【正文】 盡，混合氣體總壓力為 P 總，水蒸汽的壓力為 PH2O，得到反應(yīng)后各氣體的分壓： PNO=c0aP 總 /1++R PO2=(b0— — ) P 總 /1++R PH2O=(R+) P 總 /1++R PN2=[1— (1+a)— b0] P 總 /1++R R= PH2O/P 總 PH2O 其中， 若在理想條件下，忽略各項(xiàng)熱損失，反應(yīng)前氣體溫度為 T0，反應(yīng)后的溫度為 Tf，則反應(yīng)過(guò)程的溫升為： T 溫升 =Tf— T0=[aQ1+ c0(1— a)Q2]/∑ CP 式中 l Q1— 氨在 T0 時(shí)進(jìn)行等溫反應(yīng)氧化成 NO 的反應(yīng)熱 Q2— 氨在 T0 時(shí)進(jìn)行等溫反應(yīng)氧化成 N2 的反應(yīng)熱 ∑ CP反應(yīng)后各組分氣體的平均等壓熱容 氨氧化反應(yīng)的影響因素 反應(yīng)溫度 溫度升高，氨轉(zhuǎn)化率升高，溫度過(guò)高副反應(yīng)增加，鉑損失增加，溫度降低。 l 氣體通過(guò)催化劑的接觸時(shí)間 t0: To=V0/V 式中， V0—— 催化劑的自由空間， m3 V—— 操作條件下的氣體體積流量， m3/s 網(wǎng)的自由空間為： V0=Fsdm/100 式中， f—— 鉑網(wǎng)的自由空間占網(wǎng)總體積的百分率 S—— 鉑網(wǎng)的截面 積， m2 D—— 鉑網(wǎng)的直徑， cm M—— 鉑網(wǎng)張數(shù) 在操作條件下的氣體體積流量為： V=式中， V0—— 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積流量， m3/s TK—— 操作溫度 ,K P—— 操作壓力， MPa 氨氧化的物料和熱量衡算 對(duì)該過(guò)程進(jìn)行恰當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，近似地根據(jù)主反應(yīng)式： 4NH3+5O2=4NO+6H2O +Q 2NH3=N2+3H2 — Q 進(jìn)行物料平衡計(jì)算。 氨分子向鉑網(wǎng)表面擴(kuò)散的時(shí)間為： t=A2/2D 其中， A—— 氨分子擴(kuò)散途徑的平均長(zhǎng)度 D—— 氨在空氣中的擴(kuò)散系數(shù) 由此求得的擴(kuò)散時(shí)間 t 與氨空氣混合氣體通過(guò)鉑網(wǎng)自由空間的時(shí)間、或稱接觸時(shí)間甚為接近。因催化劑對(duì) NO、 H2O 吸附力小，因此 NO、 H2O 脫離催化劑向氣相中擴(kuò)散。 2NO=N2+O2 +Q 4NH3+3O2=2N2+6H2O +Q 4NH3+6H2O=5N2+6H2O +Q （ 2）氧化氮繼續(xù)氧化成二氧化氮，此反應(yīng)是在一系列換熱設(shè)備中進(jìn)行的，化學(xué)反應(yīng)方程式： 2NO+O2=2NO2 +Q （ 3）用脫鹽水吸收 NO2 生成硝酸，此反應(yīng)是在吸收塔內(nèi)進(jìn)行的，化學(xué)反應(yīng)方程式為： 3NO2+H2O=2HNO3+NO +Q 氨氧化反應(yīng)及影響因素 氨氧化的反應(yīng)機(jī)理是因催化劑對(duì)氧的吸附能力強(qiáng)，氧分子被吸附到催化劑表面后兩原子間的鍵斷裂。 根據(jù)尾氣中的氧含量判斷空氣的加入量，一般控制在 35%。l 同時(shí)在軸頸上形成一層油膜，使軸頸與軸承之間不是直接摩擦，因而減少了摩擦阻力。在儀器拆卸后接收器中沒(méi)有水存在，認(rèn)為試樣無(wú)水。 鉑網(wǎng)規(guī)格 三元平織網(wǎng)： 三元平織網(wǎng) 鉑 %、銠 %、鈀 4% 絲徑 網(wǎng)孔數(shù) 1024 個(gè) /平方厘米 優(yōu)點(diǎn) 具有好的再生和修補(bǔ)，可以多次清洗 缺點(diǎn) 網(wǎng)重、易拉裂、脫邊 適用于常壓法 二元針織網(wǎng)： 二元針織網(wǎng) 鉑 9095%、銠 510% 絲徑 孔數(shù) 1024 個(gè) /平方厘米 優(yōu)點(diǎn) 氧化率高高出 %、鉑好低、裝填量少、三維結(jié)構(gòu)不脫邊、不易拉裂 缺點(diǎn) 不能多次清洗再生 適用于中壓和高壓 法 潤(rùn)滑油（ LTSA46 防銹汽輪機(jī)油） 技術(shù)指標(biāo) l 項(xiàng)目 質(zhì)量指標(biāo) 試驗(yàn)方法 優(yōu)級(jí)品 一級(jí)品 合格品 黏度等級(jí) 3246 3246 3246 運(yùn)動(dòng)指數(shù)不小于 GB265 傾點(diǎn)不高于 90℃ GB1995 閃點(diǎn)不低于 180℃ GB3536 密度 報(bào)告 GB1884 酸值不大于 GB264 中和值不大于 報(bào)告 報(bào)告 GB4945 機(jī)械雜質(zhì) 無(wú) GB511 水分 無(wú) GB260 被乳化值（ 40373） m154 度不大于 15 GB7305 起泡性試驗(yàn) ml/ml 24 度 93 度 后 24 度 SY2669 450/0 450/0 600/0 100/0 100/0 100/0 450/0 450/0 60/0 氧化安定性 總氧化產(chǎn)物 沉淀物 b、氧化后酸值 報(bào)告 報(bào)告 GB8119 報(bào)告 報(bào)告 SY2680 3000 20xx 1500 液相 銹蝕試驗(yàn) 無(wú)銹 GB11143 銅片試驗(yàn)（ 100 度、 3h）不大于 1 GB5096 空氣釋放值（ 50 度）不大于 6 5 6 5 SY2693 用 GB511 方法測(cè)定，機(jī)械雜質(zhì)含量在 %以下時(shí)，認(rèn)為無(wú)。鉑網(wǎng)在使用過(guò)程中隨氣流帶走的鉑微粒，一般沉淀在氧化爐后面的廢熱鍋爐進(jìn)口管處較多，約有 1/2 呈膠泥狀沉積在硝酸罐中，應(yīng)定期清理加 以回收。一般在常壓下氨氧化溫度出常取為 800℃，l 而加壓下為 880℃左右。鉑的損失量與反應(yīng)溫度、壓力、網(wǎng)徑、氣流方向及工作時(shí)間等因素有關(guān)。 c 網(wǎng)隊(duì)雜質(zhì)非常敏感，很容易中毒。在 900℃時(shí)，活化時(shí)間則可縮短到 816h。 空氣中不純物的含量如氣態(tài)氯、溴、硫、 的活化、中毒及再生 新的鉑網(wǎng)表面光滑且有彈性，使用時(shí)不能立即獲得高的 NO，需經(jīng)一段活化時(shí)間才能提高。鉑網(wǎng)的自由面積約占整個(gè)面積的5060%。由于鉑的導(dǎo)熱性好、開(kāi)工時(shí)一經(jīng)點(diǎn)火即能投入生產(chǎn)，而且鉑網(wǎng)也便于再生和回收，還可使氧化爐的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。 物理性質(zhì) 鉑催化劑通常不用載體，以利于鉑的回收，而且載體容易破裂，外露的載體會(huì)促使氨分解，降低氨氧化氯。例如采用含鈀在 50%以下、銠 10%以下，并摻入釷 %的鉑合金。也有以較低廉的鈀來(lái)代替部分銠的，一般含鉑在 90%以上，鈀和銠各占 %。若采用含銠的鉑合金，不僅可提高反應(yīng)活性，且能增加其機(jī)械強(qiáng)度 ，減少鉑的損失。所以，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外的硝酸工廠幾乎都采用鉑系催化劑。 空氣過(guò)濾室分為三級(jí)： 第一級(jí)過(guò)濾器： 型式 自動(dòng)卷簾式空氣過(guò)濾器 尺寸 寬度 米、凈高 米 并排數(shù) 7 個(gè) 風(fēng)量 350000N 立方米每小時(shí) 壓力降 過(guò)濾效率 45% 電機(jī) 第二級(jí)過(guò)濾器 型式 袋式空氣過(guò)濾器 風(fēng)量 304000N 立方米每小時(shí) 壓力降 過(guò)濾效率 88% 第三級(jí)過(guò)濾器 型式 箱式空氣過(guò)濾器 風(fēng)量 240000N 立方米每小時(shí) 壓力降 1225mmH2O 過(guò)濾效率 % l 對(duì)水的要求： 冷卻水要求最高 在 45℃不至于形成結(jié)垢物的各種組分和形成易侵蝕鐵或合金鋼的各種成分及產(chǎn)生腐蝕的鹽類，其指標(biāo)控制范圍：固體懸浮物： 1020ppm、 PH 值 7氯化物 80ppm 氨催化劑 通過(guò)大量催化劑篩選試驗(yàn)，至今可供工業(yè)使用的選 擇性良好的催化劑歸納起來(lái)有兩大類：一是鉑系列催化劑，二是以鐵、鈷、鉻等金屬的非鉑催化劑。 工業(yè)上對(duì)液氨的要求： 氨含量 %，水分含量 %,含油量 ，氣氨用布質(zhì)、紙質(zhì)或其它過(guò)濾材料將介質(zhì)中的油、鐵屑等機(jī)械雜質(zhì)除掉。 20xx 年，化二院又為南化公司氮肥廠設(shè)計(jì)了第五套 350 噸／日（ 100%HNO3）雙加壓硝酸裝置，全部設(shè)備也為國(guó)產(chǎn)化，于 20xx 年７月試車成功。 1999 年 11 月，化二院又為石家莊化肥廠設(shè)計(jì)了第三套 350 噸／日（ 100%HNO3）的雙加壓法硝酸裝置，設(shè)備全部采用國(guó)產(chǎn)化，陜鼓公司針對(duì)云峰機(jī)組存在的不足進(jìn)行了技術(shù)改進(jìn)，廠內(nèi)單機(jī)試車良好，由于該廠原因該裝置直道 20xx 年９月５日才投料試車 生產(chǎn)。 1996 年，化二院為云南云峰化學(xué)工業(yè)公司設(shè)計(jì)了第二套 350 噸／日（ 100%HNO3）的雙加壓法硝酸裝置，與濟(jì)南化肥廠硝酸裝置基本相同，四合一機(jī)組采用我國(guó)陜鼓集團(tuán)公司制造，真正實(shí)現(xiàn)了雙加壓法硝酸設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、安裝調(diào)試的國(guó)產(chǎn)化。 l 化工部第二設(shè)計(jì)院對(duì)山西化肥廠引進(jìn)的硝酸裝置進(jìn)行認(rèn)真學(xué)習(xí)和消化，立足于國(guó)內(nèi)工藝技術(shù)和設(shè)備制造能力，參照 GP 雙 加壓法硝酸技術(shù)和濟(jì)南化肥廠合作設(shè)計(jì)了一套 350 噸 /日（ 100%HNO3）的雙加壓法硝酸裝置，其氧化壓力為 ，吸收壓力為 ，該裝置除“四合一”機(jī)組從德國(guó)ＧＨＨ公司引進(jìn)外，其余設(shè)備全部為國(guó)產(chǎn)設(shè)備。 1983 年 7 月 25 日正式開(kāi)工建設(shè)， 1987 年 3 月開(kāi)始單體試車， 1987 年 8 月進(jìn)行化工投料試車。自 1935 年我國(guó)建成第一套硝酸裝置至今已有近 70 年的歷史了，以往我國(guó)硝酸生產(chǎn)主要以常壓法、綜合法、全壓法為主。我國(guó)現(xiàn)已運(yùn)行的雙加壓法稀硝酸裝置共二十套裝置，年生產(chǎn)量已達(dá) 280 萬(wàn)噸，占我國(guó)硝酸總產(chǎn)量的 45%，成為各種硝酸生產(chǎn)工藝中，產(chǎn)量最大，技術(shù)含量最高的硝酸生產(chǎn)工藝。 l 各種硝酸工藝生產(chǎn)的特征見(jiàn)表 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目 常壓法 綜合法 中壓法 高壓法 雙加壓 氧化壓力（ Mpa） — — 吸收壓力（ Mpa） — — 氨氧化率 % 96— 97 96— 97 96 95 96 酸濃度 % 40— 45 43— 45 50— 53 53— 55 58— 60 出酸塔尾氣濃度NOX106 5000— 10000 2500 1000— 1500 20xx— 2500 〈 200 處理后尾氣濃度NOX106 常壓堿吸收600— 1300 常壓堿吸收600— 1300 加壓堿吸收200— 500 催化還原 200 不需要處理 尾氣處理氨耗 kg/t 酸 8 7 7（尾氣 NOX200以下計(jì)算） 0 總氨耗 kg/t酸 330— 308 290 293 304 283 鉑耗 kg/t 酸 — 投資（萬(wàn)元） 50kt/a 生產(chǎn)規(guī)模2600 50kt/a 生