年產(chǎn)2萬噸稀硝酸工藝設計(存儲版)
【正文】 065)/35=11700kg 形成稀硝酸的總的水量 = 900+11700=12600kg將此計算基準換算至原先 100kmol 氨(NH3)進料量基準: 形成硝酸(HNO3) = 100 (每100kmolNH3料液冷凝水/ 每100kmolHNO3形成45%酸的總水量)=100(2700/12600)=反應5消耗的二氧化氮(NO2) = 3/2 =生成一氧化氮(NO) = 1/2 = kmol反應所需的水(H2O) = 1/2 = kmol未與二氧化氮(NO2)反應的冷凝水量= = 離開冷凝器氣體中，未氧化的一氧化氮（NO）量取決于停留時間及進口物 流中一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）的濃度。但是酸，氮氧化物，氧和水的流量變化較小，因此，只要改變原先在氣流中的冷凝水量即可。 (107)/7200=計算基準為 100kmolNH3，故 放大因子為 不計生產(chǎn)過程中的損失，將所有物流乘以這一因子，例如從冷凝器出來的物流（6）： 表6 （二）能量衡算 基準：1h （透平機）計算壓縮機功率及其所需能量空氣總量 = 一次空氣 + 二次空氣 = （6112+20104++）= (293600)= 在 15℃， 進口條件下 體積流速為 (288/273) = 應用離心壓縮機，從有關資料中查出 Ep = 74％ 功（單位 kmol）為 出口溫度 設空氣 γ可取為 進口空氣取為 15℃，無中間冷卻，故 由此說明溫度較高，需要進行中間冷卻。進入氣化器的流速為1700= 1224kg/hT 型混合空氣 Cp = 1 kJ/kg K 氨蒸氣 Cp = kJ/kg K進料空氣量 = （6112 + 20104） = 在 T 型混合范圍進行能量平衡，取進入氧化器的溫度 t3 為基準溫度，則 1 （180 t3 ）+ （15 t3）= 0 t3 = 130℃ = 403K3. 氧化器假定氧化器是在絕緣條件下操作，所用的數(shù)據(jù)如下：反應 1，△H = 226334 kJ/(kmolNH3 )1反應 2，△H = 316776 kJ/(kmolNH3 )1反應中收率的損失認為是由反應 2 引起的。為了充分利用氨的反應熱，在中部過熱器中，高溫的氨氧 化物與干飽和蒸汽進行間接換熱，產(chǎn)生過熱蒸汽。根據(jù)以上計算和相關資料得出本設計選擇的氧化爐規(guī)格如下： Ф130010093 材質(zhì) 不銹鋼和碳鋼該氧化爐直徑為 ，采用 5 張鉑銠鈀網(wǎng)和一張純鉑網(wǎng)，操作壓力 ，溫度 872℃，設計氧化率 96%，聯(lián)合裝置上部為氧化爐，中部為過熱器，下部為立式廢熱鍋爐。 （一）溶液吸收法濕法吸收的優(yōu)點是處理氣量大，不受操作壓力限制，且方法簡便，操作穩(wěn)定。該法的基本原理是：Mg(OH)2 水溶液吸收氮氧化物后生成亞硝酸鎂懸浮液。例如在濃度為 10%～30%硝酸中添加釩鹽 2%～3%(以 V2O5 計),逆向吸收尾氣,能將含 NOx800～3000 ppm 尾氣(停留時間約 130 秒)中的 NOx 脫除 90%以上,富液用 100℃ 的少量空氣解吸,NOx 返回硝酸生產(chǎn)系統(tǒng)。本法NOx 轉(zhuǎn)化率可達 99%,尾氣中 NOx 含量小于 200 ppm,NH3 ∶NOx=1,無過氨。通過本次畢業(yè)設計，讓我對化工工藝設計有了更深的認識，這是一次綜合性的鍛煉，讓我們將大學三年學習的知識串聯(lián)起來。本設計從選題到完成，每一步都是在導師的指導下完成的，傾注了導師大量的心血。特別感謝我的指導老師許主任，幾個月以來，導師淵博的學識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。因本設計是生產(chǎn)稀硝酸，故采用選擇性還原法來處理尾氣，若生產(chǎn)的硝酸 是用于下一車間生產(chǎn)的硝酸鹽等產(chǎn)品，則可采用堿液吸收法。 催化劑還原法可分為選擇性和非選擇三種,均采用鉑、鈀、銠和釕等貴金屬作催化劑。此法適合高壓法(如 ～ 以上全加壓法),可使吸收后的 NOx 氣部分 排出,部分返回吸收塔進口,本法缺點是增加了投資費用。其濃度一般控制在20～30%，濃度過高時速度會稍有下降，且可能會有結(jié)晶析出，濃度太低，循環(huán)堿液量大，增加設備窖和動力消耗，并蒸濃溶液耗熱量多。 五 硝酸尾氣處理 硝酸是工業(yè)氮氧化物的主要排放源之一，GB162971996對氮氧化物的排放標準規(guī)定：現(xiàn)有和新建污染源的排放濃度分別為1 700mg/m3(折標為827106)和1 400mg/m3（折標為681106）。d（NH3）而中壓法的鉑網(wǎng)生產(chǎn)強度可以達到 3000 Kg/氧化爐直徑為 3m，采用 5 張鉑銠鈀網(wǎng)和一張純鉑網(wǎng)，設計氧化率為 96%，聯(lián)合裝置上部為氧 化爐，中部為過熱器，下部為立式廢熱鍋爐。氨是在壓力下以液體狀態(tài)貯存的。從反應(4)和反應(6)可以計算未反應的氧(O2)， 由于 Kmol 的一氧化氮 (NO)未被氧化或吸收，所以尾氣中的(O2)調(diào)整為： +（1/4 + 1/2）= kmol在進口水溫，例如 25℃時， 尾氣將被水所飽和。在氣流中的水量 = 總流量摩爾分率。如果離開單元的組成取為 35%（w/w），假定在出口溫度下，氣體與冷凝液體處于平衡，這樣就可以估算氣 相組成。(3)總輸入量應等于總輸出量。 采用高效設備，降低原料及能量消耗，解決尾氣中氮氧化物的污染問題。相對投資費用高壓法最低，雙加壓法次之。 動物組織和植物組織受到硝酸的作用即被破壞。 （二）國內(nèi)硝酸工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢目前我國硝酸行業(yè)正處于一個超常高速發(fā)展的狀態(tài)。指導教師評語及評分成績： 簽字（蓋章） 年 月 日答辯小組評價意見及評分成績： 簽字（蓋章） 年 月 日教學系畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)指導小組意見簽字（蓋章） 年 月 日學院畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)指導委員會審核意見簽字（蓋章） 年 月 日說明：以上各欄必須按要求逐項填寫。2. 可以考慮將生產(chǎn)方法列表進行比較，從中選擇適合本設計的最佳方案！！指導教師第二次指導意見內(nèi)容混亂，請自行設計一個提綱，根據(jù)提綱添加內(nèi)
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