАННОЙ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ

Производство NN03 при атмосферном давлении.

Технологическая схема производства азотной кислоты при атмосферном давлении показана на рис.1.

Воздух, загрязненный пылью и кислыми газами, очищается в скруббере орошаемом водой или щелочным раствором; от пыли он очищается в рукавном фильтре 2.

Газообразный аммиак фильтруют через матерчатые фильт­ры или промывают жидким аммиаком от паров масла и меха­нических примесей (катализаторной пыли из колонн синтеза аммиака). После очистки аммиак и воздух смешиваются в вентиляторе 5 с образованием аммиачно-воздушной смеси, содер­жащей 10,5—11,5 объемн. % аммиака. Смесь через картонный фильтр поступает в контактный аппарат 7. Здесь на платино­вых сетках при 750—850 °С протекает окисление NН3 до оксида азота. Газы, содержащие N0, 02, N2 и водяные пары, а также

 

также

       
 
 
   
Рис. 1. Схема производства неконцентрированной азотной кислоты при атмосферном давлении: 1— скруббер; 2 — рукавный фильтр; 3 — газгольдер для аммиака; 4, 6 — фильтры; 5 — аммиачно-воздушный вентилятор; 7 — конвертор; 8 — котел-утилизатор; 9 — вентилятор нитрозных газов; 10 — водяной холодильник; 11— сборник кислого конденсата; 12 — насос 13 — кислотные холодильники; 14 — башни кислой абсорбции; 15 — окислительная башня; 16 — башни щелочной абсорбции; 17 — брызгоуловитель; 18 — отбелочная башня.

 

 


NH3, не окислившийся в N0, поступают далее в котел-утилизатор 8, где охлаждаются до температуры 160—170°С. При этом образуется пар давлением до 4 МПа и температуре450 °С. Затем, пройдя холодильник 10 и сборник кислого конденсата 11, нитрозные газы при 40 °С вентилятором 9 подают на абсорбцию в систему, состоящую из 6—8 абсорбционных башен 14 из нержавеющей стали. Башни содержат насадку в виде колец Рашига и расположены последовательно одна другой.

В холодильнике 10 при охлаждении газа происходит частное окисление N0 в,N02 и образование кислого конденсата содержащего 2—3 масс. % NО3, а в холодильнике 11 — конденсата, содержащего 25—30% НNO3. Конденсат насосом подают в башню 14, где протекают два процесса — окисле N0 в N02 и поглощение N02 водой с образованием азот кислоты. Поглощение оксидов азота осуществляется по принципу противотока, причем в последнюю башню подается вода, а остальные башни орошаются кислотой соответствующей концентрации. Образующаяся в последней башне очень разбавленная кислота перетекает из башни в башню и, встречая более концентрированные нитрозные газы, поглощает их. При этом ее концентрация достигает 45—48 масс. %

Окисление N0 в N02 и поглощение N02 водой протекает с выделением тепла, поэтому кислоту, орошающую башни, охлаждают в кислотных холодильниках 13. Для подачи кислоты на орошение башен служат центробежные насосы 12.

Продукционная 45—48%-ная кислота, как правило, выдает­ся из второй абсорбционной башни и содержит растворенные оксиды, для удаления которых ее нагревают до 50—55 °С и продувают воздухом в отбелочной башне 18. Выделившиеся ок­сиды азота возвращают в абсорбционную систему. Поскольку абсорбционная система обеспечивает поглощение N02 только на 92—94%, нитрозные газы поступают далее в две последо­вательно установленные насадочные башни, орошаемые нитрит - нитратными растворами натрия или кальция. В результате об­щая степень поглощения оксидов азота составляет 96—97%, а содержание их в выхлопных газах равно 0,2—0,1 объемн. %. Производительность системы, работающей при атмосферном давлении до 250 тыс. т/год HN03.

Комбинированная схема производства.

На рис. 2 приведена технологическая схема получения 45—50%-ной кислоты комбинированным методом производи­тельностью 45 тыс. т/год. Комбинированная схема производст­ва неконцентрированной азотной кислоты основана на окисле­нии аммиака, проводимом при атмосферном давлении, и на аб­сорбции оксидов азота, осуществляемой под давлением 3,5*105 Па.

 

 

       
 
 
   
Рис. 2. Технологическая схема производства азотной кислоты комбиниро­ванным методом: 1 — комбинированный аппарат для очистки воздуха; 2—смеситель; 3 — вентилятор- 4 — холодильники-промыватели нитрозных газов; 5 — теплообменники; 6—аппарат для сме­шения хвостовых нитрозных газов с аммиаком; 7 — реактор для восстановления хвостовых нитрозных газов; 8 — абсорбционная колонна; 9 — выхлопная труба; 10 — газотурбинный фрегат; 11 — контактные аппараты; 12 — котлы-утилизаторы; 13 — фильтр для аммиака; 14 — окислительный объем; 15 — подогреватель хвостовых нитрозных газов; 16 — отбелочная башня; 17 — холодильники.

 

 


Первая такая система была пущена в СССР в /1959 г. и выгодно отличалась от подобных систем, работающих в Запад­ной Европе: высокой степенью конверсии, низким расходом платиноидного катализатора 0,047 г/т НN03 и 0,028—0,032 г/т НNO3 для двухступенчатого катализатора и простотой управле­ния процессом.

Воздух предварительно очищают от вредных примесей, "от­равляющих платиновый катализатор (SО3, SО3, Н3Р и др.), и от пыли.

Аммиачно-воздушная смесь, содержащая 10—11 объемн. % NН3 подается в теплообменник, где нагревается до 90—100 °С нитрозными газами, поступающими из котла-утилизатора 12. В картонном фильтре, расположенном в верхней части контакт­ного аппарата [1], подогретая аммиачно-воздушная смесь про­ходит дополнительную тонкую очистку, и поступает в контакт­ный аппарат 11. Здесь при атмосферном давлении и температу­ре 800—840 °С аммиак окисляется с образованием N0 и паров воды. Для использования тепла реакции окисления аммиака нитрозные газы проходят котел-утилизатор 12, где образуется пар с температурой 450 °С и давлением 3,8—4 МПа, в результа­те чего температура нитрозного газа снижается до 170 °С. Да­лее нитрозный газ охлаждается в теплообменнике 5, отдавая тепло аммиачно-воздушной смеси. При температуре 110—120°С нитрозный газ поступает в холодильники-промыватели барботажного типа 4, где одновременно с охлаждением нитрозных га­зов происходит конденсация водяных паров. Помимо образова­ния воды в результате окисления NН3 водяные пары вносятся также в систему с воздухом, поступающим на окисление ам­миака.

Одновременно с охлаждением газа в холодильнике-промывателе происходит частичное окисление N0 в N02 с образова­нием 25—30%-ной азотной кислоты, так называемого конден­сата азотной кислоты. Нитрозные газы, поступающие в нижнюю часть холодильника 4, проходят слой образующегося конденса­та НNO3 и отмываются от нитрит-нитратных солей аммония, образующихся в результате проскока аммиака в нитрозный газ. После холодильников-промывателей 4 нитрозные газы сжима­ются в турбокомпрессоре 10 до (3,2—3,4) * 105 Па и направля­ются на окисление в полую башню 14. В результате окисления N0 до N02 нитрозные газы нагреваются от 110—120 до 320 °С. Выделившееся тепло реакции окисления используется для на­гревания хвостовых нитрозных газов после абсорбционной ко­лонны, направляемых на каталитическое восстановление до N2. После окислительного объема нитрозные газы охлаждаются от 320 до 35—37 °С в теплообменнике 15 и поступают вниз абсорб­ционной колонне 8.

Для орошения абсорбционной колонны на верхнюю тарел­ку подают паровой конденсат. Концентрация образующейся азотной кислоты по мере перетекания с тарелки на тарелку по­степенно увеличивается за счет поглощения оксидов азота, иду­щих ей навстречу. На выходе из абсорбера кислота должна со­держать не менее 47—50 масс. % НNO3. Азотнокислый конден­сат из холодильника-промывателя с содержанием 25— 30 масс. % НNO3 поступает на одну из тарелок абсорбционной колонны, где находится кислота такой концентрации.

Продукционная кислота по выходе из абсорбера содержит растворенные оксиды азота, которые удаляются из нее в отбе­лочной башне 16 при пропускании воздуха. Отбеленная кислота поступает на склад самотеком. Выделившиеся при отбеливании азотной кислоты нитрозные газы направляются в компрессор.

Хвостовые газы, содержащие не более 0,16 объемн. % окси­дов азота, нагреваются в теплообменнике 15 до 260—280 °С, смешиваются с аммиаком и поступают в реактор 7, где на ка­тализаторе АВК-10 происходит восстановление оксидов до эле­ментарного азота по реакциям:

4 NН3 + 6 NО = 5 N2 + 6Н2О + Q

8 NН3 + 6 NО2 = 7 N2 + 12Н2О + Q

В соответствии с нормами технологического режима произ­водства азотной кислоты комбинированным методом предусмот­рено содержание в хвостовых газах 3—5 объемн. % кислорода для окисления избыточного аммиака (подаваемого в хвостовые газы для каталитического восстановления оксидов азота):

4 NН3 + 3О2 = 2N2 + 6Н20

Хвостовые газы, содержащие не более 0,01 объемн. % окси­дов азота после каталитической очистки при 250—290 °С, посту­пают в газовую турбину, совмещенную на одном валу с тур­бокомпрессором. После расширения нитрозные газы, содержа­щие 0,008 объемн. % оксидов азота, под давлением (1,02— 1,03) • 105 Па выбрасываются в атмосферу через трубу высотой 100 м.

 







ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.