Спосіб утилізації азотнокислотних окислювачів ракетного палива

Способ утилизации азотнокислотных окислителей ракетного топлива типа АК, включающий 28483 шляхи утворення екологічно чистих технологій". – Днепродзержинск, 1996. - C. 63). Учитывая высокую коррозионную активность перерабатываемых окислителей, авторы прредлагают использовать специальные реагенты (пористое стекло, фторированные полимеры, циалиты и др.) для извлечения фтористого водорода из нитроолеума. После удаления HF при температуре процесса выше 60°С в специальном оборудовании получают раствор концентрированной азотной кислоты и тетроксида азота, содержащий примеси фосфа тов, который затем перерабатывается в неконцентрированную азотную кислоту и далее в удобрения. Образующиеся по этому способу отходы непрореагировавшего реагента, фторидов и фосфа тов могут служить добавкой к минеральным удобрениям. По этому способу требуется осуществление процессов адсорбции, декантации и фильтрации реагента с HF в оборудовании выполненном из экзотических материалов, коррозионностойких при повышенных температурах. Использование концентрированной азотной кислоты с растворенным в ней тетраоксидом азота и примесью фосфатов авторы предлагают проводить при условиях требующи х применения специальных материалов на основе тантала. Применение твердых отходов, образующихся по этой те хнологии утилизации, как добавки к минеральным удобрениям является неправомерным. Целью настоящего изобретения является разработка способа утилизации азотнокислотных окислителей типа АК с добавками HF, Н3РО4 и І2 путем изменения технологических параметров процесса так, чтобы обеспечить получение продукционной неконцентрированной азотной кислоты для производства сложных удобрений с использованием типового оборудования, выполненного из широко применяемой легированной стали класса 18-10. Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки окислителя, включающем смешение утилизируемого сырья с предварительно охлажденной неконцентрированной азотной кислотой в колонном аппарате любого типа (насадочный, тарельчатый) с одновременной отдувкой оксидов азота воздухом и последующее поглощение оксидов азота, согласно изобретению, проводят смешение утилизируемого окислителя с циркулирующей, предварительно охлажденной неконцентрированной азотной кислотой в соотношении 1:5-1:12 до содержания азотной кислоты в получаемой смеси 55-60% масс., неконцентрированную азотную кислоту подают на смешение с температурой от минус 15 до плюс 20°С, а температуру в зоне смешения потоков и получаемой смеси поддерживают не более 25°С. Благодаря данным параметрам температурного режима и значений соотношения реагирующих потоков окислителя неконцентрированной азотной кислоты при котором масса потока разбавления превышает массу перерабатываемого окислителя в 5-12 раз, температурный разогрев полученной смеси в результате выделения тепла разбавления и тепла реакции превращения оксидов азота не превышает 5°С, что резко снижает коррозионную активность полученной азотной кислоты и позволяет использовать в качестве конструкционного материала сталь 12Х18Н10Т. Полученная продукционная 55-60% неконцентрированная азотная кислота с содержанием HF до 0,35% масс и Н3РО4 до 0,7% масс используется для разложения природных фосфатов в процессе производства сложных удобрений. Сущность изобретения поясняется следующим примером. Раствор 56%-ной неконцентрированной азотной кислоты с температурой 10°С подают на орошение насадочной колонны, в среднюю часть которой непрерывно дозируют перерабатываемый окислитель следующего состава: HNO3 не менее 73,1% N2O4 17,5-22,5% HF 0,5-0,75% H3РO4 1,0-1,3%. При этом массовое соотношение окислителя и неконцентрированной азотной кислоты составляет 1:10. В процессе смешения потоков одновременно с процессом разбавления происходит образование азотной кислоты из оксидов азота, воды и кислорода. За счет значительной массы кислоты разбавления полученная смесь разогревается только до температуры 13°С и имеет состав: НNО3 59% HF 0,35% Н3PO4 0,70% Н2O остальное. Полученную азотную кислоту из нижней части колонны разделяется на два потока - 1 часть продукционной азотной кислоты поступает на склад готовой продукции, а 10 частей возвращается в голову процесса после предварительной подготовки. Подготовка циркулирующей азотной кислоты заключаете в дозировке парового конденсата с температурой 15-20°С до получения содержания HNO3 56% масс, и охлаждении в рассольном холодильнике до 10°С. В колонне при смешении окислителя и азотной кислоты связывается 85% оксидов азота, содержащихся в исходном окислителе. Непрореагировавшие оксиды азота отдуваются воздухом, который подают в нижнюю часть колонны. Отдувочные газы с содержанием оксидов азота до 0,5% об. подвергают каталитической очистке и после снижения содержания Nox в газе до санитарной нормы выбрасывают в атмосферу. Скорость коррозии стали 12Х18Н10Т в получаемой азотной кислоте, указанного состава, при температуре 20°С не превышает 0,005 г/м 2 час, т.е. в соответствии с ГОСТ 13819-68 в этих условиях сталь 12Х18Н10Т обладает повышенной устойчивостью. Примеры осуществления способа в зависимости от содержания компонентов и состава перерабатываемого окислителя и технологических параметров процесса приведены в таблице. 2 76 76 77 77 72,85 72,00 73,0 72,4 79 78 77 76 76 72 78 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 НNO3 1 № п/п 3 21 2,78 22 22 21,8 21 20,1 27 26,5 27,8 27 21 21 22 22 N2O4 0,75 0,75 0,6 0,5 0,75 0,75 0,75 0,75 HF 1,0 1,25 1,25 1,2 1,0 0,9 0,05 0,01 1,25 1,25 1,25 1,25 H3PO4 Состав окислителя % масс 0,2 0,2 0,15 I2 0,28 0,25 0,35 0,35 0,35 0,36 HF 0,55 0,48 0,4 0,02 следы 0,70 0,70 0,70 0,70 H3PO4 0,03 0,02 I2 ост ост ост ост ост ост ост ост ост ост ост H2O Процесс не идет из за повышенной коррозии оборудования 55 57 60 56,5 57 55 60 55 57 59 60 НNO3 Состав продукционной кислоты % масс 1 1 2 3 12 8 5 10 8 12 5 12 9 7 5 Соотношение кислота окислитель 25 25 20 6 20 13 8 20 11 18 6 20 12 10 5 Темп кислот на смешение 50 50 42 28 22 19 17 23 16 20 15 22 16 17 14 Темп смеси 9 9 8 6 4 4 3 4 3 4 3 4 3 3 3 Коррозионная стойкость стали класса 1810 по ГОСТ 13819-68 8 и 9 слабоустойчивый Содержание Nox в продукционной кислоте не привышает 0,2% масс. По ГОСТ13819-68 3 балла характеризуют повышенную устойчивость металла 4 – устойчивый 6 – пониженная устойчивость Примечания Таблица 28483 28483 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4