畢業(yè)論文---年產(chǎn)33萬(wàn)噸硝酸生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2024-11-24 18:47本頁(yè)面
【正文】 、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。 氨接觸 氧化爐的物料衡算 ： 按照反應(yīng) NH3+2O3=HNO3+H2O， 每制成 1 噸 100%的 HNO3， 氨的理論消耗量為： 17/63 1000=270Kg。 HNO3具有很強(qiáng)的腐蝕性，因此，貯存 HNO3的儲(chǔ)罐要采用耐腐蝕的材質(zhì)制成，而且要作好防腐措施。 原料成品的貯存 ： 液氨極易汽化，汽化后體積迅速膨脹，吸收大量熱。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%。 亞硝酸性質(zhì)活潑是很不穩(wěn)定的，只有在溫度低于 0℃，而且濃度極小時(shí)，才能穩(wěn)定存在。 (3)NOx 吸收 ： 2NO + H2O = HNO3 + HNO2 △ H = （ 310） N2O4 +H2O = HNO3 + HNO2 △ H = KJ （ 311） N2O3 +H2O = 2HNO2 △ H = KJ （ 312） 顯而易見(jiàn)，式（ 310）和式（ 311）的反應(yīng)結(jié)果都是生成等分子的 HNO3和 HNO2。 (2) NO 的氧化 2NO+O2 =2NO2 △ H = （ 37） NO+NO2=N2O3 △ H = （ 38） 2NO2=N2O4 △ H = （ 39） 上述三個(gè)反應(yīng)都是可逆的放熱反應(yīng)，反應(yīng)應(yīng)體積減少因而降低溫度和加壓，均有利反應(yīng)的進(jìn)行。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。因此，對(duì)此多向性反應(yīng)體系，若想只得到目的產(chǎn)物 NO，就不能從改變學(xué)平衡條件，而應(yīng)從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方面去抑制其它反應(yīng)式的進(jìn)行。 比較三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)，以反應(yīng)式（ 33）為最大。 年產(chǎn) 萬(wàn)噸硝酸生產(chǎn)工藝設(shè) 計(jì) 9 2 、 相關(guān)反應(yīng)式及工藝條件 : （ 1） 氨和氧可以進(jìn)行下列三個(gè)方向： 4NH3+5O2= 4NO + 6H2O △ H = （ 31） 4NH3 +4O2= 2N2O + 6H2O △ H = 1104。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。 在吸收塔第 25 層至 39 層塔板上共有 34 層冷卻盤(pán)管，利用 K2CO3溶液作為冷凍劑以吸收反應(yīng)熱。成品酸由吸收段進(jìn)入漂白段。 (3) 氮氧化物的吸收 : 吸收塔是泡罩塔，所用吸收劑是脫鹽水從吸收塔頂部加入，工藝氣體從吸收段第一層塔板下加入，向上與塔板上弱酸逆向接觸，在吸收塔內(nèi)進(jìn)行吸收與 NO 的循環(huán)反應(yīng)，最后到達(dá)塔頂尾氣中 NOx 含量低于 200ppm，從塔頂排出。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。 由界區(qū)外送來(lái)的液氨先經(jīng)液氨過(guò)濾器以除去機(jī)械雜質(zhì)，進(jìn)入液氨蒸發(fā)器、氨過(guò)熱器蒸發(fā)為氣氨，再經(jīng)氣氨過(guò)濾器過(guò)濾后溫度達(dá) 121℃，壓力達(dá) ，進(jìn)氨空混合器與空氣充分混合，混合后溫度達(dá)233℃，壓力達(dá) 。經(jīng)空氣壓縮機(jī)加壓至，溫度在 135℃，加壓之后的空氣分為兩部分：工藝空氣與漂白空氣。 設(shè)計(jì)氨的氧化率為 96%，氮氧化物的吸收率為 98%。其優(yōu)點(diǎn)是：成品酸濃度高，尾氣中 NOx 含量低，設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，布置比較緊湊。 尾氣中氮氧化物含量小于 200ppm，可直接排放。 ℃ 總硬度： mg/L （折 CaO） 總堿： CL： 濁度： 10mg/l ⑦ 飲用水 ： 壓力： 溫度： 常溫 年產(chǎn) 萬(wàn)噸硝酸生產(chǎn)工藝設(shè) 計(jì) 6 ⑧ 冷卻水 ： 上水 回水 壓力 溫度 32℃ 41℃ ⑨ 鍋爐給水 ： 壓力： 溫度： 95100℃ 電導(dǎo)率： s/cm O2含量： SiO2： ⑩ 其它 ： 液氨從外部購(gòu)入，儲(chǔ)存于耐壓球罐中。 5℃ 155177。在本設(shè)計(jì)中，包括生產(chǎn)流程的確定，生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述，物料衡算，主要設(shè)備選 型，原材料和動(dòng)力（水、電、汽等）消耗，“三廢”處理等。 計(jì)劃任務(wù)書(shū)的項(xiàng)目來(lái)源 ： 本課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，設(shè)計(jì)為年產(chǎn) 萬(wàn)噸硝酸的工藝流程。早期多用常壓法，只能生產(chǎn)低于 50% 年產(chǎn) 萬(wàn)噸硝酸生產(chǎn)工藝設(shè) 計(jì) 4 的稀硝酸，以后由于設(shè)備材質(zhì)、工藝條件的改進(jìn)，借助于低溫和加壓的方法，可以生產(chǎn) 50%70%的硝酸，或一種流程可以兼產(chǎn) 60%和 70%兩種不同含量的硝酸。后者采用較高吸收壓力和較低吸收溫度，成品酸中 HNO3含量可達(dá) 60%，尾氣中氮氧化物含量低于 200mg/kg 排放?，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。排放尾氣中氮氧化物含量低，吸收塔容積小，能量回收率高，但氨氧化率比常壓法稍低，而且鉑損耗較大。吸收壓力可分為兩個(gè)等級(jí)：中壓吸收的壓力為 ，高壓吸收為 或更高。吸收容大，占地多，損耗大。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。 由此可知，硝酸工業(yè)、在國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防工
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