ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основная аппаратура комбинированных систем и систем, работающих под давлением из "Технология связанного азота Издание 2" Сущность комбинированного способа производства азотной кислоты заключается в том, что сжигание аммиака и охлаждение нитрозных газов ведут при атмосферном давлении, а переработку окислов азота в кислоту — под повышенным давлением. Аппаратура отделений конверсии аммиака этих установок такая же, как и в системах, работающих без давления. Для переработки нитрозных газов применяют абсорбционные тарельчатые колонны, аналогичные колоннам, используемым в системах под повышенным давлением. [c.387] Новым видом оборудования комбинированных систем являются турбокомпрессоры для сжатия нитрозных газов, изготовляемые из кислотостойкой стали. [c.387] При окислении аммиака под давлением 9 кгс/см степень конверсии на 2—3% меньше, чем при атмосферном давлении, а потери платинового катализатора в 2—3 раза больше. Таким образом, данный процесс выгоднее проводить при атмосферном давлении. Однако тогда для современных мощных цехов, вырабатывающих азотную кислоту, потребуется большое число крупногабаритных аппаратов и, следовательно, возрастут затраты на строительно-монтажные работы. Эти соображения вынуждают применять в процессе конверсии аммиака повышенное давление. Например, проведение процесса при давлении около 2,5 кгс/см позволит сократить объем аппаратуры в 2,5 раза по сравнению с объемом в системах, работающих при атмосферном давлении, при умеренных потерях аммиака и катализатора. [c.387] Подобные системы работают без потребления энергии со стороны, так как тепло, выделяющееся в процессе окисления аммиака и окиси азота, используется для получения энергии на сжатие воздуха и нитрозных газов до указанных давлений. [c.388] Турбоагрегат этих систем состоит из воздушного турбокомпрессора, турбокомпрессора для сжатия нитрозных газов, паровой турбины, работающей на собственном паре (из котла-утилизатора). [c.388] И газовой рекуперационной турбины, использующей подогретые отходящие газы. [c.388] Все турбокомпрессоры и турбины насажены па общий вал. Пуск системы производится паром, подаваемым из общезаводской сети. [c.388] Большое распространение получила комбинированная система производства азотной кислоты, схематично представленная на рис. 11-19. [c.388] Процесс окисления аммиака в этой системе проводится обычным шособом и на рисунке не показан. Нитрозные газы далее охлаждают водой в двух последовательно включенных холодильниках 1 и 2. Конструкции применяемых холодильников различны. Осушенные нитрозные газы сжимают в турбокомпрессоре 5, вал которого приводится во вращение электродвигателем 3 через редуктор 4 и турбиной расширения 6, насаженной на общий вал с турбокомпрессором и работающей па отходящих газах. [c.388] Отходящие газы, подогретые в теплообменнике 8, подаются в турбину расширения 6 и затем отводятся в атмосферу. [c.389] Протекает также и реакция (УП.б). [c.389] На ванадиевом катализаторе АВК-10 высокая степень очистки газа от окислов азота достигается в интервале от 200 до 360 °С при избытке аммиака по сравнению со стехиометрическим количеством 10-30%. [c.389] Установка для очистки состоит из смесителя, реактора и аппаратов для испарения, фильтрования, подогрева и дозирования аммиака. Отходящие газы отбирают из теплообменника 8 и после очистки при 200—280 °С отводят для расширения в турбину 6. Содержание окислов в очищенном газе составляет не более 0,005%. [c.389] На 1 т азотной кислоты получают 0,67 т пара (0,445 Гкал), на 1 т связанного азота — 3,04 т пара (2 Гкал). [c.389] Конверторы. На рис. УИ-20 приведена конструкция конвертора, работающего под давлением до 7 кгс/см . Аппарат представляет собой два конуса, вставленных один п другой. Аммиачновоздушная смесь поступает в пространство между конусами, поднимается вверх и направляется во внутренний конус, открытый сверху. [c.389] Смесь проходит распределительный слой колец Рашига 2, покоящийся на решетке 3, что обеспечивает равномерное распределение потока газа по всему сечению катализаторных сеток 5. Сетки опираются на колосники 6, под которыми расположен также слой колец Рашига 2, выполняющий роль теплового аккумулятора, что позволяет после кратковременной остановки пустить контактный аппарат, не прибегая к разогреву сеток водородным пламенем. Одновременно с этим на кольцах осаждаются наиболее крупные частицы платинового сплава, уносимые нитрозными газами. [c.390] Этот слой колец поддерживают колосники 6, лежащие на кирпичном своде. Разогрев катализаторных сеток производится водородным пламенем. Струя водорода поступает через вращающуюся трубу, которая с помощью поворотного механизма 9 может описывать полную окружность. При этом пламя равномерно прогревает площадь сеток. [c.390] Для замера температуры газов служат термопары 7, расположенные по окружности под углом 90° четыре до катализатора и четыре после катализатора. Проба для анализа газов отбирается через восемь трубок 4, которые аналогично термопарам равномерно расположены по окружности четыре для отбора аммиачновоздушной смеси и четыре для нитрозных газов. [c.390] Для визуального наблюдения за накалом сеток во время розжига и за их состоянием в процессе работы аппарата служат четыре смотровых стекла 8, расположенных по окружности под углом 90°. В верхней части наружного конуса на штуцере между фланцами звжата предохранительная пластинка 10, которая может разорваться при внезапном повышении давления внутри конвертора и тем самым предохранить аппарат от разрушения. [c.391] Рабочий диаметр катализаторных сеток 1600 мм, масса загружаемой платины до 20—30 кг. Аппарат работает при температуре аммиачновоздушной смеси 250 °С и до 900 °С на катализаторных сетках. [c.391] Вернуться к основной статье