Установка для виробництва азотної кислоти

Установка для виробництва азотної кислоти, що містить зв'язані по ходу технологічного процесу трубопроводами холодильник-конденсатор, абсорбційну і продувальні колони, яка відрізняється тим, що вона додатково містить послідовно розташовані десорбер, змішувач і насос, встановлені після абсорбційної колони, причому газовий трубопровід десорбера підключений до лінії подачі нітрозного газу з продувальної колони в абсорбційну колону, а повітряний трубопровід - до лінії подачі повітря в продувальну колону, змішувач додатково обладнаний лінією подачі конденсату водяної пари, а вхід насоса підключений до верху абсорбційної колони двома трубопроводами подачі розбавленої азотної кислоти. (19) (21) 2000095542 (22) 27.09.2000 (24) 15.11.2001 (33) UA (46) 15.11.2001, Бюл. № 10, 2001 р. (72) Савенков Анатолій Сергійович, Туголуков Олександр Володимирович, Степанов Валерій Андрійович, Кулацкий Микола Степанович, Близнюк Ольга Миколаївна, Спотар Володимир Петрович (73) ГОРЛІВСЬКЕ ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО "КОНЦЕРН СТИРОЛ", UA, ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA 42973 нітрозного газу з продувальної колони в абсорбційну колону, а повітряний трубопровід - до лінії подачі повітря в продувальну колону, змішувач додатково обладнаний лінією подачі конденсату водяної пари, а вихід насоса підключений до верху абсорбційної колони двома трубопроводами подачі розбавленої азотної кислоти. Відмітними ознаками пропонованої установки є те, що вона додатково містить послідовно розташовані десорбер, змішувач і насос, встановлені після абсорбційної колони, причому газовий трубопровід десорбера до лінії подачі нітрозного газу з продувальної колони в абсорбційну колону, а повітряний трубопровід - до лінії подачі повітря в продувальну колону, змішувач додатково обладнаний лінією подачі конденсату водяної пари, а вихід насоса підключений до верху абсорбційної колони двома трубопроводами подачі розбавленої азотної кислоти. Завдяки наявності додаткових апаратів, такому їхньому розташуванню і взаємодії забезпечується створення додаткової абсорбційної зони в верхній частині колони, в якій відбувається водночас як абсорбція оксидів азоту, так і їхнє розчинення в азотній кислоті, проведення наступного процесу абсорбції з будь-якою щільністю його зрошення і одержання азотної кислоти будь якої заданої конденсації (до 70%) при зниженні оксидів азоту в газах, що відходять до 0,005-0,009%. Все це виключає використання каталітичної очистки вихлопних газів, зменшує кількість обладнання і знижує видаток енергії. При розміщенні апаратів в інший послідовності, наприклад, десорбер розташований після змішувача, ефективність роботи колони не зміниться, однак для цього потребується підвищений видаток повітря для віддувки розчинених оксидів азоту в слабкій азотній кислоті, що виходить з верхньої частини абсорбційної колони, а також збільшення загальної кількості азотної кислоти за рахунок додаткової подачі конденсату водяної пари, що призводить до збільшення енерговитрат на десорбцію. В будь-якому іншому розташуванні апаратів процес розчинення оксидів азоту не відбувається, а значить вміст оксидів азоту у вихлопних газах буде складати 0,1-0,15 % об. На кресленні (фігура) пропонована схема установки для виробництва азотної кислоти. Вона включає зв'язані по ходу технологічного процесу трубопроводом холодильник-конденсатор 1, абсорбційну колону 2, продувальну колону 3, десорбер 4, змішувач 5 і насос 6. Газовий трубопровід 7 десорбера 4 підключений до лінії подачі нітрозного газу з продувальної колони 3 в абсорбційну колону 2.0 Повітряний трубопровід 8 десорбера 4 підключений до лінії подачі повітря в продувальну колону 3. Змішувач 5 додатково обладнаний лінією подачі конденсату водяної пари 9. Вихід насосу 6 підключений до верху абсорбційної колони 2 двома трубопроводами 10 і 11 подачі азотної кислоти. Робота установки здійснюється наступним чином. Після подконтактного окислення аміаку киснем повітря і окислення оксиду азоту, нітрозний газ, що містять в ваг.%: N2 - 68, О2 - 6, NO - 10 і Н2О - 16, в кількості 60000 м3/г з температурою 160°С надходять в холодильник-конденсатор 1, де охолоджується до 55°С. При охолоджуванні нітрозного газу, утворюється конденсат азотної кислоти (46% HNO3), що подають в абсорбційну колону 2 на 10-у тарілку. Нітрозний газ з температурою 55°С з холодильника-конденсатора 1 надходить в абсорбційну колону 2, що зрошується двома потоками азотної кислоти концентрацією 5%. Інший потік в кількості 6 м3 спрямовують на вибійну тарілку. В абсорбційній колоні діаметром 3,2 м, що містять 47 шт., сітчастих тарілок, під тиском 7,3 атм при температурі 30-50°С відбувається одночасна абсорбція оксидів азоту та розчинення їх в азотній кислоті. Ступінь розчинення складає 92,5%. Азотна кислота з концентрацією 12%, що утворюється на 5 тарілці згори, спрямовується в десорбер 4 для вилучення розчинених оксидів азоту, які по лінії 7 подають в основний потік нітрозного газу що подається в нижчю частину абсорбційної колони 2 з холодильника-конденсатора 1 і продувальної колони 3. Витрата повітря в десорбері 250 м3/ч. Азотна кислота з десорбера 4 спрямовується в змішувач 5, де відбувається розведення кислоти конденсатом водяної пари до концентрації 5% і насосом 6 подається в абсорбційну колону 2. Продукційна азотна кислота концентрацією 60% з абсорбера 2 надходить в продувальну колону 3, тут при температурі 60-70°C повітрям в кількості 250 м3/годину видуваються розчинені в ній окисли повітря, що спрямовуються в абсорбційну колону 2, а продукційна кислота рушає на склад. Хвостові гази зі складом 0,009% оксиду азоту з десорбційної колони 2 викидаються в атмосферу. Джерела інформації. 1. Виробництво азотної кислоти в агрегатах великої одиничної потужності / Під ред. В.М. Олевського. - М.: Хімія, 1985. - з*. 310-314. 2. Теж, ст. 330-334 (прототип). 2 Фіг. 42973 3 42973 __________________________________________________________ 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 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4