Спосіб абсорбції оксидів азоту

Изобретение относится к производству азотной кислоты и касается поглощения водой окислов азота из нитрозного газа. Известны способы абсорбции окислов азота, проводимых в абсорбционных колоннах, в которых нитрозный газ подают в нижнюю часть колонны навстречу воде, движущейся по тарелкам колонны сверху вниз. При этом кислота более высокой концентрации получается на 3-5 тарелках. Опускаясь вниз, часть кислоты разлагается для повышения окисленности нитрозного газа и за счет этого ее концентрация в нижней части колонны понижается. Известен способ-прототип [Атрощенко В.И., Каргин С.И. Технология азотной кислоты. М., Химия, 1970, с. 207-208, рис. VI-8], в котором нитрозный газ подвергается абсорбции следующим образом. Нитрозные газы поднимаются снизу вверх навстречу стекающей кислоте одним потоком. В процессе абсорбции газы обедняются окислами азота и их концентрация и окисленность снижается. Нитрозные газы могут подаваться не под первую тарелку, а под 4-ю или 5-ю, нижние 3-4 тарелки используются как окислительные. В этом случае отбор продукционной кислоты производят с 4-й и 5-й тарелки, а с нижней части более слабую кислоту перекачивают на верхние тарелки насосом. Этому способу свойственны те же недостатки. Опускаясь вниз часть кислоты разлагается для повышения окисленности нитрозного газа и в нижней части колонны получается более слабая кислота. Отбор более крепкой кислоты с 4-й, 5-й тарелки приводит к установке дополнительного насоса, что не всегда желательно. В основу изобретения поставлена задача создать такой способ абсорбции окислов азота, который бы позволял получать кислоту более высокой концентрации в кубе абсорбционной колонны, а не на 3-5 тарелках, что упростило бы эксплуатацию установок производства азотной кислоты без снижения ее концентрации. Для решения этой задачи в способе абсорбции окислов азота заключающегося в том, что нитрозные газы подают в нижнюю часть абсорбционной колонны, откуда они поднимаются снизу вверх, навстречу стекающей кислоте, дополнительно нитрозный газ такой же концентрации подают и под вышележащие тарелки. Такая дополнительная подача нитрозного газа под вышележащие тарелки абсорбционной колонны позволит поднять на них концентрацию и окисленность нитрозного газа, так как подаваемый нитрозный газ имеет концентрацию и окисленность выше, чем тот, который уже прошел ряд тарелок. Дополнительная подача нитрозного газа под вышележащие тарелки позволит поднять на них концентрацию и степень окисленности нитрозного газа без разложения азотной кислоты и за счет этого получить в кубе колонны более высокую концентрацию кислоты без установки дополнительного насоса. Кроме того, одновременная подача нитрозного газа в нижнюю часть абсорбционной колонны и под вышележащие тарелки позволит приблизить соотношение NO2:NO до эквимолекулярной смеси за счет более высокой окисленности подаваемого нитрозного газа, что приведет к увеличению скорости абсорбции на самых верхних тарелках и снижению содержания окислов азота в газе на выходе из колонны. Подача части нитрозного газа под вышележащие тарелки позволит также разгрузить первую тарелку по количеству выделяемого на ней тепла, что при одном и том же количестве охладителя приведет к снижению температуры в кубе колонны, а в свою очередь снижение температуры кислоты при прочих равных условиях позволяет дополнительно повысить концентрацию кислоты на выходе из абсорбционной колонны. На чертеже изображена схема установки для осуществления предлагаемого способа. Нитрозный газ поступает в нижнюю часть абсорбционной колонны 2 и дополнительными потоками 3 под вышележащие тарелки 4, увеличивая, как это описано выше, скорость абсорбции и концентрации кислоты в кубе колонны. После поглощения окислов азота он поступает на дальнейшую переработку 5. Пример 1 (прототип). Нитрозный газ в количестве 38000 м3/сек., давление 5,2 ати с температурой 62°С, концентрацией 9% и степенью окисленности 71% поступает в нижнюю часть абсорбционной колонны, которая орошается 4 м3/час водой. При этом концентрация кислоты в нижней части (кубе) колонны составляет 55%, а на 4 тарелке 55,8%. Содержание окислов после колонны 0,1%. Температура кислоты 52°С. Пример 2 (по изобретению). Нитрозный газ в количестве 38000 м3/час, давлением 5,2 ати, температура 62°С с концентрацией 9% и степенью окисленности 71% поступает в нижнюю часть абсорбционной колонны, которая орошается 3,7 м3/ч водой. Дополнительно нитрозный газ подается под 4-ю и 6-ю тарелки. При этом концентрация кислоты в нижней части (кубе) колонны составляет 56,2%, а на 4-й тарелке 56%. Содержание окислов азота 0,1 %, температура 47 С.