Описание производства азотной кислоты
Описание производства азотной кислотыСкачать файл - Описание производства азотной кислоты
Позднее процесс стали вести под вакуумом, что снижало температуру процесса и его продолжительность. В начале го века был предложен метод фиксации атмосферного азота в пламени электрической дуги г. Вскоре был разработан и способ получения азотной кислоты из аммиака. В основе этого метода лежал метод окисления аммиака, полученного из коксового газа. Метод предложен русским ученым Андреевым. Он же предложил и катализатор - платиновые сетки, изучил процессы окисления аммиака на сетках, абсорбцию оксидов азота водой и получение аммиачной селитры. В наше время разработаны различные методы получения оксидов азота по плазменной технологии, но они очень электроемкие. Ведутся работы по снижению расхода электроэнергии. В наше время основным способом производства азотной кислоты разбавленной является способ, предложенный Андреевым. Кислота азотная неконцентрированная, полученная абсорбцией оксидов азота водой, используется для получения плава аммиачной селитры, сложных удобрений, для окислительных процессов травления металлов для производства концентрированной азотной кислоты. Мощность производства азотной кислоты по схеме, работающей под давлением 0, МПа, определяется числом агрегатов. Мощность одного агрегата составляет тыс. Восстановление оксидов азота происходит на двухступенчатом катализаторе АПК-2 и Al2O3. Агрегаты, работающие под давлением 0, МПа, оснащены приборами автоматизации, позволяющими управлять процессом из ЦПУ. Эти агрегаты характеризуются высокой степенью использования энергии процессов, большой мобильностью при пуске, остановках и изменении нагрузок, большой единичной мощностью и эффективной очисткой отходящих газов от оксидов азота. Производство разбавленной азотной кислоты в агрегате АК осуществляется по комбинированному методу: Особенностью агрегата АК является применение высокотемпературной каталитической очистки выхлопных газов от оксидов азота с помощью природного газа и подача горячих выхлопных газов в газовую турбину без предварительного охлаждения. На стадии конверсии окисление аммиака проводят на платиновом катализаторе и неплатиновом катализаторе НК-2У. На стадии селективной очистки от оксидов азота применяется алюмомедьцинковый катализатор АМЦ Система состоит из нескольких агрегатов мощностью тыс. На стадии окисления аммиака используют платиновый катализатор, на стадии каталитической очистки — ванадиевый катализатор АВКМ. К недостаткам системы относится повышенный расход электроэнергии, малая мощность агрегатов и большой расход аммиака в связи с применением низкотемпературной каталитической очистки выхлопных газов от оксидов азота. Государственные стандарты на них. В районе промышленных площадок воздух загрязнен пылью различного происхождения, а также разнообразными компонентами неорганических газовых выбросов. Деаэрированная вода смесь частично-обессоленной воды с паровым конденсатом для водогрейных котлов. ГОСТ с изм. Удостоверение качества продукции на устанавливаемую сетку должно соответствовать стандарту и марке. Азотная кислота является одним из исходных продуктов для получения большинства азотосодержащих веществ. Одновременно азотная кислота применяется при получении взрывчатых веществ почти всех видов, нитратов и ряда других технических солей; в промышленности органического синтеза; в ракетной технике, как окислитель в различных процессах и во многих других отраслях народного хозяйства. Производство неконцентрированной азотной кислоты осуществляется комбинированным способом: В зависимости от катализатора и условий проведения процесса преобладают те или иные реакции. Состав конечных продуктов определяется избирательностью катализатора. Катализаторами для процесса являются следующие металлы: Pt, Pl, Cu, Ag, Ni, Au, Fe, W, Ti. Катализатор применяют в виде сеток. Эта форма удобна в эксплуатации, характеризуется минимальным вложением платиноидов и позволяет применять наиболее простой и удобный в эксплуатации тип контактного аппарата. Размер стороны ячейки 0,22 мм, число ячеек на 1 см2. Окисление аммиака до NO относится к гетерогенным системам. Скорость реакции окисления зависит в первую очередь от скорости диффузии O2 и NH3 к поверхности катализатора. Скорость диффузии аммиака к поверхности платиноидного катализатора ниже, чем скорость диффузии кислорода, поэтому она и является определяющей скорость окисления аммиака до NO. Скорость окисления зависит от времени контактирования, температуры, давления, соотношения NH3: Увеличение времени пребывания АВС в зоне катализа, то есть уменьшение скорости газового потока, ведет к образованию элементарного азота. Увеличение скорости газа выше оптимальной уменьшает время пребывания газовой смеси в зоне катализа, что ведет к проскоку аммиака в поток нитрозного газа. Реакция 2 протекает только в жидкой фазе, а 1 и 3 — газовой. Все реакции экзотермические, обратимы, идущие с понижением объема, без катализатора. По принципу Ле-Шателье с повышением температуры равновесие реакции сдвигается влево, что приводит к снижению выхода NO2. Для ускорения этой реакции целесообразно применять повышенные давления, пониженные температуры, а также повышенные концентрации NO и O2. Скорость реакции пропорциональна квадрату концентрации NO в газовой смеси и концентрации O2. Нитрозные газы, поступающие на абсорбцию, содержат NO2, N2O3, и NO. Все эти оксиды кроме NO реагируют с водой с образованием азотной кислоты. Суммарно процесс образования азотной кислоты описывается в виде следующих уравнений:. Полностью переработать оксиды азота в азотную кислоту при водной абсорбции невозможно. В газах, выходящих из абсорбционной колонны, всегда будут присутствовать оксиды азота, содержание которых зависит от условий их поглощения. При избытке оксида азота будет происходить разложение азотной кислоты, поэтому необходимо вводить дополнительный кислород для максимального превращения NO в NO2. При тепловых процессах тепло передается от одного вещества к другому. Для самопроизвольного переноса одного из этих веществ должно быть более нагрето, чем другое. Вещество с более высокой температурой, которое в процессе теплообмена отдает тепло, называется горячим теплоносителем, а вещество с более низкой температурой, принимающее тепло, - холодным теплоносителем. При установившемся стационарном процессе температуры в каждой точке аппарата не изменяются во времени. При неустановившемся нестационарном процессе температуры изменяются во времени. Передача тепла от одного тело к другому может происходить посредством теплопроводности, конвекции и лучеиспускания. Для окисления аммиака используется кислород воздуха, забираемый непосредственно около отделения из атмосферы через агрегатные воздухозаборные трубы высотой 25 м и диаметром х3 мм. Для очистки воздуха от механических загрязнений предусмотрен аппарат ОВ в котором расположен суконный фильтр. Суконный фильтр выполнен в виде рукавов, закрепленных на раме в количестве 89 шт. После очистки воздух по трубопроводу направляется на всас газодувки ГД , входящей в состав агрегата. Предварительная очистка аммиака от механических примесей и масла, перед поступлением его в газодувку, осуществляется на матерчатых фильтрах Ф. Каждый фильтр состоит из ти фильтрующих секций, заключенных в общий корпус. Фильтрующим материалом служит хлопчатобумажная замша. После фильтров аммиак поступает в общий коллектор, от которого имеются отводы к смесителям агрегата, где он смешивается с воздухом. После подогревателя ПА аммиачно-воздушная смесь поступает в контактный аппарат КА. Контактный аппарат состоит из двух частей: Верхняя часть контактного аппарата с фильтром служит для тонкой очистки аммиачно-воздушной смеси от механических примесей. Картонный фильтр состоит из пяти фильтровальных пакетов, каждый пакет собран из 56 картонных колец в жестком каркасе. Для равномерной подачи АВС на катализатор, после фильтров установлена газораспределительная решетка. Аммиачно-воздушная смесь, проходя сверху вниз в контактном аппарате, поступает на платиноидную сетку и слой неплатинового катализатора КН-2, где при температуре не более С происходит окисление аммиака. Срок службы катализаторной сетки часов. Срок службы неплатинового катализатора не более 6 лет. Питание котла-утилизатора производится деаэрированной водой. КАК самотеком поступает в баки отстойники и далее в буферные баки. Из буферного бака часть КАК насосами подается на верхние тарелки холодильников-промывателей ХП для промывки нитрозного газа от аммонийных солей, образующихся при проскоках аммиака через катализаторные сетки. Основная часть КАК перекачивается в бак кислого конденсата , где смешивается с паровым конденсатом и обессоленной водой, откуда насосами через холодильники подается на ю тарелку абсорбционных колонн. При необходимости, КАК из буферного бака насосами может подаваться на 8, 10 и 15 тарелки абсорбционных колонн для переработки. Из цеха водоподготовки химочищенная вода поступает в отделение I и подается на деаэрацию. Химочищенная вода может подаваться на деаэрацию напрямую или через подогреватель ПВ , где подогревается 'сепаратом'. После подогревателя, или пройдя напрямую по байпасу , ХОВ поступает на верхнюю распределительную тарелку деаэрационной колонны ДК. Проходя последовательно ситчатые тарелки в колонне, вода подогревается паром вторичного вскипания давлением 0,05 МПа, вводимым непосредственно в химочищенную воду в нижнюю часть колонны и деаэрируется. Растворенные в воде кислород и диоксид углерода углекислый газ выделяются из нее и вместе с частью пара направляются в конденсатор, где пар конденсируется и конденсат стекает в баки, а газы уходят в атмосферу. Деаэрированная и подогретая вода из деаэрационной колонны стекает в деаэраторный бак ДБ , куда также подается паровой конденсат. В котле-утилизаторе прямоточного типа питательная вода проходит экономайзеры первой и второй ступени, пароиспарительный пакет. Пароводяная эмульсия из пароиспарительного пакета направляется в два параллельно расположенных сепаратора пленочного типа, где производится осушка пара. Общий коллектор перегретого пара имеет арматуру, разделяющую его на отдельные участки. Из коллектора пар подается на редукционно-охладительную установку РОУ-1 и редукционные установки РУ-1, РУ-2, РУ-5, РУ-6, РУ РОУ предназначена для увлажнения, охлаждения и регулировки давления полученного пара, а РУ - для снижения давления пара до определенных параметров перед выдачей его потребителям. На выходе пара из каждого котла-утилизатора КУ и на РОУ-1 установлены предохранительные клапаны. В копилке автоматически поддерживается уровень сепарата, а излишки направляются в сепаратор непрерывной продувки, где при снижении давления происходит вскипание сепарата и частичное его превращение в пар. Неиспарившаяся вода направляется в подогреватель химочищенной воды ПВ , где отдает свое тепло химочищенной воде подаваемой на деаэрацию. Затем сепарат направляется в баки-барботеры, где смешивается с охлаждающей водой и сбрасывается в промливневую канализацию. Во время работы котла-утилизатора поддерживается соотношение 'небаланса' пар: Подогретая в подогревателе поз. Подогретая химочищенная вода после теплообменника ПВ направляется на деаэрацию. Кожухотрубчатые теплообменники состоят из пучка труб, концы которых закреплены в специальных трубных решетках путем развальцовки, сварки, пайки, а иногда на сальниках. Пучок труб расположен внутри общего кожуха, причем один из теплоносителей движется по трубам, а другой — в пространстве между кожухом и трубами межтрубное пространство. Такие теплообменники включают несколько расположенных друг над другом элементов, причем каждый элемент состоит из двух труб: Внутренние трубы элементов соединены друг с другом последовательно; так же связаны между собой и наружные трубы. Для возможности очистки внутренние трубы соединяют при помощи съемных калачей. Оросительные теплообменники состоят из змеевиков, орошаемые снаружи жидким теплоносителем обычно водой , и применяются главным образом в качестве холодильников. Змеевики выполнены из прямых горизонтальных труб, расположенных друг над другом и последовательно соединенных между собой сваркой или на фланцах при помощи калачей. Орошающая вода подается на верхнюю трубу, стекает с нее на нижележащую трубу и, пройдя последовательно по поверхности всех труб, стекает в поддон, расположенный под холодильником. Погружные теплообменники состоят из змеевиков, помещенных в сосуд с жидким теплоносителем. Другой теплоноситель движется внутри змеевиков. При большом количестве этого теплоносителя для сообщения ему необходимой скорости применяют змеевики из нескольких параллельных секций. Контактный аппарат КА предназначен для окисления аммиака до оксида азота. Состоит из 2-х частей: Картонный фильтр состоит из 5-ти фильтровальных пакетов, заключенных в цилиндрический корпус, и изготовлен из фильтровального картона ФМП Газовый холодильник-промыватель ХП предназначен для охлаждения и промывки нитрозного газа от аммонийных солей. Деаэрационная колонна ДК предназначена для деаэрации смеси ХОВ и парового конденсата, поступающей на питание котлов-утилизаторов. Под автоматизацией понимают применение методов и средств автоматики для управления производственным процессом. Конечной целью автоматизации является создание полностью автоматизированного производства, где роль человека сведется к составлению режимов и программ технологических процессов, к контролю за работой приборов, ЭВМ и их наладке. К параметрам, подлежащим регулированию, относят давление и температуру в аппаратах, расход сред, используемых в технологическом процессе, уровень веществ в аппаратах, состав и качественные показатели сырья и готовой продукции. Устройства регулирования регуляторы предназначены для поддержания текущего значения параметра равным заданному. Устройства программного управления служат для включения и выключения различных механизмов, машин и аппаратов по заранее заданной временной программе. Устройства сигнализации предназначены для оповещения оперативного технологического персонала о наступлении тех или иных событий в объекте управления подачей звуковых и или световых сигналов. Устройства защиты блокировки предназначены для предотвращения аварий, пожаров, взрывов, выхода из строя оборудования. На линиях аммиака установлены узлы учета по измерению расхода ДМПК , давления ДМПК-4 и температуры КСМ Расход ДМПК деаэрированной воды, питающей котел-утилизатор, регулируется пневмоклапаном дистанционно вручную. Регулирование давления на нагнетании подпиточных насосов осуществляется регулирующим ПРЗ пневмоклапаном, установленным на байпасном узле между коллекторами всаса и нагнетания. В производстве азотной кислоты комбинированным методом в качестве отходов производства образуются 'хвостовые' газы, очищенные в реакторах каталитической очистки, вентиляционные выбросы вредных веществ, сточные воды. Очищенные 'хвостовые' газы после реакторов каталитической очистки с температурой не более оС, направляются в турбодетандеры для рекуперации энергии и далее в выхлопную трубу. Отдувочные газы из хранилищ, продувочных колонок и отделения 2 поступают на всас турбокомпрессора. Кроме того, в цехе имеются вентиляционные выбросы оксидов азота и аммиака из контактного отделения, машинного отделения, насосной продукционной кислоты. Металлические бочки хранятся в цехе. Вывозятся на склад металлолома и далее отправляются на переработку. Для обеспечения безопасного режима работы в производстве неконцентрированной азотной кислоты по комбинированной схеме необходимо строгое выполнение технологического регламента, инструкций по охране труда по рабочим местам, инструкции по охране труда и промышленной безопасности отделения, инструкций по отдельным видам работ. Обслуживающий персонал допускается к работе в положенной по нормам спецодежде и спецобуви, обязан иметь при себе исправные средства индивидуальной защиты. Средства защиты индивидуальный противогаз обязательно проверяется ежесменно перед началом работы. Лица, обслуживающие механизмы, должны знать правила Госгортехнадзора, относящиеся к обслуживаемому оборудованию. Лица, обслуживающие котлонадзорное оборудование, - правила котлонадзора. Работы вести только на исправном оборудовании, оснащенном всеми необходимыми и исправно действующими предохранительными устройствами, контрольно-измерительными и регулирующими приборами, сигнализациями и блокировками. При сдаче в ремонт оборудования и коммуникаций, в которых возможно скопление аммиака, производить продувку оборудования и коммуникаций азотом до отсутствия в продувочном азоте горючих. Не допускать ремонт коммуникаций, арматуры, оборудования, находящихся под давлением. Ремонт должен производиться после сброса давления и отключения ремонтируемого участка заглушками. Оборудование, коммуникации, подлежащие ремонту, должны быть продуты или промыты. Во избежание гидравлических ударов подачу пара в холодные паропроводы производить медленно, обеспечив достаточный их подогрев со сбросом конденсата по всей длине трубопровода. Выход сухого пара из дренажа свидетельствует о достаточном прогреве трубопровода. Все вращающиеся части оборудования полумуфты , крыльчатки вращающихся вентиляторов, на валах электродвигателей должны иметь надежное крепление и ограждены, и окрашены в красный цвет. Подтягивание болтов фланцевых соединений трубопроводов, а также производство работ на оборудовании, находящемся под давлением, не допускается. Аппараты, работающие под давлением, должны удовлетворять требованиям, изложенным в технических условиях и правилах устройства и безопасной эксплуатации сосудов и коммуникаций, работающих под давлением. Работы в закрытых сосудах производить при наличии наряда-допуска на проведение газоопасных работ. Обслуживание грузоподъемных механизмов, сосудов, работающих под давлением, производится только лицами, специально обученными и имеющими специальное удостоверение. Подходы к аварийным шкафам, пожарным извещателям, телефонам, пожарному инвентарю не допускается загромождать посторонними предметами, содержать их необходимо в чистоте и в исправном состоянии. Открытые проемы в перекрытиях, площадках, переходные мостики должны иметь ограждения высотой 1 м. В нижней части ограждения должен располагаться бортик или защитная полоса высотой 15 см. Все контрольно-измерительные приборы и системы автоматики и блокировки должны находится в исправном состоянии. Для предотвращения отложения нитрит-нитратных солей на внутренних поверхностях аппаратов и трубопроводов, лопастях роторов, стенах компрессоров нитрозного газа и других деталях и аппаратах не допускать длительного розжига контактных аппаратов более 20 минут , снижения температуры катализаторных сеток, разрыва их, приводящих к проскокам аммиака, прекращения орошения поверхностей, что приводит к отложению нитрит-нитратных солей. Своевременно производить обтирку, очистку оборудования от проливов технологических продуктов, доливку масла в картеры насосов. Рабочие места для проведения ремонтных и других работ и проходы к ним на высоте 1,3 м и более должны быть ограждены. При невозможности или нецелесообразности устройства ограждений работы на высоте 1,3 м и выше, а также при работе с приставной лестницы на высоте более 1,3 м необходимо применять предохранительные пояса, при этом у места производства работ должны находиться вспомогательные рабочие, готовые оказать помощь работающему на высоте. Место закрепления карабина определяет руководитель работ. Предохранительные пояса проходят испытания перед выдачей в эксплуатацию, а также в процессе эксплуатации через каждые 6 месяцев. На предохранительном поясе должна быть бирка с указанием регистрационного номера и даты следующего испытания. При работе с азотной кислотой отбор проб, осмотр коммуникаций, пуск насосов продукционной кислоты и т. При выявлении каких-либо неисправностей в работе оборудования, дефектов опор, стенок и т. При необходимости остановить оборудование и подготовить его к сдаче в ремонт. При каждой остановке агрегата в ремонт производить вскрытие нижнего люка окислителя поз. Кроме индивидуальных противогазов в отделении находится аварийный запас фильтрующих и изолирующих противогазов. Для обеспечения заданной производительности нужно взять 5 установок, тогда по моногидрату на 1 установку составит:. Так как на получение 1 моль моногидрата азотной кислоты расходуется 1 моль аммиака, то для получения 71,42 кмоль моногидрата соответственно необходимо 71,42 кмоль аммиака. Потери тепла за счет изменения тепла, вызывающих понижение температуры катализаторных сеток, составляет:. Исходя из количества поступающего и расходуемого тепла можно определить температуру tX аммиачно-воздушной смеси, поступающей в конвертор. Q5 — потери тепла за счет изменения тепла, вызывающих понижение температуры катализаторных сеток. В данном случае тепло газа расходуется на получение пара, поэтому уравнение теплового баланса имеет вид:. То есть для испарения 6,06 кг воды за 1 секунду требуется от нитрозного газа отнять количество теплоты в размере ,8 Вт. Определяем диаметр штуцера для отвода пара. Диаметр штуцера для отвода нитрозных газов следует принять равным диаметру входного штуцера, то есть мм, так как количество нитрозного газа, входящего в котел-утилизатор, равно количеству нитрозного газа, выходящего из него. В данном курсовом проекте было рассмотрено производство слабой азотной кислоты комбинированным методом с детальной разработкой котла-утилизатора. Все материалы в разделе 'Химия'. История развития промышленного производства азотной кислоты, особенности ее получения и сферы применения. Методика проведения расчета производительности, тепловых и конструктивных расчетов оборудования цеха по производству азотной кислоты из аммиака. Азотную кислоту применяют в: Наименование показателя Нормы для сортов Высший сорт ОКП 21 Первый сорт ОКП 21 Второй сорт ОКП 21 1 2 3 4 1. Внешний вид Бесцветная или желтая жидкость без механических примесей 2. Наименование стадий потоков реагентов, номер позиции Наименование технологических показателей температура давление прочие показатели 1 2 3 4 Конверсия аммиака Аммиачно-воздушная смесь после подогревателя ПА 65 - С 90 - мм вод. Дифманометр ДМПК-4 Перепад мм вод. Вторичный прибор тип ПВ Наименование стадий процесса, места измерения параметров или отбора проб Контролируемый параметр Частота и способ контроля Нормы и технические показатели Метод испытания и средство контроля Требуемая точность измерения параметров 1 2 3 4 5 6 Подготовка аммиачно-воздушной смеси АВС Трубопровод воздуха атмосферного на всасе газодувки поз. Катализатор АВК Металлические бочки хранятся в цехе. Катализатор СТК-1 СТК-1М Отработанный катализатор как лом вывозится в бочках на склад 1 раз в 5 лет СТК-1 Fe2O3 - 88 Cr2O3 - 7,0 CTK — 1M Fe2O3 - 86 Cr2O3 - 6,5 II по ГОСТ Катализатор КН-2 -'- 1 раз в 6 лет Fe2O3 — 92,0 Or2O3 — 6,5 I по ГОСТ Аммиак ,23 10,27 ,08 6,33 Кислород ,67 18,80 ,44 21,80 Азот ,86 70,73 ,08 71,75 Вода 5,57 0,20 ,26 0,12 Итого: Аммиак , 9,74 ,09 10,87 Кислород ,76 5,71 ,32 6,80 Азот ,57 69,28 ,96 72,12 Вода ,91 15,25 ,38 10,21 Итого: Катализатор железохромовый среднетемпературный конверсии оксида углерода СТК Манометр электроконтактный ВЭРБ Шкала: Термопара ТХК Потенциометр КСП-4 Шкала: Дифманометр тип ДМПК-4 класс точности 1,0 Перепад 25 мм вод. СТК-1 Fe2O3 - 88 Cr2O3 - 7,0 CTK — 1M Fe2O3 - 86 Cr2O3 - 6,5. Синтез и анализ ХТС в производстве азотной кислоты. Гигиена труда в производстве аммиака и азотной кислоты. Производство неконцентрированной азотной кислоты. Извлечение кремнефтористоводородной кислоты при процессе производства фосфорной кислоты.
Технология получения азотной кислоты
Архитектура межсетевого экрана
Производство азотной кислоты
Подработать в москве в выходные
Как от метро марьино доехать до садовода
Производство азотной кислоты
Значение балансав управлении предприятием
Новости оставить комментарий кп
Где гуляют выпускники в москве в 2017
Производство азотной кислоты
Способы возникновения государства