【正文】 [M]. 110~114.[9] [M]. 報(bào),2010，（03）： 19~23.[10] 韓冬冰主編.《化工工藝學(xué)》[M]. 北京中國石化出版社. 2005 [S]：32~37.[11] 時鈞等主編.《化學(xué)工程手冊》（第二版）[M]. 北京化學(xué)工業(yè)出版社. 2007：477 ~489. [12] [美]E（二）催化還原法催化還原法的特點(diǎn)是脫除NOX 效率高，并且不存在濕法吸收伴隨產(chǎn)生廢液或副產(chǎn)品的處理問題。近年來對濕法吸收進(jìn)行了一些改進(jìn)，還提出了用新 型的活性溶液作吸收劑的方法，如采用酸性尿素溶液或高錳酸鉀溶液作吸收劑 等。廢熱鍋爐的管板采用橢圓形 結(jié)構(gòu)，以改善熱補(bǔ)償能力。取中間冷卻器氣體出口溫度為 60℃，在等功情況下，中間級壓力為雖然中間壓力取為 ，每段功并不嚴(yán)格相等，尤其是進(jìn)口溫度變化時，但是兩段的功是接近的。這樣在出口物流中未反應(yīng)的氧可以由單元氮氧化物及氧的平衡式計(jì)算得到。 反應(yīng)４：NO(g)+ 1/2O2(g) →NO2(g) △Hro=57120kJ/kmol氨的進(jìn)口濃度取為11%（V/V），故供給的空氣量為100/11100=909 kmol空氣組成: 79%N2 , 21%O2（V/V）所以進(jìn)入氧化爐的氧和氮的流量:氧(O2)=909=191kmol氮(N2)=909=718 kmol未反應(yīng)的氧，即出口物流中的氧=191－123 = 68kmol出口物流中的氮為空氣中的氮和氨氧化反應(yīng)中生成的氮的總和。我國硝酸生產(chǎn)以雙加壓法工藝為主[8]。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 （一）國外硝酸工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢硝酸工業(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。3. 文字過多，有些部分請?jiān)賶阂幌?。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。其工藝流程方塊圖見下圖[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. 一氧化氮氧化過程將前一過程中生成的 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。設(shè)冷卻—冷凝器溫度為 40℃，冷卻水的最高溫度約為30℃。因此，進(jìn)口物流中游離的氧= = kmol將反應(yīng)（4）和反應(yīng)（5）結(jié)合，得吸收二氧化氮(NO2)，生產(chǎn)硝酸的總反應(yīng)式：反應(yīng)式 6：4NO2 +2H2O+ O2→4HNO3應(yīng)用這一反應(yīng)，在吸收塔氧化生成一氧化氮(NO)所需的氧為： [（NO+ NO2）物料 6 中]1/4 =（+）1/4 = kmol這樣，除進(jìn)口氣體中的氧量外，完全氧化所需的氧(O2)為： = 4kmol設(shè)二次空氣的流量為 ykmol，因此，二次空氣中的氧(O2)為 kmol，其中4 kmol 的氧在吸收塔中和一氧化氮 (NO) 反應(yīng)，所以尾氣中游離的氧為（）kmol。后者造價較高，我國普遍采用前種聯(lián)合裝置[14]。為移去反應(yīng)熱，在塔板上設(shè)置冷卻蛇管，依靠冷卻介質(zhì)間接換熱。吸收反應(yīng)如下:4(NH4)2SO3+2NO2→4(NH4)2SO4+NO2由上面敘述可知,本法是企業(yè)綜合治理各類尾氣的中間一環(huán),應(yīng)用有一定局限性。還原劑又是供熱用燃料,故稱為非選擇性還原。在此感謝我的好同學(xué)梁明明、楊文科、郝鴻浩，他們?yōu)楸驹O(shè)計(jì)提供了大量資料和寶貴意見，在此謹(jǐn)致深深的謝意。b 非選擇性還原法 利用 H2 和甲烷作還原劑,在 400～800℃,將硝酸尾氣中的 NOx 除去。吸收和再生反應(yīng)為： Mg(OH)2+NO+NO2=Mg(NO2)2+H2O （1） 3Mg(NO2)2+2H2O=2Mg(OH)2+Mg(NO3)2+4NO（2） Mg(NO3)2+2NH3+2H2O=2NH4NO3+Mg(OH)2 （3）該法與一般堿液吸收的區(qū)別在于：應(yīng)用此法可回收 NO 以增加硝酸產(chǎn)量，同時吸收液可循環(huán)使用，這在經(jīng)濟(jì)上是有利的。吸收塔因操作壓力不同，可分為常壓和加壓兩種吸收塔；而按塔型又可分為填料塔、泡罩塔、篩板塔等多種類型。目前工業(yè)應(yīng)用氧化爐有常壓式、中壓式、高壓式。 在吸收塔，氣體中的二氧化氮(NO2)是用水吸收，生產(chǎn)約52%（W/W）的酸， 為了使進(jìn)口氣體中的NO氧化生成NO2，必須供給足夠的氧，氧化速率取決于氧的濃度，所以氧總是過量的，在較好操作情況下，從吸收塔排放的尾氣中應(yīng)含有約 3% O2。氧化的量取決于停 下時間和溫度，在冷卻—冷凝器的出口基本上達(dá)到了完全氧化，冷凝的氣體和水形成 30～40%（W/W）的稀硝酸[12]。 通過上節(jié)的比較，可知全中壓法與雙加壓法較優(yōu)。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。指導(dǎo)教師第三次指導(dǎo)意見1. 排版太過混亂，特別是圖和表。隨著冶金工業(yè)的發(fā)展,美國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GrandeParoisse公司,在Lill建成第一個規(guī)模為160 t/d的雙加壓硝酸裝置[3] 。 通過表一可以看出:消耗綜合法為最低，中壓法和雙加壓法次之，高壓法最高。(2)出口氣體中有一些二氧化氮(NO2)，但氧化器溫度在 870 至 900℃時量較小,一般小1% 。氧平衡假定未反應(yīng)的氧(O2)為 X kmol，離開此單元的氧為: （NO/2+ NO2 +X ) 氣體 ,物流 6 + （3/2HNO3 + 1/2H2O ) 酸 ,物流 7=（++X）+(3/2+ )=（171+X）kmol 進(jìn)入單元的氧=( NO /2+ O2 + H2O /2 ) 物流 5 =96/2 ＋68＋150/2 =191kmol由氧平衡得未反應(yīng)氧(O2) X= 191171=以下對第一次試差時，所有的水蒸氣都冷凝的假設(shè)進(jìn)行校核。kmol1 每小時所需的能 = 3600 = 4680MJ壓縮機(jī)出口溫度 = 333 = 44