АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Сырьё для производства азотной кислоты

Читайте также:
  1. A) Количественный прирост используемых факторов производства.
  2. A) товаров и услуг, средств производства
  3. B) Компенсация непредвиденных затрат в процессе производства продукции.
  4. B) Широкая самостоятельность первичных хозяйственных звеньев сферы материального производства.
  5. I. Сырьё
  6. II. Дисциплинарные производства в отношении сотрудников правоохранительной службы
  7. MFG/PRO – лучшее решение для крупных и средних промышленных предприятий с дискретным типом производства
  8. S.9. Организация конструкторской подготовки производства на предприятии
  9. А. Общественная собственность на средства производства
  10. Автоматизированные линии производства длинных изделий
  11. Автоматизированные линии производства коротких макаронных изделий
  12. Административная ответственность юридических и физических лиц за нарушения законодательства по архивному делу и ведению делопроизводства.

 

Сырьём для производства азотной кислоты служат аммиак, воздух и вода.

Синтетический аммиак в большей или меньшей степени загрязнён примесями: катализаторная пыль, смазочное масло (при сжатии поршневыми насосами). Для получения чистого газообразного аммиака служат испарительные станции и дистилляционные отделения жидкого аммиака. Дальнейшая очистка осуществляется в фильтрах, фильтрующим материалом, в которых служит хлопчатобумажная замша. Тонкая очистка – в фильтре с поролитовыми трубками.

Воздух также подвергается очистки во избежание отравления катализатора окисления аммиака. Очистка воздуха осуществляется в скруббере, орошаемом водой, затем в двухступенчатом фильтре.

Вода подвергается специальной подготовке: отстою от механических примесей, фильтрованию и химической очистке от растворенных солей. Для получения реактивной азотной кислоты требуется чистый паровой конденсат, который дополнительно очищают от возможных примесей.

Окисление аммиака кислородом воздуха без катализатора возможно только до N2 .

Катализаторы, применяемые для окисления аммиака, должны обладать избирательными свойствами, т.е. ускорять только одну из всех возможных реакций, а именно реакцию окисления аммиака до оксида азота. Наиболее селективным и активным катализатором данной реакции оказался катализатор, представляющий собой сплав платины (Pt) с палладием (Pd) и родием (Rh).

Существуют различные технологические схемы получения разбавленной азотной кислоты.

Технологическая схема АК-72 разработана в нашей стране в 1976 г. В основу схемы положен замкнутый энерготехнологический цикл с двухступенчатой конверсией аммиака, охлаждением нитрозных газов под давлением 0.44-0.47 МПа и абсорбцией оксидов азота при давлении 1.1-1.26 МПа; продукция выпускается в виде 60%-ной HNO3.

Воздух забирают из атмосферы через трубу, очищают от пыли в фильтре, сжимают воздушным компрессором до 0.42 МПа и, разделив на два потока, подают в контактный аппарат и подогреватель аммиака. Жидкий аммиак через ресивер поступает в испаритель, где испаряется при 10¸16 °С и давлении 0.6 МПа. После испарения газообразный аммиак очищают от масла и механических примесей в фильтре и направляют в подогреватель аммиака, где он нагревается до 80¸120°С воздухом.

Ресивер (анг., букв.— получатель) – сосуд для скапливания газа или пара. Предназначается для сплавливания колебаний давления, вызываемых пульсирующей подачей и прерывистым расходом.

Очищенный воздух и аммиак поступают в смесительную камеру контактного аппарата. Образующаяся аммиачно-воздушная смесь содержит» 10% NH3. Пройдя тонкую очистку в фильтре, встроенном в контактный аппарат, аммиачно-воздушная смесь поступает на двухступенчатый катализатор, состоящий из трех платиноидных сеток слоя не платинового катализатора. Нитрозные газы, содержащие оксид азота, азот, кислород и пары воды, при температуре 840-860°С поступают в котел-утилизатор, расположенный под контактным аппаратом, где за счет их охлаждения получают пар давлением 40 МПа при температуре 440°С. Котел питают химически очищенной водой деаэрированной в колонне. Деаэрированная вода проходит теплообменник, где нагревается нитрозными газами до 150°С, экономайзер и затем поступает в барабан котла-утилизатора.

Экономайзер – теплообменник для предварительного подогрева воды за счет теплоты отходящих газов.

Нитрозные газы после котла-утилизатора охлаждаются в экономайзере, отдают теплоту в подогревателе и затем поступают в водяной холодильник для охлаждения до 55°С. При охлаждении нитрозных газов происходит конденсация паров воды с образованием 40¸45%-ной азотной кислоты. Нитрозные газы вместе с образовавшейся кислотой поступают в газовый промыватель. В промывателе происходит одновременно с охлаждением промывка нитрозных газов от нитрит-нитратных солей и дальнейшая конденсация азотной кислоты. Кислота из нижней части промывателя подаётся в абсорбционную колонну, а нитрозные газы сжимаются в компрессоре до 1,1¸1,26 МПа, нагреваясь при этом до 210¸230°С. После сжатия нитрозные газы охлаждаются в холодильнике до 155¸165°С, в холодильнике второй ступени до 60¸65°С и подаются в адсорбционную колонну. На тарелках колонны расположены змеевики для охлаждения кислоты. Сверху в колонну поступает паровой конденсат с температурой не выше 40°С. Снизу колонны выводится 58-60 % азотная кислота; она поступает в продувочную колонну для удаления растворенных в ней оксидов азота и далее направляется в хранилище.

Отходящий из адсорбционной колонны газ нагревается в подогревателе (топочном устройстве), смешивается в смесителе с природным газом и подогретый до 480°С направляется на каталитическую очистку от оксидов азота в реактор. Катализатором очистки служит алюмопалладиевый катализатор АПК-2. После каталитического разложения выхлопные газы, содержащие до 0,008% оксидов азота при температуре 750°С, поступают в рекуперационную турбину; входящую в состав газотурбинного агрегата. Здесь тепловая энергия выхлопных газов преобразуется в механическую с одновременным снижением давления газа до 0,95¸1,05 Мпа. Энергия, вырабатываемая в газовой турбине, используется для привода компрессоров (нитрозного и воздушного).

Концентрированную азотную кислоту можно получать прямым синтезом из оксидов азота при их взаимодействии с водой и кислородом.

В других случаях производят концентрирование азотной кислоты с помощью водоотнимающих веществ. Получить концентрированную азотную кислоту перегонкой разбавленной кислоты невозможно. При кипении и перегонке разбавленной азотной кислоты ее можно упарить до 68,4% (азеотропная смесь), после чего состав перегоняемой смеси не меняется.

Азеотропная смесь – жидкая смесь, которая при данном давлении не разделяется на компоненты путем перегонки.

В промышленности перегонку разбавленных водных растворов азотной кислоты осуществляют в присутствии водо-отнимающих веществ (концентрированная серная кислота, фосфорная кислота и другие). Применение водо-отнимающих веществ дает возможность понизить содержание водяных паров над кипящей смесью и увеличить содержание паров азотной кислоты, при конденсации которых получается 98%-ная HNO3 .

Разбавленная азотная кислота из напорного бака подается в колонну через два фонаря расходомера, включенные параллельно. Один поток кислоты проходит в испаритель и подается в виде смеси жидкости и пара на десятую тарелку колонны, другой поток без подогрева поступает на вышележащую тарелку.

Отходящий из абсорбционной колонны газ нагревается в подогревателе (топочном устройстве), смешивается в подогревателе

Серная кислота из напорного бака через регулятор подается в верхнюю часть колонны выше ввода холодного потока азотной кислоты. В нижнюю часть колонны вводится острый пар, при нагревании которым из тройной смеси начинает испарятся азотная кислота. Пары азотной кислоты при температуре 70¸85°С, поднимаясь вверх, выходят через штуцер в крышке колонны и поступают в холодильник-конденсатор. В этих парах имеются примеси оксидов азота и воды. В холодильнике-конденсаторе пары азотной кислоты при температуре около 30°С конденсируются с образованием 98¸99%-ой HNO 3 при этом оксиды азота частично поглощаются этой кислотой. Концентрированная азотная кислота, содержащая оксиды азота, направляется на две верхние тарелки концентрационной колонны и проходит их последовательно, причем оксиды выдуваются из раствора парами азотной кислоты, поступающими в конденсатор. Несконденсировавшиеся пары азотной кислоты и выделившиеся оксиды азота направляются на абсорбцию в башню, орошаемую водой. Полученная 50% кислота поступает в сборник и вновь направляется на концентрирование. Концентрированную азотную кислоту после охлаждения направляют на склад готовой продукции.

Отработанная серная кислота, содержащая 65¸85% H2SO4 , поступает на концентрирование. При концентрировании азотной кислоты с применением 92¸93% серной кислоты расход последней значительно сокращается при подаче на концентрирование 59-60%-ой HNO3. Поэтому выгодно проводить предварительное концентрирование 50%-ой HNO3 до 60%-ой путем простого упаривания.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)