ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение окиси азота из воздуха с последующей переработкой ее в азотную кислоту из "Технология азотной кислоты Издание 3" В Висконсинском университете (США) разработан способ получения окиси азота из воздуха при высокой T Mnepatype, достигаемой сжиганием природного газа технологическая схема приведена на рис. VI-24. [c.235] В печи 3 сжигается смесь газообразного топлива с подогретым воздухом. При этом развивается температура порядка 2200° С и образуется около 2% N0. Газы быстро охлаждаются в одном из рекуператоров 2, работающих попеременно в одном происходит охлаждение продуктов сжигания газа, нагревающих насадку рекуператоров, в другом за счет аккумулированного тепла нагревается воздух, поступающий в печь. [c.235] В подогревателе 4 газы нагреваются до 300—320° С и поступают в нижнюю часть колонны 8, здесь из силикагеля десорбируются поглощенные им окислы азота. Далее газы направляются в нижнюю часть колонны 5, где при нагревании из силикагеля удаляется поглощенная вода. Затем в холодильнике 6 газы окончательно охлаждаются до 7° С последовательно водой и рассолом. При этом выделяется часть содержащейся в газах воды, которая в присутствии окислов азота образует разбавленную азотную кислоту (кислый конденсат). Оставшаяся в газах влага поглощается силикагелем в верхней части колонны 5. Осушенные таким образом нитрозные газы окисляются в аппарате 7 и одновременно охлаждаются до —50° С в присутствии силикагеля (катализатора). [c.235] Окисленные газы (степень окисления 85—90%) проходят верхнюю часть колонны 8, где на подвижном слое силикагеля адсорбируется из газов двуокись азота при температуре —10° С в начале и при 50° С в конце процесса. Степень улавливания N0 составляет 95—98%. Выхлопные газы отводятся в атмосферу. [c.236] В нижней части колонны 8 окислы азота выделяются из силикагеля при нагревании его реакционными газами и продувке небольшим количеством воздуха. Полученные нитрозные газы содержат около 50% N02, они перерабатываются в колонне 9 в азотную кислоту концентрацией 60%. Силикагель возвращается в верхнюю часть колонны 8 для поглощения окислов. [c.236] Силикагель, служащий в колонне 5 осушителем газов, после обезвоживания в нижней части колонны вновь подается в ее верхнюю часть для поглощения влаги. [c.236] Электроэнергия, кет ч. Топливо, млн. ккал. . Охлаждающая вода, Силикагель, кг. ... Г алька (97 % MgO), кг. [c.236] Казакова, В. Е. Горфункель, Ф. П. Ивановский и другие предложили следующую схему получения окислов азота , выгодно отличающуюся от предыдущего способа. Для получения газов цо этой схеме применяется обогащенный кислородом (до 60% Ог) и тщательно осушенный воздух. [c.236] Схема процесса показана на рис. У1-25. Воздуходувка I подает воздух в систему, где он подогревается до 150—180° С отходящими газами в теплообменнике 5, затем через переключающее устройство 2 поступает на раскаленную насадку одного из рекуператоров 3 и нагревается до 1900—2000° С. [c.237] При помощи газодувки 8 через водяной холодильник 9 газы подаются последовательно в два окислителя 10, в которых катализатором является силикагель. Применение силикагеля возможно благодаря отсутствию влаги в нитрозных газах. Тепло, выделяющееся при окислении, отводится в реакторах 10 водой и рассолом. Отсюда газы при —10° С поступают в колонну 12, где двуокись азота адсорбируется кипящим слоем силикагеля. В процессе противоточной адсорбции газы нагреваются до 60° С, а содержание N02 в них снижается с 2,5 до 0,05—0,03%. [c.237] Преимущество процесса заключается в том, что при отсутствии водяных паров в газах силикагель можно применять как в качестве катализатора процесса окисления N0 в МОг без предварительного удаления воды из газов, так и в качестве адсорбента образующейся двуокиси азота. [c.238] Казакова и др. разработали способ адсорбции окислов азота из отходящих нитрозных газов применительно к условиям цеха разбавленной азотной кислоты, работающего при. повышенном давлении (не исключается его применение и в других условиях). Схема приведена на рис. У1-26. [c.238] Выхлопной газ под давлением от 3,5 до 5,5 ат, содержащий около 0,22—0,25% МОг и 3—4 паров воды (степень окисления 80%), охлаждается сначала водой в холодильнике /, затем рассолом в холодильнике 2 до О—ГС. При этом конденсируется избыток воды, которая взаимодействует с окислами азота с образованием 40—45%-ной азотной кислоты. Кислота отделяется в сборнике 7 и поступает на склад. Таким образом, отходящие газы обедняются окислами азота на 25—30%, поэтому их концентрация в газах снижается до 0,15—0,2%, а содержание влаги уменьшается до 1 г м . Степень окисления газов, однако, возрастает до 90%. Такой газ поступает в тарельчатую колонну 3 противотоком стекающему вниз силикагелю, который поглощает из газов пары воды, окись и двуокись азота, а также кислород. [c.238] В порах зерен силикагеля адсорбированные вещества взаимодействуют с образованием очень чистой 70%-ной азотной кислоты, содержащей до 10% растворенных окислов азота. Отходящие газы после колонны 3 выбрасываются в атмосферу, содержание N0-1- N02 в них не более 0,02%, что соответствует 90% степени очистки только за счет силикагеля, а с учетом кислоты, отделившейся в холодильниках 1 и 2,— около 92—93 /о- Содержание влаги соответствует температуре —ЗОн—50° С. [c.238] Поступающий на адсорбцию силикагель содержит 1,2% N0 и 1,1% НгО, после адсорбера в нем присутствует 5,5—6% N02 и 3,0—3,5% НгО. При этом степень насыщения силикагеля составляет 50—55% от теоретической. Время пребывания силикагеля в адсорбере равно 4 ч. [c.238] Потери силикагеля при трении в виде пыли в зависимости от марки и способа его подачи составляют от 0,01 до 0,2 /о от находящегося в обороте, или 17 кг (максимум), считая на 1 т HNO3, получаемой из отходящих газов. [c.240] Приведенные выше показатели относятся к силикагелю марки A M с частицами среднего диаметра 0,365 мм и удельной поверхностью 710 м /г. В случае применения силикагеля марки КСМ 6 с частицами среднего диаметра 1,96 мм и удельной поверхностью 500 м /г показатели ухудшаются степень очистки снижается примерно на 10%, расход силикагеля возрастает в 3 раза, потери его увеличиваются в 3,5—4,5 раза, время пребывания его в аппарате сокращается до 0,7—1,25 ч. [c.240] Этот метод очистки газов требует дополнительных затрат, составляющих около 1 руб. на 1 г азотной кислоты основной мощности цеха. [c.240] Вернуться к основной статье