Давление при абсорбции оксидов азота

В 1976 г. начато внедрение в промышленность агрегата по производству неконцентрированной азотной кислоты мощностью 380 тыс. т моногидрата в год — системы АК-72. В основу данной системы, разработанной ГИАП, положен замкнутый энерготехнологический цикл с двухступенчатой конверсией аммиака и охлаждением нитрозных газов под давлением 4,2-105—4,7-10 Па и абсорбцией оксидов азота под давлением 11-10 —12-105 Па с выпуском продукции в виде 60%-ной азотной кислоты. Хвостовые нитрозные газы подвергаются высокотемпературной каталитической очистке на двухступенчатом катализаторе (см. с. 34). Ниже приведены сравнительные данные по расходным коэффициентам для трех систем получения неконцентрированной азотной кислоты АК-72, под давлением 7,3-Ю Па и комбинированной системы, работающей под давлением в отделении абсорбции 3,5-1№ Па. [c.38]

Конверсия аммиака проводится при 890—900 °С. При этом выход оксида азота составляет до 96%. Тепло, выделяющееся в ходе реакции, используется в котле-утилизаторе 5 для получения перегретого пара под давление.м 13-10 Па. Далее нит-розные газы поступают в окислитель 6, где оксид азота окисляется до диоксида. Температура газов после окисления повышается до 300—310 °С, что позволяет использовать их для подогрева воздуха в подогревателе 7. В холодильнике 1 с охлаждением нитрозных газов идет конденсация водяных паров (образовавшихся при окислении аммиака), а также взаимодействие диоксида азота с парами с образованием азотной кислоты. На выходе из холодильника кислота отделяется от газов и поступает в абсорбционную колонну 2 на тарелку с кислотой той же концентрации, а газы идут в нижнюю часть колонны для абсорбции смесью воды и азотной кислоты. Продукционная кислота, полученная в колонне, содержит до 1 % растворенных оксидов азота, которые удаляются при продувке в отдувочной колонне 3. [c.212]

Примером процесса с открытой цепью по газовой фазе может служить технологическая схема отделения кислотной абсорбции нитрозных газов в производстве разбавленной азотной кислоты под атмосферным давлением, которая приведена на рис. 48. Степень абсорбции оксидов азота в каждой башне относительно невелика, но в шести последовательно соединенных башнях суммарная степень извлечения оксидов азота из газов достигает примерно 92%. Оставшиеся нитрозные газы поглощаются щелочью в последующих башнях (на рисунке не показано). Подобные схемы используются в производстве серной и соляной кислот, некоторых минеральных солей и многих органических продуктов. [c.121]

Принципиальная технологическая схема агрегата УКЛ-7 (7,3-10 Па) приведена на рис. УП1-4. Атмосферный воздух очищается на суконном фильтре воздухозаборника 15, затем очищенный воздух сжимается в первой ступени турбокомпрессора 14 до давления 3,5-10 Па. Воздух при этом нагревается до 175 °С. Затем он охлаждается водой в промежуточном холодильнике 12 до 40—45 °С и сжимается во второй ступени турбокомпрессора 14 до давления 7,3-10 Па. Далее сжатый воздух идет на окисление аммиака, в качестве добавки в процессе кислой абсорбции, а также на отдувку оксидов азота от азотной кислоты и на сжигание природного газа в топках 16. [c.212]

Комбинированный метод получения азотной кислоты состоит в окислении газообразного аммиака кислородом воздуха под атмосферным давлением в присутствии катализатора и абсорбции оксидов азота водой под давлением 3,4 10 —4,2 10 Па. [c.47]

Наиболее эффективными для процесса абсорбции оксидов азота являются колонные аппараты с ситчатыми тарелками. К. п. д. ситчатых тарелок и количество тепла, выделяющегося иа тарелках по высоте аппарата, определяют по данным, полученным прн температуре —10 °С, давлении 0,48 МПа и линейной скорости газа 0,22 м/с [79]. Для других условий проведения процесса к. п. д. определяют по его изменению в диапазоне давлений 0,098 1,96 МПа и скорости нитрозного газа 0.2—0,6 м/с [80]. [c.101]

Рис, 1-65. Схема производства концентрированной азотной кнслоты методом прямого синтеза прн абсорбции оксидов азота под давлением 0,343 МПа [c.107]

Противоточный контакт фаз - известное решение, обеспечивающее максимальную движущую силу процесса переноса, широко распространенным примером которого является противоточная организация движения теплоносителей в теплообменнике. Рассмотрим другой пример - абсорбцию оксидов азота. На рис. 5.31, о показана зависимость равновесных парциальных давлений оксидов азота над раствором НМОз. Для максимального поглощения оксидов, которое достигается при их минимальном давлении, жидкая фаза должна быть слабокислой. Это осуществляется в абсорбере с противоточным движением фаз (рис. 5.31, б). Вверху абсорбера, где подается вода, концентрация кислоты минимальна, и выходящие газы содержат небольшое количество [c.300]

Такой двухтемпературный процесс осуществляют в двух последовательных реакторах, работающих при разных температурах. При этом первый выполнен в виде аппарата смешения или проточно-циркуляционной установки, так как реакция очень экзотермична и прямой контакт циклогексанола с 60%-й НЫОз может привести к взрыву. Экономичность процесса во многом зависит от утилизации выделяющихся оксидов азота, которые превращают в азотную кислоту, сводя ее расход к минимуму. Чтобы улучшить условия абсорбции оксидов азота, ведут окисление при повышенном давлении (0,3—0,5 МПа). [c.380]

Государственный институт азотной промышленности разработал комбинированную схему получения неконцентрированной азотной кислоты в абсорбционном отделении под давлением 3,5-105 Па с новым контактным оборудованием и применением агрегатного принципа всего технологического процесса. Новый проект позволил сэкономить оборудование контактного отделения, поместить отделение абсорбции и склад продукции в одном корпусе, исключить щелочное поглощение хвостовых нитрозных газов. Обезвреживание выхлопных газов достигается за счет низкотемпературной очистки с применением аммиака на ванадиевом катализаторе. Содержание оксидов азота после очистки в выхлопных газах не более 0,012 об.%. [c.36]

При этом методе производства азотной кислоты окисление аммиака, окисление оксида (11)Н0 до оксида (IV) N02 и абсорбция оксидов азота водой производятся под атмосферным давлением. [c.39]

Степень окисления N0 возрастает при повышении давления. В установках, работающих под атмосферным давлением, окисление оксида азота с последующей абсорбцией NO2 водой проводят лишь на 92 — 93%, а при повышенном давлении окисляют N0 и абсорбируют водой уже 98—99% исходного оксида азота. Поэтому в азотнокислотных цехах, работающих при атмосферном давлении, приходится устанавливать дополнительную громоздкую аппаратуру для частичного окисления и абсорбции смеси N0 и NO2 щелочами. В цехах, работающих под давлением, можно ограничиться водной абсорбцией. [c.249]

Определить движущую силу абсорбции и к п. д. прямоточного насадочного скруббера при поглощении оксидов азота содовым раствором при 30 °С и давления 0,1 МПа. Начальная концентрация оксидов азота (считая на NO2) — 1% (сб.) конечная —0,1% (об.). Концентрация содового раствора на входе в скруббер — 3 н. [c.221]

С повышением концентрации кислоты в процессе абсорбции возрастает равновесное давление оксида азота (IV) и снижается движущая сила процесса. Вследствие этого процесс абсорбции замедляется. [c.222]

Таким образом, возможность получения азотной кислоты концентрацией более 0,65 мае. дол. объективно ограничена температурой и давлением процесса абсорбции и содержанием оксида азота (IV) в нитрозных газах. В реальных условиях производства при температуре 40°С, давлении 0,1 МПа и понижении содержания оксида азота вследствие его поглощения из газа концентрация получаемой кислоты не превышает 0,5 мае. дол. Получение азотной кислоты более высокой концентрации требует иной технологии. [c.222]

При высокой температуре в воздухе, азоте или водороде. Окисление на. воздухе протекает при температурах выше 450 С с образованием оксидов титана и нитридов. Температура воспламенения падает с повышением давления воздуха, что иногда приводит к локализованному выгоранию изготовленных из титанового сплава лопаток компрессоров газовых турбин [42]. Гидрид титана легко образуется при температурах выше 250 °С, а при более низких температурах — при катодном выделении водорода. Абсорбция кислорода, азота или водорода при повышенных температурах приводит к охрупчиванию металла. [c.378]

Газы после абсорбции находятся под повышенным давлением, потенциал которого можно использовать в газовой турбине для привода воздушного компрессора. Но энергии отходящих газов как рабочего тела турбины недостаточно для сжатия воздуха до давления на входе в систему. Во-первых, имеют место потери давления на преодоление гидравлического сопротивления в аппаратах и трубопроводах, и отходящие газы имеют давление несколько меньшее, чем на входе. Во-вторых, объем отходящего газа также меньше необходимого - почти весь кислород расходуется на образование продукта. Энергию рабочего тела можно увеличить, если его нагреть. Для этого в технологическую систему вводят энергетический узел - горелку природного газа (рис. 5.57). Высокая температура (1000 - 1050 К) позволяет провести нейтрализацию оксидов азота на палладиевом ка- [c.458]

Эта реакция до температуры 413 К практически необратима. Повышение давления и понижение температуры способствуют образованию оксида азота (IV). Нитрозные газы поступают на абсорбцию водой [c.38]

В процессе абсорбции оксида углерода жидким азотом при повышенном давлении и низких температурах (эти условия способствуют окислению N0 в N02 и КгОз) могут образоваться взрывоопасные комплексные соединения сложного состава. [c.320]

Будущее производства азотной кислоты связано с разработкой и внедрением в промышленность агрегатов большой мощности — 1000 т НМОз в сутки и более, работающих под повышенным давлением. Создание таких агрегатов сокращает капиталовложения. Особенно большой эффект дает применение давления в отделении абсорбции, где лимитирующим фактором является скорость реакции окисления оксида азота в оксид (IV) N02. Так как реакция окисления N0 в N02 идет с уменьшением объема и скорость ее зависит от концентрации реагирующих веществ в кубе, повышение давления эквивалентно повышению концентрации. Кроме того, с повышением давления сокращается удельный абсорбционный объем. [c.7]

Как было показано выше, применение давления на стадии окисления аммиака неблагоприятно сказывается на выходе оксида азота и увеличивает потери платины. Вследствие этого применяются комбинированные системы, в которых окисление аммиака осуществляется под атмосферным давлением или небольшим избыточным давлением, а окисление N0 и абсорбцию ведут под повышенным давлением, которое особенно благоприятно для реакции окисления оксида (II)N0 до оксида (1У)М02. Однако производительность комбинированных агрегатов, работающих под давлением 1/3,5Х [c.29]

Преимущество схемы в том, что окисление аммиака под атмосферным давлением проводится при температуре 1073—1093 К, в результате чего снижаются потери платиноидного катализатора по сравнению с потерями при окислении под давлением. К недостаткам способа относятся большие объемы абсорбционного отделения, невысокая концентрация продукционной кислоты (не более 50%) и низкая степень поглощения оксидов азота, вследствие которых после кислой абсорбции необходимо щелочное поглощение с вы- [c.39]

Состояние системы N02-HN0з-H20 и, следовательно, концентрация получаемой азотной кислоты зависит от температуры, давления, парциального давления оксида азота (IV) в поглощаемой газовой смеси и концентрации образовавшейся кислоты. При понижении температуры и концентрации кислоты и повышения давления степень абсорбции оксида азота (IV) водной азотной кислотой возрастает, при том тем интенсивнее, чем выше концентрация его в нитрозных газах. При атмосферном давлении и температуре 25°С абсорбция оксида азота практически прекращается, когда концентрация кислоты достигнет 0,6 5 мае. долей (рис. 15.11). [c.222]

Системы, работающие по комбинированной схеме с давлением 0,35— 0,4 МПа иа стадии абсорбции оксидов азота, состоят из нескольких агрегатов мощностью 45—50 тыс. т/год (в пересчете на 100%-иую НКОз). Концентрация продукционной кислоты 47—49% (масс.). Схема установки приведена на рис. 1-40. Атмосферный воздух и газообразный аммиак из газгольдера после очистки поступают в аммиачно-воздушный вентилятор из иего аммиачно-воздущиая смесь (АВС), пройдя подогреватель и дополнительно картонные фильтры, поступает в контактные аппараты. Процесс окислени аммиака ведут при температуре 800—820 °С и линейной скорости смеси около 1,0—1,2 м/с. Нитрозные газы после контактных аппаратов поступают в ко-тел-утилизатор, в котором оии охлаждаются до 160—190 С. При этом получают пар давлением 4,0 МПа и с температурой перегрева до 450 С. Далее иитрозные газы направляются в подогреватель аммиачио-воздушиой смесн здесь онн охлаждаются до 125—140 С и двумя параллельными потоками поступают в два газовых холодильника-промывателя, где температура газов снижается до 35—40°С. При охлаждении нитрозных газов происходит коиденсация водяных парой с образованием 12—15%-иой ННОз и поглощение не прореагировавшего аммиака. [c.63]

Для агрегата с расчетной мощностью 1150—1200 т/сут указанные давления на стадиях окисления аммиака н абсорбции оксидов азота близки к оптимальным. Прн давленнн 0,42 МПа можно достичь высокой степени кон-V версии аммнака (до 97%) и расход платины будет составлять не более 0,1— 0,12 г/т HNOг. [c.73]

Интенсификация процесса абсорбции оксидов азота возможна при применении других поглотителей, например, органических [81], при повышеииых давлениях и использовании охлаждения водой вместо рассола [82]. [c.101]

Прн абсорбции оксидов азота 98%-ной азотной кислотой в аналогичных условиях содержание N204 в нитроолеуме составляет 30%. В этнх системах в отходящих газах содержатся 0,1—0,3% N02 и пары HN0a, концентрация которых определяется по давлению паров азотной кислоты над 98%-ной HNOз [c.102]

Наибольшее распространеине получила схема производства концентрированной азотной кислоты, в которой окисление аммиака проводят при атмосферном давлении, а абсорбцию оксидов азота —под давлением 0,343 МПа (рис. 1-65). Отделение конверсии аммиака в этой схеме оформлено так же, как и в схеме производства разбавленной азотной кислоты под давлением 0,343 МПа. [c.108]

Осевой компрессор и нитрозный нагнетатель могут работать с различной частотой вращения. Такая схема в наибольшей степени соответствует особенностям ее работы в цикле, технологической установки с различным давлением на стадиях окисления аммиака и абсорбции оксидов азота. Наиболее рациональной является работа нагнетателя иитрозиых газов с постоянными максимальными оборотами на всех режимах. При этом запасы по пом-пажу машин будут максимальными. Воздушный компрессор при снижении нагрузки работает с меньшим числом оборотов и с минимальным сбросом Воздуха в атмосферу. Разрезной вал позволяет свести к минимуму мощность, отбираемую со стороны при пуске. Для пуска машины достаточна мощность около 1000 кВт. [c.363]

В 30- 50-с гг. неконцснтрирооапную азотную кислоту получали при атмосферном давлении окислением аммнака до N0 на платиновом катализаторе и абсорбцией оксидов азота в гранитных башнях с насадкой из колец Рашига. В конце 50-х годов быЛа построена первая комбинированная система, в кото- [c.141]

Противоточный контакт фаз - известное решение, обеспечивающее максимальную движущую силу процесса переноса. Пример - противоточное движение теплоносителей в теплообменнике. Другой пример - абсорбция оксидов азота. На рис. 3.29 показана зависимость равновесных парциальных давлений оксидов азота над раствором HNOз от концентрации последней. Для максимального поглощения оксидов (минимальное давление их) жидкая фаза должна быть слабокислой. Это достигается в абсорбере с противоточным движением фаз (также показан на рис. 3.29). В верхней части абсорбера, куда подается вода, концентрация кислоты минимальная, и отходящие газы содержат мало оксидов азота. Поглощение происходит почти полностью. Это характерно для всех сорбционных процессов. [c.250]

Бензойную кислоту гидрируют под давлением в присутствии палладиевого катализатора в каскаде реакторов смешения непрерывного действия 3 при 170°С и давлении 1.6 МПа. Полная конверсия бензойной кислоты достигается за один проход. Полученную циклогексанкарбоновую кислоту смешивают с олеумом и подают в многоступенчатый реактор 4, где при взаимодействии с нитрозилсерной кислотой образуется капролактам. Нитрозил-серную кислоту получают окислением аммиака с последующей абсорбцией оксидов азота олеумом. Реакционную смесь разбавляют водой в смесителе 5, непревращенную циклогексанкарбоновую [c.357]

В производстве необходимо получать кислоту возможно большей концентрации. При этом увеличивается упругость оксидов азота над раствором кислоты, что снижает движущую силу процесса и, следовательно, общую скорость процесса. Для сдвига равновесия в сторону образования HNO3 необходимо снижать температуру, а также повышать давление. При абсорбции оксидов азота используют принцип противотока, т. е. наиболее концентрированный газ встречается с [c.249]

При переработке нитрозных газов в системах, работающих под атмосферным давлением, с использованием воздушно-аммиачной смеси (10—127о ЫНз) при обычной температуре абсорбции N02 можно получить только разбавленную 47—50%-иую азотную кислоту. Снижением температуры абсорбции можно сместить равновесие в сторону образования более концентрированной азотной кислоты, однако это дает незначительный результат вследствие уменьшения скорости реакции взаимодействия диоксида азота с водой. Повышение давления до 1 МПа позволяет получать СО—62%-ную азотную кислоту. При переработке аммиачно-воздушной смеси в азотную кислоту под атмосферным давлением наиболее медленной стадией процесса является окисление оксида а. юта до диоксида. Поэтому требуются большие объемы окислительно-абсорбционных башен. Применение в производстве азотной кислоты воздуха, обогащенного кислородом, или чистого кислорода позволяет получать нитрозные газы с повышенным содержанием оксида азота и увеличить скорость реакции окисления N0 в N02. [c.105]

По сравнению с системами, работавшими при атмосферном давлении, эта Система характеризуется приблизительно иа 40% меньшими капитальными затратами и отсутствием стадии щелочной абсорбции. К Недостаткам системы относятся повышенный расхвд электроэнергии, малая мощность агрегатов и больший расход аммиака в связн с применением низкотемпературной каталитической очистки выхлопных газов от оксидов азота. [c.65]

Продукционная кислота из абсорбционной колонны поступает в колонну тдувки оксидов азота 14 воздухом. Отдувка осуществляется при 60—60 °С лод давлением, соответствующим давлению в системе абсорбции. [c.67]

Энерготехнологическая система в производстве азотной кислоты. После абсорбции отходящие газы содержат 0,1% оксидов азота и должны быть очищены. При атмосферном давлении и низкой температуре образуется димер диоксида азота N2O4 - газ буро-желтого цвета. Поэтому выходящий из трубы не очищенный нитрозньш газ получил название лисий хвост . Атмосферные осадки, захватывая оксиды азота, образуют кислотные дожди. [c.420]

Поскольку на стадии окисления аммиака с увеличением давления степень окисления аммиака до N0 снижается и повышаются потери платины из-за высоких температур конверсии (1173—1193 К), целесообразны комбинированные системы. Чем больше производительность агрегата, тем выше должно быть давление. Это позволяет получать более концентрированную продукцию, уменьшить размеры аппаратов, сократить выбросы оксидов азота и увеличить рекуперацию энергии, что дает возможность получать азотную кислоту без ввода электроэнергии со стороны. Оптимальное давление в отделении окисления аммиака должно быть 6-10 —8-105Па, а 3 отделении абсорбции — И 105—12-Ю Па. Как [c.7]

До 50-х годов в производстве неконцентрированной азотной кислоты самой экономичной считалась схема, работающая под атмосферным давлением. Преимущество этого метода — в простоте оборудования, низком расходе электроэнергии, аммиака и платины. Однако для этой схемы характерны и значительные недостатки высокие капитальные затраты на сооружение цехов, наличие щелочного поглощения остаточных оксидов азота, высокое содержание оксидов азота после щелочного поглощения и, кроме того, громоздкость оборудования и больщой расход нержавеющей стали. В состав производства входят пять самостоятельных корпусов контактное отделение, отделение абсорбции, склад неконцентрированной азотной кислоты, склад соды с содорастворением и цех натриевой селитры. Большое количество корпусов требует значительных капиталовложений на межцеховые коммуникации, увеличения штата обслуживающего персонала и т. д. [c.36]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология