年產(chǎn)2萬(wàn)噸稀硝酸工藝設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-19 01:29 本頁(yè)面
【正文】 酒 泉 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2010 級(jí) 應(yīng)用化工技術(shù) 專業(yè)題 目： 年產(chǎn)2萬(wàn)噸稀硝酸工藝設(shè)計(jì) 畢業(yè)時(shí)間：2013 ******************** 學(xué)生姓名： ************** ***** 指導(dǎo)教師： ********************* 班 級(jí)： 10級(jí)應(yīng)用化工技術(shù)（1）班 27 酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ****各專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表姓名***********班級(jí)*******專業(yè)應(yīng)用化工技術(shù)指導(dǎo)教師第一次指導(dǎo)意見(jiàn)1. 資料過(guò)于陳舊，應(yīng)參考最新資料。2. 可以考慮將生產(chǎn)方法列表進(jìn)行比較，從中選擇適合本設(shè)計(jì)的最佳方案??！指導(dǎo)教師第二次指導(dǎo)意見(jiàn)內(nèi)容混亂，請(qǐng)自行設(shè)計(jì)一個(gè)提綱，根據(jù)提綱添加內(nèi)容，如：1. 綜述設(shè)備、2. 工藝、條件選擇、3. 物料與能量衡算、4. 環(huán)境保護(hù)、。指導(dǎo)教師第三次指導(dǎo)意見(jiàn)1. 排版太過(guò)混亂，特別是圖和表。2. 部分內(nèi)容需進(jìn)一步細(xì)化。3. 文字過(guò)多，有些部分請(qǐng)?jiān)賶阂幌隆Ｖ笇?dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及評(píng)分成績(jī)： 簽字（蓋章） 年 月 日答辯小組評(píng)價(jià)意見(jiàn)及評(píng)分成績(jī)： 簽字（蓋章） 年 月 日教學(xué)系畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)小組意見(jiàn)簽字（蓋章） 年 月 日學(xué)院畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)指導(dǎo)委員會(huì)審核意見(jiàn)簽字（蓋章） 年 月 日說(shuō)明：以上各欄必須按要求逐項(xiàng)填寫。此表附于畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì))封面之后。年產(chǎn)2萬(wàn)噸稀硝酸車間的工藝設(shè)計(jì)摘 要：經(jīng)過(guò)二年的學(xué)習(xí)，我深刻理解了化工設(shè)計(jì)的真諦，本著理論與實(shí)際相結(jié)合的原則，在畢業(yè)之即專門選擇了以稀硝酸生產(chǎn)為題材的畢業(yè)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)從描述硝酸的基本性質(zhì)和其發(fā)展前途開(kāi)始先論述了生產(chǎn)稀硝酸的必要性，然后對(duì)其生產(chǎn)方法進(jìn)行簡(jiǎn)述和論證，最后選擇了中壓生產(chǎn)法。而后對(duì)此方法進(jìn)行了從工藝流程到計(jì)算和選型的詳細(xì)描述。關(guān)鍵詞：稀硝酸 中壓法 吸收塔 尾氣處理 一 硝酸的工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) （一）國(guó)外硝酸工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)硝酸工業(yè)生產(chǎn)歷史悠久,在15世紀(jì)就有用智利硝石與硫酸反應(yīng)制造硝酸的方法,并一直沿用至20世紀(jì)初。早期硝酸生產(chǎn)使用花崗巖石頭砌的吸收塔,此塔只能采用常壓法操作。隨著冶金工業(yè)的發(fā)展,美國(guó)Dupont公司于1920年首先建成0. 81MPa的高壓法硝酸生產(chǎn)裝置,同時(shí)FauserMontedison建成規(guī)模為50 t/d(折100%HNO3)的綜合法硝酸裝置, 1959年法國(guó)GrandeParoisse公司,在Lill建成第一個(gè)規(guī)模為160 t/d的雙加壓硝酸裝置[3] 。 （二）國(guó)內(nèi)硝酸工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)目前我國(guó)硝酸行業(yè)正處于一個(gè)超常高速發(fā)展的狀態(tài)。從濃硝酸產(chǎn)量來(lái)看，2011年,我國(guó)硝酸產(chǎn)能9600 kt，產(chǎn)量7923 kt（實(shí)物量）濃硝酸產(chǎn)量2356 kt，硝酸主要下游產(chǎn)品在今后幾年內(nèi)將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，%，至2015年用于工業(yè)生產(chǎn)的硝酸量將達(dá)3600 kt；預(yù)計(jì)3年內(nèi)我國(guó)硝酸產(chǎn)能將達(dá)15000 kt/a，在淘汰落后產(chǎn)能的條件下，仍將有2000 kt/a 產(chǎn)能富余，屆時(shí)我國(guó)將成為全球硝酸生產(chǎn)的第一大國(guó)[2] 。 二 硝酸的性質(zhì)、用途以及毒性與安全硝酸(nitric acid)，又名硝鏹水或氮酸。純硝酸是無(wú)色透明的發(fā)煙液體,一般商品都帶且有微黃色有刺激性氣味。濃硝酸具有強(qiáng)烈的硝化作用，與硫酸制成的混酸能與很多有機(jī)化合物結(jié)合成硝化物。將濃硝酸按 1:3 的比例與鹽酸混合，其混合液稱為王水。硝酸是基本化學(xué)工業(yè)重要的產(chǎn)品之一，產(chǎn)量在各類酸中僅次于硫酸。其用途為制造化肥、制造硝酸鹽、有機(jī)合成原料、制造草酸、軍火工業(yè)、合成香料等。 動(dòng)物組織和植物組織受到硝酸的作用即被破壞。硝酸落到皮膚上，皮膚即被染成黃色并燒壞，濺入眼睛尤其危險(xiǎn)。不慎被濃硝酸燒傷皮膚， 應(yīng)立即用大量或小蘇打水清洗，并及時(shí)送醫(yī)院救治[7] 。 三 稀硝酸生產(chǎn)流程綜述 （一） 各種生產(chǎn)方法綜述我國(guó)硝酸工業(yè)生產(chǎn)始于1935年,主要有常壓法、綜合法、中壓法、高壓法和雙加壓法五種方法,其中常壓法和綜合法因氨耗高、污染嚴(yán)重已被國(guó)家禁止再建新裝置。 表1 各種方法的比較而雙加壓法是繼全中壓法和全高壓法后硝酸生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步發(fā)展,它集中了中壓法氨耗低、鉑耗低和高壓法成品酸濃度高及尾氣中NOx含量低的優(yōu)點(diǎn),是目前世界上最先進(jìn)的硝酸生產(chǎn)工藝。我國(guó)硝酸生產(chǎn)以雙加壓法工藝為主[8]。下面列表進(jìn)行比較。 通過(guò)表一可以看出:消耗綜合法為最低，中壓法和雙加壓法次之，高壓法最高。相對(duì)投資費(fèi)用高壓法最低，雙加壓法次之。在生產(chǎn)規(guī)模上(M+M)、(H+H)最宜實(shí)現(xiàn)大型化。尾氣排放雙加壓和高壓法最優(yōu)，對(duì)工藝過(guò)程更為適用[1] 。 （二）稀硝酸生產(chǎn)流程的確定盡管稀硝酸生產(chǎn)流程很多，但衡量一個(gè)流程的優(yōu)劣應(yīng)根據(jù)實(shí)際條件的不同，如生產(chǎn)規(guī)模，成品酸濃度要求，氨原料成本及公用工程費(fèi)用等，采用不同流程。 通過(guò)上節(jié)的比較，可知全中壓法與雙加壓法較優(yōu)。由于本設(shè)計(jì)的生產(chǎn)規(guī)模是年產(chǎn)2萬(wàn)噸稀硝酸，而雙加壓法單機(jī)組生產(chǎn)能力大，適用于較大型硝酸裝置，所以本設(shè)計(jì)選用中壓法流程來(lái)生產(chǎn)稀硝酸。其工藝流程方塊圖見(jiàn)下圖[9] ：圖1 （三）稀硝酸生產(chǎn)的主要原理 氨接觸氧化法制硝酸的總反應(yīng)式為:NH3+2O2===HNO3+H2O， 反應(yīng)可分三步進(jìn)行：氨的接觸氧化過(guò)程：在催化劑的作用下，將氨氧化為一氧化氮，其反應(yīng)式為: 4NH3+5O2====4NO+6H2O 1. 一氧化氮氧化過(guò)程將前一過(guò)程中生成的 NO 進(jìn)一步氧化成 NO2，其反應(yīng)式為： 2NO+O2====2NO2 用水吸收二氧化氮，從而得到產(chǎn)品硝酸，其反應(yīng)式為： 3NO2+H2O====2HNO3+NO用此工藝可生產(chǎn)濃度為 45%～60%的稀硝酸。60 年代后，硝酸生產(chǎn)的技術(shù)特點(diǎn)是，采用大型化組，適當(dāng)?shù)奶岣卟僮鲏毫Α?采用高效設(shè)備，降低原料及能量消耗，解決尾氣中氮氧化物的污染問(wèn)題。四 工藝計(jì)算（一）物料衡算 當(dāng)選用 全中壓法時(shí)，生產(chǎn)時(shí)間：除設(shè)備檢修及放假時(shí)間，全年的生產(chǎn)時(shí)間為300 天，即7200h；~%（V/V）
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