ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет установки для получения концентрированной азотной кислоты непосредственно из окислов азота из "Методы расчетов по технологии связанного азота" Производство концентрированной азотной кислоты прямым-способом основано на использовании жидкой четырехокиси азота. Абсорбционный способ получения концентрированных окислов азота значительно экономичнее конденсационного, а осуществление его под давлением дает еще лучшие экономические показатели, чем под атмосферным давлением. Примерный метод расчета дается для установки, представленной на рис. 42. [c.198] Окислы азота, полученные контактным окислением аммиака под атмосферным давлением, проходят последовательно основной теплообменник для подогрева выхлопных газов, теплообменник для подогрева воздуха и поступают в скоростной холодильник. Здесь отделяется 2/3 избыточной реакционной воды. Полученный конденсат слабой азотной кислоты и аммонийных солей в производство концентрированной азотной кислоты не поступает. [c.198] Далее газы поступают в холодильник-конденсатор 1, где охлаждаются до температуры 20 — 40°. Одновременно образуется конденсат, содержащий 25% HNO3. Этот конденсат используется в данном производстве. [c.198] Нитрозные газы (вместе с продувочными газами), полученные под атмосферным давлением, сжимаются турбокомпрессором 2 до давления 6 ата. В холодильнике 3 нитрозные газы окисляются и охлаждаются до 60°. Дальнейшее окисление нитрозных газов производится в окислительной колонне 4. На тарелках этой колонны находится азотная кислота средней концентрации, которая охлаждается водой, проходящей по змеевикам, расположенным на тарелках. При прохождении газа через кислоту происходит интенсивное отнятие тепла реакций. [c.198] Полученный в колонне 7 нитроолеум направляется через сборник 10 для разложения в отбелочную колонну 11. Выделившиеся окислы азота поступают в водяной холодильник 12 и рассольный холодильник 13. Полученная жидкая четырехокись азота собирается в мешалке 14. Остатки газа засасываются турбокомпрессором. [c.200] Полученная в автоклаве смесь концентрированной азотной кислоты с растворенной в ней двуокисью азота подается в среднюю часть отбелочной колонны 11. Отбеленная концентрированная азотная кислота проходит холодильник 19, откуда направляется, как готовый продукт, в хранилище, а часть — в холодильник 6, доокислитель 5 и после дополнительного охлаждения — в поглотительную колонну 7. [c.200] В скоростном холодильнике отделяется избыточная реакционная вода. Количество ее, согласно реакциям ЫНз + 20.2 == = N0 + 1,5Н20 + 0,7502 = НМОз + Н2О (154) составляет 1 1,5, т. е. 2/3 от общего количества (без учета воды, вносимой воздухом и аммиаком). [c.200] В холодильнике-конденсаторе 1 происходит охлаждение газа, частичное окисление окиси азота, конденсация паров воды и образование слабой азотной кислоты. Аналогичный процесс имеет место и в холодильнике 3. В окислительной колонне 4 происходит дальнейшее окисление окиси азота. В доокислителе 5 остатки окиси азота окисляются концентрированной азотной кислотой. [c.200] В холодильниках 12 и 13 окислы азота сжижаются в виде четырехокиси азота. [c.201] В систему поступает из холодильника-конденсатора 1 2,22 кгмол НЫОз, а всего 560,12 кг 25-процентной НЫО3. [c.201] В окислительную колонну поступают продувочные газы из автоклава. Определяем количество и состав их. [c.201] Остальное количество 96,6% составляют кислород и азот. [c.202] Практически расходуется в 1,4 раза больше, а именно 522 1,4 = 730 Л1 . Избыток составляет 208 м . [c.202] Компоненты кгмол % объемн. [c.202] Определяем степень полимеризации двуокиси азота. [c.203] Во избежание ухудшения абсорбции двуокиси азота в нитроолеумной колонне необходимо, чтобы в окислителе 4 и до-окисдителе 5 происходило практически полное окисление окиси азота. При определении наиболее оптимальных соотношений между степенью окисления окиси азота кислородом воздуха в окислителе 4 и степенью окисления окиси азота концентрированной азотной кислотой в доокислителе 5 следует исходить из таких соображений. С увеличением степени окисления окиси азота кислородом воздуха резко увеличиваются размеры колонны, а следовательно, и амортизационные и эксплуатационные расходы. Перенесение же окисления окиси азота в доокислитель увеличивает расход азотной кислоты, переработка которой снова в концентрированную вызывает дополнительные затраты. Это видно из приведенной диаграммы (рис. 43). Для системы, работающей под давлением, оптимальная степень окисления окиси азота кислородом находится в пределах 96 — 97%. [c.203] Принимаем диаметр окислительной колонны 2,5 м, расстояние между тарелками — 0,25 м. [c.203] Компоненты кгмол % объемн. [c.205] Определяем температуру газа после окисления и полимеризации окислов азота. [c.205] Вернуться к основной статье