年產(chǎn)10萬噸稀硝酸畢業(yè)設(shè)計開題報告-文庫吧資料
2025-04-17 22:44本頁面
【正文】 O2）形成硝酸時所生成的一氧化氮（NO）量。在40℃，45%，總壓取450KPa。這樣兩者溫差約為10℃。冷卻—冷凝器的平衡進口物料與氧化爐出口物流4組成相同。在廢熱鍋爐中，雖然沒有物料的分離，但組分發(fā)生變化，溫度也下降了?？偭康挠嬎悖尚：宋锪掀胶獾挠嬎?。=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(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。=452435kJ/kmol對反應(yīng)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(yīng)生成氮(N2)，生產(chǎn)1mol氮（N2）需氧（O2）為3/2mol，由反應(yīng)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(yīng)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。=226334kJ/kmol反應(yīng)2: NH3(g)+O2(g)→N2(g)+H2O(g) △Hr186?；鶞剩悍磻?yīng)器進料100kmolNH3。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。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(yīng)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(yù)熱器、高壓反應(yīng)水冷器進入吸收塔，在設(shè)備和管道中繼續(xù)發(fā)生氧化反應(yīng)，NO氧化成NO2。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。 反應(yīng)原理 雙加壓法的主要反應(yīng)式為： 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O 2NO + O2 → 2NO2 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO 工藝流程 。工藝為法國GP工藝，核心機組采用國產(chǎn)“四合一”機組。并且該法通過應(yīng)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。也是最合適我國國情的生產(chǎn)方法。 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。這不僅是降低成本，更重要的是能夠節(jié)約資源，減少環(huán)境污染，有利于企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。以2500元每噸的價格、年產(chǎn)10萬噸規(guī)模計算，雙加壓法在氨耗上可比全中壓法節(jié)省475萬元?？偘焙娜訅悍ㄗ罡撸瑸?14㎏/t；全中壓法次之，為304㎏/t；雙加壓法最低，只需285㎏/t。鉑的價格昂貴，資源缺少，故也要盡量降低鉑耗。八十年代之后，我國引進了雙加壓法硝酸生產(chǎn)技術(shù)，同時國內(nèi)陜鼓股份有限公司雙加壓法硝酸生產(chǎn)用“四合一”機組國產(chǎn)化開發(fā)成功，加快了國內(nèi)雙加壓法生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展[16]。隨著國家對環(huán)保的重視，環(huán)保管理力度和節(jié)能減排工作力度加大，對環(huán)保方面要求越來越嚴格。 上世紀八十年代以前，國內(nèi)的稀硝酸生產(chǎn)方法以常壓法和綜合法為主。缺點是流程復(fù)雜、設(shè)備制造要求高、操作控制要求嚴格、管理水平要求高[14]。 (4) 雙加壓法：該法是繼成中壓法和全高壓法后稀硝酸生產(chǎn)工藝的進一步發(fā)展，氨在中壓下氧化、高壓下吸收。 (3) 綜合法：常壓氧化、中壓吸收的稱為綜合法。全加壓法有吸收率高、成品酸度高、尾氣氮氧化物濃度低、吸收容積小、能量回收率高等優(yōu)點。 (2) 全加壓法：氧化和吸收均在加壓下進行的稱為全加壓法。此外，吸收塔可采用不銹鋼外，也可采用花崗石、耐酸磚或塑料。 (1) 常壓法：氧化和吸收均在常壓下進行稱為常壓法。其主要反應(yīng)式為[9]： 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O + 905800J 2NO + O2 → 2NO2 + 123300J 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO + 73500J 工業(yè)上生產(chǎn)稀硝酸的方法已趨于定型化。該工藝過程包括：氨在高溫下通過鉑銠合金網(wǎng)狀催化劑催化氧化生產(chǎn)一氧化氮；一氧化氮進一步氧化生成二氧化氮；最后用水吸收二氧化氮生成硝酸。其反應(yīng)式為： N2 + O2 → 2NO 2NO + O2 → 2NO2 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO 這兩種方法早已經(jīng)淘汰?？諝庵泻写罅康牡脱?，當將空氣通過高溫的電弧時，氧和氮直接化合生成一氧化氮。其反應(yīng)式為： NaNO3 + H2SO4 → NaHSO4 + HNO3另一種比較古老的制造稀硝酸的方法叫電弧法。那些技術(shù)相對落后、生產(chǎn)規(guī)模小的工藝將不得不在技術(shù)、規(guī)模升級或停產(chǎn)淘汰之間作出抉擇。一些裝置大型化、規(guī)模效益明顯、進行連續(xù)生產(chǎn)的行業(yè)，產(chǎn)能利用率85%以下即算是產(chǎn)能過剩。我國依然第一產(chǎn)能大國，而總產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的40%左右[6]，但是產(chǎn)能利用率偏低，只達到67%左右[7]。另一方面，化學工程如MDI、TDI和濃硝酸等工業(yè)的快速增長，都促進了硝酸產(chǎn)能的增長。五”末期的30%提高至45%[4]。在《氮肥
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