畢業(yè)論文---年產(chǎn)33萬噸硝酸生產(chǎn)工藝設(shè)計(完整版)
【正文】 6/4= 在上列反應(yīng)中氧的用量分別為： 用于生成一氧化氮的反應(yīng)： 5/4= 用于生成 氮的反應(yīng)： （ ） 3/4= 剩余的氧量為： = 所以，出氧化爐的混合氣體的量為： Kmol 體積 % Kg 重量 % NO 2229 年產(chǎn) 萬噸硝酸生產(chǎn)工藝設(shè) 計 14 O2 1481 H2O 2090 N2 14955 總計 100 20755 100 五、 主要設(shè)備選型 ： 氧化爐 （ 1）氧化爐 大致有錐形封頭和催化劑籃組成，錐形封頭及其內(nèi)件能滿足均勻混合 NH3Air 氣體的要求，而催化劑籃經(jīng)過特殊的設(shè)計，不允許氣體在催化劑周圍短路通過，對于提高氨氧化率很有效，而催化劑籃的內(nèi)壁和底部均有襯里，可減少熱損失，更有效地回收熱量。因此，在一般工業(yè)條件下， HNO2會很快按下 年產(chǎn) 萬噸硝酸生產(chǎn)工藝設(shè) 計 11 式進(jìn)行分解： 3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O △ H= （ 313） 因而，用水吸收氮氧化物總反應(yīng)式可以寫成： 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO △ H= （ 314） 在硝酸吸收塔內(nèi) NO2吸收和 NO 氧化是同時交替進(jìn)行的，這樣就使整個過程變得更加復(fù)雜。所以我們選擇鉑作為催化劑，使（ 31）式的反應(yīng)加快，而抑制其它反應(yīng)的進(jìn)行。在第一層至 23 層塔板上共有 60 層冷卻水盤管，利用冷卻水移走反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。 (2) 氨氧化及熱量回收 ： 氨 空氣混合氣進(jìn)入氧化爐在鉑網(wǎng)表面進(jìn)行氨的催化氧化，鉑網(wǎng)溫度可達(dá) 921℃，氧化率為 96%，反應(yīng)后產(chǎn)生高溫工藝氣體經(jīng)廢熱鍋爐后溫度降到 430℃，進(jìn)入尾氣加熱器溫度降到 276℃，與尾氣加熱 年產(chǎn) 萬噸硝酸生產(chǎn)工藝設(shè) 計 8 器相連 的有鉑過濾器以回收工藝氣體中夾帶的鉑粒子，工藝氣體出鉑過濾器后進(jìn)入空氣加熱器、冷卻冷凝器，工藝氣體溫度降到 57℃后進(jìn)入吸收塔。 二、生產(chǎn)流程的確定 ： 生產(chǎn)方法為全高壓法，氧化壓力為 ,吸收壓力為。本設(shè)計以氨和空氣為原料，采用全高壓法生產(chǎn) 65wt%的稀硝酸，設(shè)計生產(chǎn)時間為 7200h/y，連續(xù)化生產(chǎn)。 （ 3） 綜合法 氨氧化和吸收分別在兩種不同壓力下進(jìn)行。 年產(chǎn) 萬噸硝酸生產(chǎn)工藝設(shè) 計 3 現(xiàn)今稀硝酸的生產(chǎn)流程有十幾種之多，各種流程幾乎都是以操 作壓力來分類，歸納起來不外有以下三種： （ 1） 常壓法 氨氧化及酸吸收均在常壓下進(jìn)行，這種方法因壓力低，氨氧化率高，鉑損耗低，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，多用 612個串聯(lián)的吸收塔。 合成氨工業(yè)和硝酸的生產(chǎn)密切相關(guān)，氨和空氣混合后，通過鉑銠合金網(wǎng)（催化劑）便被氧化為一氧化氮。一氧化氮進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸?，二氧化氮與水作用變成硝酸。早期吸收塔多用耐酸材質(zhì)，如花崗石或耐酸磚砌成，現(xiàn)金用塑料和不銹鋼制成?，F(xiàn)有兩類流程：一為常壓氨氧化 — NO2吸收流程；二為中壓氨氧化 — NO2吸收流程。在本設(shè)計中，包括生產(chǎn)流程的確定，生產(chǎn)流程簡述，物料衡算，主要設(shè)備選 型，原材料和動力（水、電、汽等）消耗，“三廢”處理等。其優(yōu)點是：成品酸濃度高，尾氣中 NOx 含量低，設(shè)備臺數(shù)較少，布置比較緊湊。此外在冷卻冷凝器中有弱酸析出，此部分弱酸進(jìn)入第十二層塔板。此部分冷卻水出吸收塔之后進(jìn)冷凝器與工藝氣體換熱后進(jìn)液氨蒸發(fā)器作為液氨蒸發(fā)之熱源。根據(jù)氨氧化壓力高，鉑耗要求 小，氧化爐材質(zhì)易得等經(jīng)濟(jì)原則。吸收必須在許多階段完成，吸收效率在理論上是達(dá)不到 100%。 （ 2）氧化爐數(shù)據(jù)表 作用：通過鉑網(wǎng)催化劑的催化作用使氨 /空氣混合氣反應(yīng)成氮氧化物 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：能力 19165kg/h（空氣） 1293kg/h 氨 氣體入口溫度： 233℃（正常） 氣體出口溫度： 921℃（正常） 年產(chǎn) 萬噸硝酸生產(chǎn)工藝設(shè) 計 15 操作壓力： 腐蝕裕度： 0 結(jié)構(gòu)材料：錐體： 304SS 配以 CS 法蘭 催化劑籃： 外殼、內(nèi)襯、法蘭 SA240310，SA182F310 格柵： SA182310 受力壓環(huán)： A297GRHK 吸收塔 (1)、 吸收塔是吸收部分的主要設(shè)備，所用塔型有填料塔、泡罩塔、篩板塔、常用吸收塔一般為填料塔，而加壓法 一般采用篩板塔與泡罩塔。 3mm 泡罩設(shè)計 :（吸收段）類型 :泡罩 高 : 泡罩外徑 裙板高 : 泡罩 BWG16 裙板潔凈度 :0 泡罩高 : 升氣管外徑 : 齒槽數(shù) :48 升氣管 BWG:127mm 泡罩設(shè)計 :（漂 白段）類型 :泡罩 槽高 : 年產(chǎn) 萬噸硝酸生產(chǎn)工藝設(shè) 計 17 泡罩?jǐn)?shù) : 裙板高 : 泡罩 BWG:16 裙扳潔凈度：
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