ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Промышленные схемы концентрирования азотной кислоты из "Технология азотной кислоты 1949" В промышленности достаточно широко распространены метод концентрирования азотной кислоты посредством простой отгонки воды (предварительное концентрирование) и метод перегонки в присутствии серной кислоты. [c.205] Перегонная колонна 2 имеет диаметр 1050 мм и высоту 9770 мм. Кипятильник 1 изготовляется диаметром 500 мм и высотой 4000 мм. Диаметр конденсатора 3 равен 1000 мм, а длина его 1800 мм. [c.206] Можно включить последовательно две колонны предварительного концентрирования, т. е. полученную в первой колонне 59%-ную азотную кислоту направить во вторую, работающую по той же схеме, что и первая колонна, но с промывкой паров горячей 59%-ной кислотой. Во второй колонне можно построить режим так, чтобы пары, выходящие из нее, содержали 45—48% HNO3 (тогда они могут быть поданы в среднюю часть первой колонны), а из куба второй колонны отводить кислоту с содержанием 60—63%, HNO3. Вторую колонну следует изготовлять из ферросилиция, так как при температуре порядка 120—125° и концентрации кислоты 59—63% нержавеющие стали будут сильно корродировать. [c.206] Для повышения содержания HNO3 в разбавленной азотной кислоте с 40 до 59% посредством одноступенчатой перегонки требуется на 1 т HNO3 объем колонны 0,25 м , поверхность кипятильника 1 м , поверхность конденсатора 1,5 м . [c.206] Концентрирование разбавленных растворов азотной кислоты лслользованием серной кислоты производится в колонне барботажного типа или в башне с насадкой из колец. Выделяющиеся пары азотной кислоты конденсируются в холодильнике, охлаждаемом водой, а разбавленная серная кислота (отработанная) после денитрации поступает на упаривание до содержания 92—95% Н2804 и снова используется для концентрирования разбавленной азотной кислоты. Серная кислота, таким образом, циркулирует в замкнутом цикле, и расход ее обусловливается только потерями в производстве. [c.207] Из известных систем концентрирования разбавленной азотной кислоты широкое распространение получила система, представленная на рис. 65. [c.207] Разбавленная азотная кислота из напорного бака 1 поступает в колонну 6 через два фонаря-расходомера 4, включенных параллельно часть кислоты проходит через испаритель 5 и подается в виде смеси жидкости и пара на десятую тарелку, а вторая часть в холодном состоянии подается на три тарелки выше. Купоросное масло нз напорного бака 2 через регулировочную коробку 3 подается на шестнадцатую тарелку. В нижнюю часть колонны (под первую тарелку) подается острый пар для денитрации отработанной серной кислоты. [c.207] Пары азотной кислоты уходят через штуцер в крышке колонны после двадцатой тарелки и конденсируются в холодильнике 7. Образующаяся кислота содержит большое количество растворенных окислов азота и поэтому возвращается на верхнюю тарелку колонны, где продувается парами азотной кислоты, идущими из колонны в конденсатор. Пройдя две отбелочные тарелки, концентрированная кислота, свободная от окислов азота, выводится из колонны и, о.хлаждеиняя в холодильнике 8, поступает на склад как готовый продукт. [c.207] Часть паров азотной кислоты, не сконденсировавшаяся в холодильнике 7, в смеси с окислами азота и воздухом, попавшим в систему вследствие неплотностей в аппаратуре, поглощается водой в башне 9, где образуется 50% пая азотная кислота. Башня работает с циркуляцией раствора при помощи центробежного насоса 12 через водяной холодильник 14, а в некоторых случаях без него. Разбавленная азотная кислота, полученная в башне 9, поступает в цикл на концентрирование, а инертные газы выбрасываются в атмосферу вентилятором 10. Отработанная серная кислота по выходе из колонны 6 направляется в концентрационные аппараты или охлаждается водой в холодильнике 13, а затем направляется в промежуточные хранилища. [c.207] Удельные поверхности охлаждения и нагрева для установки с тарельчатой колонной диаметром 850 мм следующие испарителя разбавленной азотной кислоты 0,16—0,2 м , конденсатора азотной кислоты 0,5—0,55 холодильника концентрированной азотной кислоты 0,1—0,12 м-, холодильника отработанной серной кислоты 0,5—0,55 м . [c.209] На рис. 66 представлена схема установки, работающей с применением для перегонки колонны с насадкой. Установка работает без предварительного подогрева разбавленной азотной кислоты, которая при 25—35° з бака 1 через контрольный фонарь 2 вводится примерно в середину колонны, а купоросное масло поступает из бака 3 через фонарь 4 в верхнюю часть колонны 5. Все необходимое количество тепла вводится в нижнюю часть колонны с острым паром. Отбелка концентрированной азотной кислоты производится в нижней части трубчатого конденсатора 6, имеющей насадку из керамиковых колец. Охлаждение азотной кислоты производится в холодильнике 7. [c.209] Температура паров в верхней части колонны 5 достигает 113—120°. Температура отработанной серной кислоты 162—166°, а содержание в ней H2SO4 около 70%. Охлаждение отработанной серной кислоты производится в холодильнике 12. Пар поступает в колонну с температурой 150—170° при 0,5 ата. [c.209] При начальной концентрации азотной кислоты 53% и купоросного масла 92%, при потерях азотной кислоты до 2,5% и при конечной концентрации азотной кислоты 99% указанная колонна может давать до 85 т концентрированной азотной кислоты в сутки. [c.209] Расходные коэфициенты производства концентрированной тшслоты пи такой схеме остакл-ея в тех же пределах, что и но схеме с тарельчатой колонной, а именно пара 0,6 т, электроэнергии 10 квт-ч, воды 25 м . Выход концентрированной азотной кислоты составляет 97,5%. [c.211] Дальнейшее усовершенствование установок по концентрированию азотной кислоты сводится к проведению денитрации серной кислоты в отдельной колонне с применением пара для нагревания и воздуха для продув- ки, и к увеличению размеров колонны и холодильников. [c.211] Это позволит значительно интенсифицировать производительность агрегата концентрирования азотной кислоты. [c.211] Вернуться к основной статье