產(chǎn)10萬噸稀硝酸畢業(yè)設計開題報告(編輯修改稿)
2025-02-14 22:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ovaYordanovaf, Zornitza. Application of the exergy method to the environmental impact estimation: The nitric acid production as a case study[J]. Energy, 2011, 36(6): 3733~3744[14] 張夕專. 硝酸生產(chǎn)工藝研究[J]. 科技視界，2013，(19)：203~204[15] 唐文騫. 我國硝酸工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)新進展[J]. 化肥工業(yè)，2008，35(5)：14~18[16] 張立軍，李印昌，姚建澤. 100kt/a雙加壓稀硝酸裝置建設投產(chǎn)總結(jié)[J]. 化肥工業(yè)， 2011，38(6)：39~43[17] 呂豐. 加壓法稀硝酸生產(chǎn)技術(shù)及經(jīng)濟評價[J]. 化工技術(shù)經(jīng)濟，2001，(6)：34~37 畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告２．本設計的任務和擬采用的方法： 本設計的任務 本設計要求選用合適的生產(chǎn)工藝完成年產(chǎn)10萬噸稀硝酸（50%）生產(chǎn)車間工藝設計，并撰寫畢業(yè)設計說明書。 擬采用的生產(chǎn)方法經(jīng)過對幾種稀硝酸生產(chǎn)方法的比較。發(fā)現(xiàn)作為目前世界上最先進的是雙加壓稀硝酸生產(chǎn)法。也是最合適我國國情的生產(chǎn)方法。該法技術(shù)先進，不僅可以節(jié)省能量的消耗，而且成品酸濃度高。并且該法通過應用各種循環(huán)利用系統(tǒng)提高了原料利用率，降低了尾氣中氮氧化物含量，使尾氣不需再處理即可排空，節(jié)省了生產(chǎn)成本。綜上所述，本設計將采用雙加壓法生產(chǎn)稀硝酸（濃度50%）。工藝為法國GP工藝，核心機組采用國產(chǎn)“四合一”機組。雙加壓法生產(chǎn)稀硝酸是以液氨為原料，過濾后，進入氨空混合器混合均勻，再經(jīng)過氧化爐氧化成一氧化氮，然后再進一步氧化成為二氧化氮，最后在吸收塔中用水吸收制得粗硝酸，粗硝酸經(jīng)漂白后制得精硝酸。 反應原理 雙加壓法的主要反應式為： 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O 2NO + O2 → 2NO2 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO 工藝流程 。其具體流程為：原料液氨經(jīng)氨蒸發(fā)器蒸發(fā)為氣氨進入加熱器加熱，然后再經(jīng)氨過濾器進入氨空混合器，~11%。來自大氣中的空氣進入四級過濾器，經(jīng)空壓機壓縮后分為一次空氣和二次空氣。一次空氣進入氨空混合器，氨和空氣在混合器中混合均勻后進入氧化爐，經(jīng)過鉑銠網(wǎng)催化氧化生成一氧化氮，并放出大量的熱量。然后經(jīng)蒸汽過熱器、廢熱鍋爐，再經(jīng)高溫氣氣換熱器、省煤器、低壓反應水冷器，再進入氧化氮分離器，在此將稀硝酸分離，氣體則與漂白塔來的二次空氣混合進入氧化氮壓縮機，壓縮后 雙加壓法稀硝酸生產(chǎn)工藝流程框圖經(jīng)尾氣預熱器、高壓反應水冷器進入吸收塔，在設備和管道中繼續(xù)發(fā)生氧化反應，NO氧化成NO2。最后，氮氧化物氣體與從吸收塔頂部噴淋而下的工藝水逆流接觸，生成58%的硝酸。從吸收塔出來的硝酸進入漂白塔，與二次空氣冷卻器來的二次空氣在漂白塔完成漂白過程，然后送往酸庫。 物料衡算，：（1）生產(chǎn)時間：除設備檢修及放假時間，全年的生產(chǎn)時間為300天，即7200h；（2）氨氣的進口濃度為：~%（V/V）；（3）以氨計，全廠收率為98％；（4）氧化反應收率為96％；（5）生產(chǎn)的硝酸濃度為50~53%（W/W）；（6）~％（V/V）的NO?；鶞剩悍磻鬟M料100kmolNH3。（氧化）在氧化反應器中主要反應為：反應1：NH3(g)+O2(g)→NO(g)+H2O(g) △Hr186。=226334kJ/kmol反應2: NH3(g)+O2(g)→N2(g)+H2O(g) △Hr186。 =316776kJ/kmol反應3: NH3(g)+ NO(g)→N2(g) +H2O(g)△Hr186。=452435kJ/kmol對反應1,在96%的收率時，生成的一氧化氮(NO)=100=96kmol所需的氧 (O2) = 96=120 kmol生成的水(H2O) = 96=144 kmol其余4%的氨(NH3)反應生成氮(N2)，生產(chǎn)1mol氮（N2）需氧（O2）為3/2mol，由反應式2,得：生成氮==2 kmol所需氧=4=3 kmol生成水=4=6 kmol因此，所需氧總量 = 120+3=123kmol生成水總量 = 144+6=150kmol向反應器供給的空氣是過量的，一方面使氨濃度低于爆炸極限（~%），同時可使一氧化氮氧化成二氧化氮。反應４：NO(g)+ O2(g) →NO2(g) △Hr186。=57120kJ/kmol氨的進口濃度取為11%（V/V），故供給的空氣量=100/11100=909 kmol空氣組成: 79%N2 , 21%O2（V/V）所以進入氧化爐的氧和氮的流量:氧(O2)=909=191kmol 氮(N2)=909=718 kmol未反應的氧，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中生成的氮的總和。出口物流中的氮 = 718+2 =720kmol計算結(jié)果，物流組成如下:物料衡算表1物料進料(3)出料
4)kmolkgkmolkgNH310017000NO0962880H2O微量1502700O21916112682176N27182010472020160∑
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