Производство азотной кислоты по комбинированной схеме в агрегате АК-72. Стадия окисления аммиака

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

ФГОБУ ВПО ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра: Неорганической химии и химической технологии

Курсовая работа

По дисциплине: «Химическая технология неорганических веществ»

На тему: «Производство азотной кислоты по комбинированной схеме в агрегате АК-72. Стадия окисления аммиака»

Автор работы Скибин Олег шифр 14-102

Направление Химическая технология (180301)

Руководитель: Астапов А.В./

Россошь 2017



Введение

Азотная кислота по объему производства занимает среди других кислот второе место после серной кислоты. Все возрастающий объем производства HNO₃ объясняется огромным значением азотной кислоты и ее солей для народного хозяйства.

Азотная кислота является одним из исходных продуктов для получения большинства азотсодержащих веществ. До 70-80% ее количества расходуется на получение минеральных удобрений. Одновременно азотная кислота применяется при получении взрывчатых веществ почти всех видов, нитратов и ряда других технических солей; в промышленности органического синтеза; в ракетной технике, как окислитель в различных процессах и во многих других отраслях народного хозяйства.

Промышленностью вырабатывается неконцентрированная (до 60-62% HNO₃) и концентрированная (98-99% HNO₃) кислота. В небольших объемах выпускается реактивная и азотная кислота особой чистоты. В производстве взрывчатых веществ нитрованием толуола, уротропина, ксилола, нафталина и других органических продуктов применяют концентрированную азотную кислоту. Для получения удобрений потребляется, как правило, разбавленная азотная кислота.

Все промышленные способы получения азотной кислоты основаны на контактном окислении аммиака кислородом воздуха с последующей переработкой оксидов азота в кислоту путем поглощения их водой. Главными стадиями производства неконцентрированной азотной кислоты являются очистка сырья, каталитическое окисление аммиака, утилизация тепла, вывод из нитрозного газа реакционной воды, доокисление окиси азота в высшие окислы, абсорбция их водой или разбавленной азотной кислотой, очистка газовых выбросов.

К современным тенденциям развития технологии производства азотной кислоты относятся: обеспечение наибольшей надежности конструкций аппаратуры и машинных агрегатов; повышение степени кислой абсорбции, а также степени использования тепла химических реакций и КПД энергии сжатых газов; увеличение скорости процесса на всех его этапах, снижение вредных выбросов в атмосферу.

Кроме того существенное влияние на экономику производства оказывает мощность применяемых установок, повышение которой приводит к снижению затрат на строительство азотно-кислотных систем. Повышение мощности установок вызывает необходимость повышения давления (в особенности на стадии абсорбции).

Важной проблемой развития производства азотной кислоты является повышение ее концентрации, что позволяет упростить методы получения аммиачной селитры и других азотных удобрений.

Существенное снижение себестоимости азотной кислоты может быть достигнуто при уменьшении потерь платинового катализатора. С этой целью проводятся испытания эффективных фильтров для улавливания платиновой пыли, испытываются катализаторы с повышенным содержанием Pd и Rh, внедряются в производство комбинированные катализаторы.

Таким образом, выбранная тема курсовой работы в условиях современного развития химической промышленности является весьма актуальной. Целью работы является изучение теоретических и практических основ производства азотной кислоты.

В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи: охарактеризовать состав и свойства азотной кислоты, а также сырья для её производства, изучить физико-химические основы синтеза, рассмотреть технологическую схему производства азотной кислоты и описать природоохранные мероприятия при её производстве.

В практической части курсовой работы будет составлен материальный и тепловой баланс стадии окисления аммиака.



1. Теоретическая часть

1.1 Характеристика и свойства азотной кислоты

Готовым продуктом является неконцентрированная азотная кислота с массовой долей кислоты не менее 58-60 %. Производимая азотная кислота должна соответствовать требованиям регламента, что выше показателей ОСТ 113-03-270-90:

Наименование показателей	Нормы для сортов
	Требования регламента	Требования ОСТ 113-03-27-90
Внешний вид	Бесцветная или желтая жидкость без механических примесей	Бесцветная или желтая жидкость без механических примесей
Массовая доля азотной кислоты.	58,0 ? 60,0 %	не менее 57,0 %
Массовая доля окислов азота в пересчете на N2О4.	Не более 0,004 %	Не более 0,004 %
Массовая доля хлоридов в пересчете на Cl (мг/кг) 100 % HNO3.	Не более 10 %	не регламентируется

Химическая формула азотной кислоты: HNO₃

Относительная атомная (молекулярная) масса: 63,016.

Температура кипения азотной кислоты с массовой долей HNO₃ 60 %: 120,06 C при давлении 101,325 кПа.

Температура кристаллизации (застывания): - 21,5 С.

Плотность: 1366,7 кг/м³ при температуре 29 С.

Давление паров над водным раствором азотной кислоты с массовой долей HNO₃ 60 %: 112 Па при 20 С.

Удельная теплоемкость: 2,7 10³ Дж/ (кг К) при 20 ⁰С.

Динамическая вязкость: 2,024 10^-3 Па с при 20 ⁰С.

Азотная кислота не горюча. Является сильным окислителем. С водой азотная кислота смешивается во всех соотношениях с выделением большого количества тепла.При температуре 42 °C застывает в виде белых кристаллов. Безводная азотная кислота закипает при атмосферном давлении и 86 °C.

Физические свойства 60% -ной азотной кислоты

Температура ОС	Плотность кг/м3	Вязкости коэффициент динамический 103 Н. с/м2	Электропроводимость удельная Ом-1. см-1	Теплоёмкость удельная массовая Дж/кг. ОК	Теплопроводности коэффициент Вт/ м• ОК	Упругость паров, мм. рт. ст.
20	1366,7	2,02	3,36	0,64	0,363	5,8
30	1353,3	1,63	3,55	0,647	0,366	12,0
40	1339,8	1,34	4,04	0,654	0,369	21,2
60	1312,4	1,00	-	0,670	0,375	61,0

Под воздействием света концентрированная HNO₃ разлагается на оксиды азота:

Азотную кислоту хранят в прохладном и темном месте. Валентность азота в ней - 4, степень окисления: +5, координационное число - 3.

Азотная кислота - сильная кислота. В растворах полностью распадается на ионы. Взаимодействует с основными оксидами и основаниями, с солями более слабых кислот. HNO₃ обладает сильной окислительной способностью. Способна восстанавливаться с одновременным образованием нитрата до соединений, в зависимости от концентрации, активности взаимодействующего металла и условий:

1) концентрированная HNО₃, взаимодействуя с малоактивными металлами, восстанавливается до оксида азота (IV) NO₂:

2) если кислота разбавленная, то она восстанавливается до оксида азота (II) NO: азотный аммиак кислота

3) более активные металлы восстанавливают разбавленную кислоту до оксида азота (I) N₂O:

До солей аммония восстанавливается очень разбавленная кислота:

Au, Pt, Rh, Ir, Ta, Ti не реагируют с концентрированной HNO₃, а Al, Fe, Co и Cr - «пассивируются».

4) с неметаллами HNO₃ реагирует, восстанавливая их до соответствующих кислот, а сама восстанавливается до оксидов:

5) HNO₃ окисляет некоторые катионы, анионы и неорганические ковалентные соединения.

6) вступает во взаимодействие со многими органическими соединениями - реакция нитрования.

1.2 Сырьё для производства азотной кислоты

Сырьё является одним из основных элементов, определяющих в значительной степени технологию производства, себестоимость и качество продукта. Сырьем называют природные материалы и полупродукты, используемые в производстве промышленных продуктов. Потребности развивающейся химической промышленности в разнообразном, доступном и дешевом сырье постоянно заставляют вводить в производство новые виды сырья.

Основным сырьем для производства неконцентрированной азотной кислоты в настоящее время являются аммиак, воздух и вода (таблица). Вспомогательными материальными и энергетическими ресурсами являются катализаторы окисления аммиака и очистки выхлопных газов, природный газ, пар и электроэнергия.

Аммиак в обычных условиях представляет собой бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворим в воде и других растворителях, образует геми- и моногидраты. Поворотным этапом в развитии производства синтетического аммиака явилось применение главенствующего сейчас в промышленности метода получения водорода конверсией метана, содержащегося в природном газе, в попутных нефтяных газах и продуктах нефтепереработки.

Характеристика сырья для получения азотной кислоты

Наименование сырья	Государственный стандарт	Показатели обязательные для проверки	Регламентированные показатели
Аммиак жидкий	ГОСТ 6221-82 марка А	Массовая доля NH3, не более Массовая доля влаги, не более	99,96% 0,06%
Аммиак газообразный	ГОСТ 6221-82 марка А	Массовая доля железа Массовая концентрация масла не более	1 мг/м3 0,005
Воздух атмосферный	Унифицированные нормы утвержденные В/О «Союз-Азот» 1.07.82	Массовая концентрация сернистых соединений до аппарата очистки Массовая концентрация фосфорных соединений Массовая доля фтористых соединений Массовая концентрация механических примесей после фильтра	0,023м2/м3 0,003 м2/м3 0,001 м2/м3 0,007 м2/м3
Природный газ	ГОСТ 5524-78	Массовая концентрация сернистых соединений Низшая теплотворная способность	0,04 м2/м3 32185 кДж/м3
Кислота соляная	ГОСТ 3118-77 марка «х4»	Массовая доля соляной кислоты	35-38%
Спирт этиловый	ГОСТ18300-72 высший сорт	Массовая концентрация не менее	96,2%
Сетки катализаторные	ГОСТ 3193-74	Механические повреждения	не допускаются

При обычных условиях аммиак в воздухе не горит, но самовоспламеняется при 780°С и при определенных соотношениях с воздухом образует взрывоопасные смеси. При атмосферном давлении и 18°С аммиачно-воздушные смеси могут взрываться при содержании аммиака в пределах 16,1-26,6 объемных %. В кислороде аммиак горит зеленоватым пламенем.

Основной метод промышленного производства аммиака - синтез из водорода и азота: N₂ + 3Н₂ - NН₃ + 92 кДж. Реакцию ведут при температуре 500 °С, компенсируя вызываемый этим сдвиг равновесия влево повышенным давлением от 15 до 100 МПа. Ускорения процесса добиваются применением катализаторов, наилучшим из которых является определённым образом приготовленное пористое железо, содержащее небольшие количества оксидов алюминия, калия, кальция и кремния.

Все промышленные установки синтеза аммиака работают с использованием принципа циркуляции: после реакции смесь газов охлаждается, содержащийся в ней аммиак конденсируется и отделяется, а непрореагировавшие азот и водород смешиваются со свежей порцией газов, снова подаются на катализатор и т.д. Наибольшее распространение получили системы, работающие при среднем давлении (30 МПа); в экономическом отношении они наиболее целесообразны.

Жидкий аммиак перевозят в специальных железнодорожных цистернах под давлением до 1,6 МПа, а хранят в резервуарах (танках), рассчитанных на рабочее давление не выше 1,6 МПа.

Содержание примесей в жидком аммиаке регламентируется ГОСТ 6221-82. Наиболее типичными примесями являются вода, смазочные масла, катализаторная пыль, окалина, карбонат аммония, растворенные газы (водород, азот, метан). При нарушении ГОСТ содержащиеся в аммиаке примеси могут попасть в аммиачно-воздушную смесь и снизить выход оксида азота (II), а водород и метан могут изменить пределы взрываемости АВС.

Для технических расчетов принимают, что сухой воздух содержит [%, об]: N₂ - 78,1, О₂ - 21,0, Ar₂ - 0,9; Н₂О - 0,1-2,8. В воздухе могут присутствовать также следы SO₂, NH₃, CO₂. В районе промышленных площадок воздух загрязнен пылью различного происхождения, а также разнообразными компонентами неорганизованных газовых выбросов (SO₂, SO₃, H₂S, С₂H₂, Cl₂ и др.). Количество пыли в воздухе составляет 0,5-1,0 мг/м³.

Вода используется в производстве азотной кислоты для орошения абсорбционной колонны, для выработки пара при утилизации тепла в котлах-утилизаторах, для охлаждения реакционных аппаратов. Для абсорбции оксидов азота используют чаще всего паровой конденсат и химически очищенную воду. В некоторых схемах разрешено применять конденсат сокового пара аммиачной селитры. В любом случае вода, используемая для орошения колонн, не должна содержать свободного аммиака и твердых взвесей, содержание хлорид - иона должно быть не более 2 мг/л, масла не более 1мг/л, NH₄NO₃ - не более 0,5 г/л. Химически очищенная вода для котлов-утилизаторов должна соответствовать требованиям ГОСТ 20995-75.

Техническая вода, предназначенная для отвода тепла в теплообменниках и охлаждения оборудования (оборотная вода), должна соответствовать следующим требованиям: жесткость карбонатная, мэкв/кг не более 3,6; содержание взвешенных веществ, мг/кг не более 50; значение pH 6,5-8,5.

Кислород применяется преимущественно в производстве концентрированной азотной кислоты по методу прямого синтеза. В отдельных случаях используется для обогащения АВС при получении неконцентрированной азотной кислоты.

Физические постоянные газов

Газ	Относительная молек. масса	Мольный объем, см3	Температура, К	Критические параметры
			плавления	кипения	Ткр, К	Ркр, МПа	Vкр, м3/кг
Азот	28,0134	22403	63,15	77,35	126,35	3,394	0,003216
Аммиак	17,0304	22080	195,42	239,81	405,55	11,32	0,00426
Водяной пар	18,0143	22400	273,15	373,15	374,12	22,115	0,003147
Воздух	28,96	22390	-	81,15	132,45	3,769	-
Кислород	31,9988	22393	54,45	90,05	154,75	5,076	0,00244
Оксид азота II	30,0061	22388	109,45	121,35	180,25	6,545	0,001933
Диоксид азота	92,0110	22370	263,85	293,85	431,15	10,031	0,000891

Оксид азота NO - газ при нормальных условиях, обладает парамагнитными свойствами. Образуется при каталитическом окислении аммиака и является промежуточным соединением в технологии азотной кислоты.

Оксид азота NO₂ существует в виде коричнево-красного соединения и его бесцветного димера- тетраоксида диазота N₂O₄. При взаимодействии с водой оксид азота (IV) образует азотную и азотистую кислоты, со щелочами - смесь нитратов и нитритов. Он хорошо поглощается серной кислотой с образованием нитрозилсерной кислоты, обладает высокой растворимостью в концентрированной азотной кислоте.



1.3 Физико-химические основы синтеза

Получение азотной кислоты методом прямого синтеза основано на взаимодействии жидких оксидов азота с водой и кислородом под давлением и при повышенной температуре. Технологическая схема производства кислоты включает в себя следующие стадии:

1. Получение аммиачно-воздушной смеси.

2. Окисление аммиака

3. Охлаждение нитрозных газов и окисление NO до NO₂

4. Абсорбция оксидов азота

При окислении аммиака кислородом воздуха на катализаторе возможно протекание следующих реакций:

NH₃ + 5О₂ = 4NO + 6Н₂О - ДН ДН=907,3 кДж (1)

NH₃ + 4О₂ = 2N₂О + 6Н₂О - ДН ДН = 1104,9 кДж (2)

NH₃ + 3О₂ = 2N₂ + 6Н₂О - ДН ДН = 1269,1 кДж (3)

а также реакция с участием образующегося оксида азота (II):

4NH₃ + 6NO = 5N₂ + 6H₂О-ДН ДН = 110 кДж (4)

Все реакции практически необратимы, поэтому направление процесса окисления определяется соотношением скоростей реакций 1-4. Из трех основных реакций окисления аммиака (1-3) реакция 3 термодинамически наиболее вероятна, так как протекает с максимальным выделением тепла. Поэтому, в отсутствии катализатора окисление аммиака идет преимущественно до элементарного азота.

Для ускорения целевой реакции окисления до оксида азота (II) применяют селективно действующие катализаторы. В современных установках используют платиновые катализаторы в виде пакета сеток из сплава платины с 7,5% родия, или двухступенчатые катализаторы в виде слоя таблетированной смеси оксидов железа (III) и хрома (III). Введение родия повышает механическую прочность и уменьшает потери платины за счет ее уноса током газа. Механизм гетерогенного каталитического окисления аммиака состоит из следующих последовательных стадий:

- диффузия молекул аммиака и кислорода из газовой фазы к поверхности катализатора;

- активированная адсорбция молекул кислорода на поверхности катализатора с образованием промежуточного соединения;

- хемосорбция молекул аммиака и образование комплекса;

- разложение комплекса с регенерацией катализатора и образованием молекул оксида азота (II) и воды;

- диффузия продуктов реакции с поверхности катализатора в газовую фазу.

Определяющей стадией всего процесса окисления является скорость диффузии кислорода к поверхности катализатора. Следовательно, каталитическое окисление аммиака на платиновом катализаторе протекает преимущественно в диффузионной области, в отличие от окисления на окисном катализаторе, которое идет в кинетической области.

Платиновые катализаторы чувствительны к каталитическим ядам, содержащимся в аммиаке и воздухе, образующим аммиачно-воздушную смесь (АВС). Так как вследствие этого активность катализатора снижается, его периодически регенерируют промывкой соляной или азотной кислотой.

В процессе работы поверхность катализатора разрушается, и частицы его уносятся с потоком газа. Эрозия катализатора тем больше, чем выше температура, давление и объемная скорость газа, проходящего через катализатор. В присутствии платиновых катализаторов селективность процесса окисления аммиака до оксида азота (II):

составляет 0,95-0,98 дол, ед. В этих условиях скорость окисления до оксида азота (II) описывается уравнением:

где - парциальное давление аммиака, окисляемого до оксида азота (II);

- парциальное давление аммиака, окисляемого до оксида азота (I) и элементарного азота;

к - константа скорости.

Энергия активации этой реакции составляет 33,494 кДж/ моль.

и зависит от таких параметров процесса как температура (через Км), давление и состав АВС, то есть отношение кислород: аммиак, время контактирования, то есть время пребывания АВС в зоне катализатора. Влияние этих факторов на скорость окисления аммиака до оксида азота (II) по реакции и до азота по реакции и, следовательно, выход продуктов окисления, различно.

Повышение температуры способствует увеличению скорости реакций и коэффициента диффузии аммиака в смеси и, поэтому, является наиболее эффективным средством, увеличения скорости процесса, протекающего преимущественно в диффузионной области. Это подтверждается термодинамическими данными таблицы.

Термодинамические характеристики реакций окисления аммиака

Реакция	ДН, Дж/моль	ДG, кДж/моль
		298°К	1173оК
4NH3 + 5О2 = 4NO + 6Н2О	-226,0	-246,2	-414,6
4NH3 + 3О2 = 2Н2 + 6Н2О	-317,2	-326,9	-335,2

Из таблицы следует, что вероятность реакции окисления до оксида азота (II) с повышением температуры возрастает почти вдвое, а реакции окисления до азота почти не изменяется.

Соотношение аммиака и кислорода в газовой смеси влияет на температурный режим и общую скорость процесса в том случае, если лимитирующей в нем является химическая реакция, то есть процесс протекает в кинетической области. При стехиометрическом соотношении компонентов в АВС степень превращения аммиака в оксид азота (II) не превышает 0,65 дол. ед. Для увеличения выхода оксида азота (II) процесс ведут при отношении О₂: NH₃ = 1,8-2,0, что соответствует содержанию в АВС 0,095-0,105 объёмных долей аммиака и 0,18-0,19 объёмных долей кислорода. Избыток кислорода используется на стадии доокисления оксида азота (II), а указанный состав АВС обеспечивает автотермичность процесса окисления и лежит за пределом взрывчатости АВС.

Повышение давления ускоряет процесс окисления аммиака за счет увеличения концентрации реагентов и производительности катализатора, что позволяет сократить размеры аппаратуры. При этом, однако, снижается выход оксида азота (II) и увеличивается эрозия и унос катализатора, что удорожает продукцию.

Скорость каталитического окисления аммиака до оксида азота (II) весьма высока. За десятитысячные доли секунды степень превращения составляет 0,97 - 0,98 дол. ед. при атмосферном давлении и 0,96-0,98 при давлении 0,8-1,0 МПа. Время контактирования может быть рассчитано из формулы:

где V_k - объем катализатора, определяемый в случае платинового катализатора числом сеток в пакете; W - объемная скорость АВС.

Время контактирования зависит от природы катализатора и составляет; для платиновых катализаторов 10^-4 - 10^-5 с, для окисных катализаторов около 10^-2 с. Увеличение времени контактирования, то есть снижение объемной скорости АВС приводит к развитию реакции окисления аммиака до элементарного азота.

Оптимальный режим процесса на этой стадии должен обеспечить селективность окисления аммиака, минимальные потери катализатора вследствие его уноса и автотермичность процесса. Этим требованиям удовлетворяют следующие условия: температура 800 °С, давление 0,1-1,0 МПа, молярное отношение О₂: NH₃ - 1,8-2,0, время контактирования 1-2·10^-4 с.

Для соблюдения этих условий исходная АВС должна иметь состав: аммиак 0,10-0,115 об. дол., кислород 0,18-0,19 об. дол., азот 0,70-0,72 об. дол.

При использовании АВС такого состава нитрозные газы, выходящие из контактного аппарата, содержат от 0,08 до 0,11 об. дол, оксида азота (II).

Нитрозные газы, поступающие на абсорбцию, представляют сложную смесь различных оксидов азота (NO₂, N₂O₄, NO, N₂О), элементарного азота, кислорода и паров воды. Их состав зависит от условий окисления, то есть от состояния системы, описываемого реакциями 9-11.

Все оксиды азота, входящие в состав нитрозных газов, нерастворимы в воде, но, за исключением оксида азота (II), взаимодействуют с ней. Поглощение их водой сопровождается химической реакцией хемосорбции, протекающей в системе «газ - жидкость», описываемой уравнениями:

, где ДН=116 кДж

, где ДН=59 кДж

и распада нестойкой азотистой кислоты по уравнению:

,

где ДН=76 кДж

Суммируя уравнения, получаем итоговые уравнения поглощения оксидов азота водой:

, где ДН=136 кДж

, где ДН=101 кДж

Из этих уравнений следует, что при абсорбции из трех моль оксида азота (IV) образуется два моля азотной кислоты и один моль оксида азота (II), который возвращается в цикл и снова окисляется до оксида азота (IV).

Механизм образования азотной кислоты при абсорбции оксида азота (IV) водой, а затем образующейся водной азотной кислотой, заключается в том, что оксид азота (IV) диффундирует через пограничный слой газа к поверхности жидкости и абсорбируется ею. При этом оксид азота (IV) реагирует с водой со скоростью, превышающей скорость диффузии и скорость реакции разложения азотистой кислоты.

Образующийся оксид азота (II) выделяется в газовую фазу, где окисляется кислородом до оксида азота (IV). Скорость процесса абсорбции оксида азота (IV) водой описывается уравнением для гетерогенных процессов:

где Др - движущая сила абсорбции;

- парциальное давление NO₂ в газовой фазе;

- равновесное давление NO₂ у поверхности водного раствора азотной кислоты.

С повышением концентрации кислоты в процессе абсорбции возрастает равновесное давление оксида азота (IV) и снижается движущая сила процесса. Вследствие этого процесс абсорбции замедляется (рисунок 1).

Рисунок 1 - Зависимость абсорбционного объема от степени абсорбции.

Состояние системы «NO₂-HNO₃-H₂O» и, следовательно, концентрация получаемой азотной кислоты зависит от температуры, давления, парциального давления оксида азота (IV) в поглощаемой газовой смеси и концентрации образовавшейся кислоты. При понижении температуры и концентрации кислоты и повышении давления степень абсорбции оксида азота (IV) водной азотной кислотой возрастает, тем интенсивнее, чем выше концентрация его в нитрозных газах. При атмосферном давлении и температуре 25 °С абсорбция оксида азота практически прекращается, когда концентрация кислоты достигнет 0,65 масс. долей (рис.2).

Таким образом, возможность получения азотной кислоты концентрацией более 0,65 масс. дол. объективно ограничена температурой и давлением процесса абсорбции и содержанием оксида азота (IV) в нитрозных газах. В реальных условиях производства при температуре 40 ^оС, давлении 0,1 МПа и понижении содержания оксида азота вследствие его поглощения из газа концентрация получаемой кислоты не превышает 0,5масс. дол. Получение азотной кислоты более высокой концентрации требует иной технологии.

Рисунок 2 - Зависимость степени абсорбции NO₂ от концентрации образующейся азотной кислоты

Степень абсорбции оксида азота (IV) непосредственно связана с абсорбционным объемом аппаратуры. Повышение степени абсорбции требует, особенно, в конце процесса, значительного увеличения абсорбционного объема. Так, если степень абсорбции, равная 0,92 дол. ед., может быть достигнута при V_aб=22 м³/ т кислоты, то для повышения ее до 0,98 дол. единицы, то есть на 6,5% абсорбционный объем должен быть увеличен до 70 м³/т. (рис.2.). Так как увеличение абсорбционного объема вызывает резкое возрастание капитальных затрат, то экономически более выгодно не добиваться степени абсорбции выше 0,98 дол. ед., а поглощать остатки оксида азота (IV) в отходящих газах щелочными поглотителями с последующим окислением образовавшегося нитрита натрия концентрированной азотной кислотой и возвращением оксида азота (II) в цикл (инверсия оксида азота (II)):

,

.

Реакция аммиака на платине начинается при 145 ⁰С, но протекает с малым выходом NO и образованием преимущественно элементарного азота. Повышение температуры приводит к увеличению выхода окиси азота и росту скорости реакции. В интервале 700-1000 ⁰С выход NO может быть доведен до 95-98%. Необходимый температурный режим процесса может поддерживаться за счет тепла реакций окисления. Для сухой аммиачно-воздушной смеси, содержащей 10% NH₃, при степени конверсии 96% теоретическое повышение температуры газа составляет примерно 705 ⁰С или около 700 ⁰С на каждый процент аммиака в исходной смеси. Применяя аммиачно-воздушную смесь, содержащую 9,5% аммиака, можно за счет теплового эффекта реакции достигнуть температуры порядка 600 ⁰С, для еще большего повышения температуры конверсии необходим предварительный подогрев воздуха или аммиачно-воздушной смеси. Следует учитывать, что подогревать аммиачно-воздушную смесь можно только до температуры не выше 150-200 ⁰С при температуре греющего газа не более 400 ⁰С. В противном случае возможна диссоциация аммиака или его гомогенное окисление с образованием элементарного азота.

Верхний предел повышения температуры контактного окисления аммиака определяется потерями платинового катализатора. Если до 920 ⁰С потери платины в какой-то мере компенсируются ростом активности катализатора, то выше этой температуры рост потерь катализатора значительно опережает увеличение скорости реакции.

Применение повышенного давления при получении разбавленной азотной кислоты в основном связано со стремлением увеличить скорость окисления окиси азота и переработки образующейся двуокиси азота в азотную кислоту.

Термодинамические расчеты показывают, что и при повышенном давлении равновесный выход NO близок к 100%. Однако высокая степень контактирования в этом случае достигается лишь при большом количестве катализаторных сеток и более высокой температуре.

При выборе оптимального давления следует иметь в виду, что повышение давления приводит к росту потерь платины. Это объясняется увеличением температуры катализа, применением многослойных сеток и усилением их механического разрушения под действием большой скорости газа.

Для окисления аммиака обычно применяют воздух, поэтому содержание аммиака в смеси определяется содержанием кислорода в воздухе. При стехиометрическом отношении О₂ : NH₃ = 1,25 выход окиси азота не значителен. Для увеличения выхода NO требуется некоторый избыток кислорода, следовательно содержание аммиака в смеси должно быть меньше 14,4%. В заводской практике содержание аммиака в смеси поддерживают в пределах 9,5-11,5%, что соответствует отношению O₂ : NH₃ = 2 : 1,7.

Суммарная реакция, определяющая потребность в кислороде при переработке аммиака в азотную кислоту NH₃+2O₂ = HNO₃+H₂O дает отношение O₂: NH₃ = 2, что соответствует содержанию аммиака в исходной смеси, равному 9,5%. Это говорит о том, что увеличение концентрации аммиака в смеси выше 9,5% в конечном итоге не приведет к росту концентрации NO, так как в этом случае в адсорбционную систему придется вводить дополнительный воздух.

Платиновые сплавы чувствительны к примесям, содержащимся в аммиачно-воздушной смеси. Предварительная очистка газов увеличивает продолжительность работы катализатора. Однако со временем катализатор постепенно отравляется и выход NO снижается. Для удаления ядов и загрязнений сетки периодически регенерируют посредством обработки их 10-15% раствором соляной кислоты.

Полная однородность аммиачно-воздушной смеси, поступающей в зону контактирования, является одним из основных условий получения высокого выхода окиси азота. Хорошее смешение газов имеет большое значение не только для обеспечения высокой степени контактирования, но и предохраняет от опасности взрыва. Конструкция и объем смесителя должны в полной мере обеспечивать хорошее перемешивание газа и исключать проскок аммиака отдельными струями на катализатор.

При понижении температуры и повышении давления газа равновесие реакции смещается вправо. При температурах ниже 200 ⁰С и давлении 1 атм. окисление окиси азота может осуществляться почти на 100%, так что в этих условиях реакцию можно рассматривать как необратимую, протекающую в сторону образования азота. При температурах выше 700 ⁰С происходит почти полная диссоциация NO₂ на окись азота и кислород.

1.4 Описание технологической схемы производства

Наиболее совершенной в настоящее время является комбинированная схема производства разбавленной (неконцентрированной) азотной кислоты. Схема АК-72 -- это комбинированная схема, с двумя ступенями давления.

Конверсия аммиака происходит на двухступенчатом катализаторе, состоящем из платиноидных сеток и слоя оксидного катализатора; в основу этой схемы положен замкнутый энерготехнологический цикл. В этой схеме обеспечиваются наиболее оптимальные условия каждой из стадий производства - окисление аммиака и переработка нитрозных газов.

В схеме (рисунок 3) предусмотрено следующее:

выпуск продукции в виде 60%-й азотной кислоты;

тщательная очистка аммиака и воздуха; охлаждение нитрозных газов с промывкой их от нитрата и нитрита аммония;

каталитическая очистка выхлопных газов (остаточное содержание оксидов азота не более 0,008% об.);

использование вторичных энергетических ресурсов (теплота реакции используется для подогрева выхлопных газов перед их каталитической очисткой, а энергия сжатых газов для приводов воздушного и нитрозного компрессов).

Рисунок 3 - Технологическая схема производства азотной кислоты АК-72: 1 - ресивер; 2 - испаритель; 3, 24 - фильтры; 4, 15 - подогреватели; 5 - рекуперационная турбина; 6 - реактор каталитической очистки; 7 - смеситель; 8 - топочное устройство; 9 - продувочная колонна; 10 - абсорбционная колонна; 11, 14 - водяные холодильники; 12, 23 - компрессоры; 13 - газовый промыватель; 16, 18 - холодильники нитрозных газов; 17 - деаэрационная колонна; 19 - котел-утилизатор; 20 - контактный аппарат; 21 - барабан с сепарационным устройством; 22 - смесительная камера; 25 - труба для забора воздуха.

Воздух забирают из атмосферы через трубу 25, очищают от пыли в фильтре 24, сжимают воздушным компрессором 23 до 0,42 МПа и, разделив на два потока, подают в контактный аппарат и подогреватель аммиака. Жидкий аммиак (парожидкостная смесь) через ресивер 1 поступает в испаритель 2, где испаряется при 10-16 °С и давлении 0,6 МПа.

После испарителя газообразный аммиак очищают от масла и механических примесей в фильтре 3 и направляют в подогреватель аммиака 4, где он нагревается до 80 -120 °С воздухом.

Очищенный воздух и аммиак поступают в смесительную камеру 22 контактного аппарата 20. Образующаяся аммиачно-воздушная смесь содержит 9,6-10,0 % NH₃. Пройдя тонкую очистку в фильтре, встроенном в контактный аппарат 6, аммиачно-воздушная смесь поступает на двухступенчатый катализатор, состоящий из трех платиноидных сеток и слоя неплатинового катализатора. Нитрозные газы при температуре 840-860 °С поступают в котел-утилизатор 19, расположенный под контактным аппаратом, где за счет их охлаждения получают пар давлением 40 МПа с температурой 440 °С. Котел питают химически очищенной водой, деаэрированной в колонне 17. Деаэрированная вода проходит теплообменник 16, где нагревается нитрозными газами до 150 °С, экономайзер 18 и затем поступает в барабан котла-утилизатора 21.

Нитрозные газы после котла-утилизатора охлаждаются в экономайзере 18, отдают свою теплоту в подогревателе 15 и затем поступают в водяной холодильник 14 для дальнейшего охлаждения до 55 °С. При охлаждении нитрозных газов происходит конденсация паров воды с образованием 40-45%-ной азотной кислоты, которая подается в газовый промыватель 13. Сюда же поступают нитрозные газы.

В промывателе происходит одновременно с охлаждением промывка нитрозных газов от нитрит-нитратных солей и дальнейшая конденсация азотной кислоты. Кислота из нижней части промывателя подается в абсорбционную колонну 10, а нитрозные газы сжимаются в компрессоре 12 до 11-12,6 МПа, нагреваясь при этом до 210-230 °С. После сжатия нитрозные газы охлаждают в холодильнике 16 до 155-165 °С. в холодильнике 11 второй ступени до 60-65 °С и подают в абсорбционную колонну 10. На тарелках колонны расположены земеевики для охлаждения кислоты. Сверху в колонну поступает паровой конденсат (Н₂О) с температурой не выше 40 °С. Снизу колонны выводится 58-60%-ная азотная кислота; она поступает в продувочную колонну 9 для удаления растворенных в ней оксидов азота и далее направляется в хранилище.

Отходящий газ из абсорбционной колонны нагревается в подогревателе (топочном устройстве) 8, смешивается в смесителе 7 с природным газом и подогретый до 480 °С направляется на каталитическую очистку от оксидов азота в реактор. Катализатором очистки служит алюмопалладиевый катализатор АПК-2. После каталитического разложения выхлопные газы, содержащие до 0,008% оксидов азота при температуре 750 °С, поступают в рекуперационную турбину 5, входящую в состав газотурбинного агрегата. Здесь тепловая энергия выхлопных газов преобразуется в механическую с одновременным снижением давления газа до 0,95-1,05МПа. Энергия, вырабатываемая в газовой турбине, используется для привода компрессоров 12 и 23 (нитрозного и воздушного).

1.5 Мероприятия по охране окружающей среды

Для обеспечения охраны окружающей среды в производстве азотной кислоты по схеме АК-72 осуществляется использование отходов производства, предварительная очистка и подготовка сбросов в канализацию или атмосферу.

Используемыми отходами производства являются:

- перегретый пар с давлением 2,65 МПа (27 кгс/см²) и температурой не более 305 єС;

- насыщенный пар после паровой турбины ГТТ-12 давлением 0,88 - 0,98 МПа (9-10 кгс/см²), температурой 250 єС.

- аммиачная вода, образующаяся в аварийной емкости при нагревании продувок из испарителей аммиака, периодически передается на переработку;

- аммиак газообразный с давлением 0,39 - 0,49 МПа (4-5 кгс/см²) и температурой не более 120 єС их испарителей, во время пусков агрегатов и из емкости постоянно при выпарке аммиака из поступающих продувок. Передается в заводскую сеть предприятия на аммиачно-холодильную установку;

- масло турбинное (отработанное). Периодически, при замене масла в агрегате ГТТ-12 по трубопроводу или контейнером выдается в цех регенерации масел;

- отработанный катализатор АПК-2, АПЭК-0,5 отправляется на завод втордрагметаллов.

В газовые выбросы по производству входят:

- выбросы вентиляционные от вытяжных вентиляции производственного помещения, лаборатории, комнаты регенерации катализаторных сеток. Сброс постоянный;

- очищенный выхлопной газ после газовых турбин ГТТ-12. Сброс постоянный через выхлопную трубу высотой 150 м для обеспечения необходимого рассеивания.

Твердым неиспользуемым отходом производства является отработанная окись алюминия (второй слой катализатора в реакторе каталитической очистки выхлопных газов поз. Р-40), которая 1 раз в три года с расходом 17-19 тонн (с двух агрегатов) вывозится на полигон твердых отходов.

В производстве азотной кислоты по схеме АК-72 постоянный сброс ядовитых и химически активных веществ в водоемы отсутствует. В отделениях абсорбции, охлаждения нитрозного газа и на складе кислоты, ввиду возможности закисления ливневых вод, при возможных проливах кислоты, а также при ремонте насосов предусмотрено устройство поддонов из кислотоупорного кирпича, в которых установлены дренажные баки, являющиеся также емкостями для опорожнения кислотных аппаратов и коммуникаций во время ремонтов. Из дренажных баков насосами подкисленная вода и проливы кислоты откачиваются в емкость подкисленной воды, откуда (после проведения анализа) направляются в производственный цикл или на склад кислоты в хранилище.

Из дренажного бака, установленного в насосной склада кислоты погружным насосом подкисленная вода и проливы откачиваются в хранилище. Нейтральные ливневые воды из поддона склада кислоты, (после проведения анализа) передвижной мотопомпой сбрасываются в условно-чистую канализацию.

Периодически 8-10 раз в год (в сумме для двух агрегатов), образуются химически грязные стоки после регенерации и промывки катализаторных сеток с расходом не более 5 м³/ч в течение двух часов в сутки.

Массовая концентрация - соляная кислота в стоках не более 1 %.

Химически грязные стоки сбрасываются в химически грязную канализацию и направляются на станцию нейтрализации.

Отбор анализов на контроль стоков, поступающих в химически грязную канализацию, производится из колодца.

Для опорожнения аппаратов и коммуникаций от жидкого аммиака в период ремонта и в случае аварийных ситуаций, предусмотрена емкость.

В производстве азотной кислоты по схеме АК-72 постоянным источником вредных выбросов в атмосферу являются отходящие выхлопные газы, содержащие окислы азота.

Технологической схемой предусмотрено проведение каталитического разложения окислов азота, содержащихся в выхлопных газах с использованием природного газа в качестве восстановителя. Объемная доля окислов азота после реактора составляет не более 0,006 %. С учетом образования окислов азота при сжигании природного газа в подогревателе объемная доля окислов азота в выхлопном газе на выбросе составляет не более 0,008 % или 0,27 м³ NО_х на 1 т 100 % азотной кислоты.

Выхлопные газы, имеющие в своем составе: окислы азота, окись углерода и аммиак рассеиваются в атмосфере через выхлопную трубу высотой 150 м.

1.6 Контроль производства

В таблице представлен перечень контролируемых точек производственного процесса, по каким показателям осуществляется контроль, периодичность контроля и указывается метод контроля.

Аналитический контроль производства

Наименование стадий контролируемых точек	Контролируемый параметр	Частота и способ контроля	Нормы и технические показатели	Методики и средства контроля
1. Аммиак жидкий, марка А, на трубопроводе.	1. Массовая доля аммиака (NH3)	1 раз в месяц, по требованию	Не менее 99,9	Титриметрический метод. ГОСТ 6221-90 п.3.2. Отн. погр. ± 20.
	2. Массовая доля воды (остаток после испарения)	1 раз в месяц, по требованию.	Не более 0,1	Титриметрический метод. ГОСТ 6221-90 п.4.4. Отн. погр. ± 20.
	3. Массовая концентрация масла	1 раз в месяц, по требованию.	Не более 2 мг/дм3	Спектрофотометричес-кий метод, ГОСТ 28326-89 п.4. Отн. погр. ± 5.
	4. Массовая концентрация железа (Fe)	1 раз в месяц, по требованию.	Не более 1 мг/дм3	Фотоколориметриче-ский метод. ГОСТ 28326-89 п.5. Отн. погр. ± 8.
2. Воздух технологический, забираемый из атмосферы после ОК ГТТ-12, Аn-204.	1. Массовая концентрация мехпримесей в пересчете на железо	1 раз в неделю по требованию.	Не более 0,007 мг/м3	Фотоколориметриче-ский метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 10.
	2. Массовая концентрация серы (S).	По требованию.	Не более 2,3 мг/м3	Колориметрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 21
	3. Массовая концентрация фосфорных соединений.	По требованию.	Не более 0,3 мг/м3	Колориметрический метод. Сборник УМАК HNO3 Отн. погр. ± 50
	4. Массовая концентрация фтора (F).	По требованию.	Не более 0,1 мг/м3,	Колориметрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 22
	5. Массовая концентрация масла.	По требованию.	Не более 0,1 мг/м3	Спектральный метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 40
	6. Массовая концентрация селитры (в пересчете на NO3-).	По требованию.	Не более 0,1 мг/м3	Колориметрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 10.
3. Частично-обессоленная вода, на трубопроводе.	1. Молярная концентрация - эквивалента жесткости.	1 раз в сутки со среднесуточной пробы. 1 раз в смену.	Не более 0,01 ммоль/дмі	Комлексонометрический метод. Сборник МАВ. Отн. погр. ± 5
	2. Массовая концентрация солей.	1 раз в сутки со среднесуточной пробы. 1 раз в смену.	Не более 60 мг/дмі	Кондуктометрический метод. Сборник МАВ. Отн. погр. ± 7.
	3. Массовая концентрация хлоридов.	1 раз в смену.	Не более 7 мг/дмі	Меркурометрический метод. Сборник МАВ. Отн. погр. ± 5.
	4. Водородный показатель (рН).	1 раз в смену.	6,8?ч ?9,5	Потенциометрический метод. Сборник МАВ. Отн. погр. ± 1.0.
	5. Прозрачность по шрифту.	1 раз в смену.	Не менее 40 см	Визуально - колориметрический метод. Сборник МАВ.
	6. Молярная концентрация эквивалента щелочности.	1 раз в сутки со среднесуточной пробы. 1 раз в смену.	Не нормируется	Титриметрический метод. ОСТ 108.034.03-81. Приложение 3.
4. Конденсат водяного пара на трубопроводе.	1. Массовая концентрация хлоридов.	1 раз в смену.	Не более 2 мг/дмі	Меркурометрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 5.
	2. Массовая концентрация аммиака.	1 раз в смену.	Не более 1 мг/дмі	Колориметрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 5.
	3. Массовая концентрация масла.	1 раз в смену.	Не более 2 мг/дмі	Колориметрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 5.
5. Природный газ, на трубопроводе.	1. Массовая концентрация сероводорода (H2S).	1 раз в месяц.	Не более 0,02 г/м3	Титриметрический метод. Сборник УМАК NH3. Отн. погр. ± 8.5.
	2. Объемная доля О2.	1 раз в месяц.	Не более 1	Хроматографический метод. Сборник УМАК NH3. Отн. погр. ± 8.5.
	3. Массовая концентрация механических примесей.	По требованию.	Не более 0,001 г/м3	Гравиметрический метод. ГОСТ 22387.4-77. Отн. погр. ± 5 %.
6. Азото-водородная смесь, Аn - 231, на трубопроводе.	1. Объемная доля водорода (Н2).	По требованию.	68 ч 74	Хроматографический метод. Сборник УМАК NH3. Отн. погр. ± 8.5 %.
	2. Объемная доля аммиака (NН3).	По требованию.	Отсутствие	Титриметрический метод. Сборник УМАК NH3. Отн. погр. ± 10 %.
7. Вода оборотная на входе в цех, на трубопроводе.	1. Водородный показатель, (рН).	2 раза в смену.	6,8 ч 8,5	Потенциометрический метод. Сборник МАВ. Отн. погр. ± 1 %.
8. Азот газообразный, Аn-232, на трубопроводе.	1. Объемная доля азота.	По требованию.	Не менее 99,9?,	Методика лаборатории цеха ЖМУ.
	2. Объемная доля кислорода.	По требованию.	Не более 0,1	Газовольюмометриче-ский метод. Методика лаборатории цеха ЖМУ.
9. Масло турбинное. Марка ТП-22.	1. Вязкость кинематическая при 40С.	1 раз в неделю.	(28,8 ч 35,2) ? с Ст (для ТП-22	Инструментальный метод. ГОСТ 33-82, изм.1.
	2. Кислотное число.	1 раз в неделю.	Не более 0,05 мг КОН/г масл	Титриметрический метод. ГОСТ 5985-79, изм.1.
	3. Зольность.	1 раз в неделю.	Не более 0,00??,	Гравиметрический метод. ГОСТ 1461-75,ГОСТ 19296-73.
	4. Массовая доля водорастворимых кислот и щелочей.	1 раз в неделю.	Отсутствие	Визуальный метод. ГОСТ 6307-75, изм.1.
	5. Массовая доля мехпримесей.	1 раз в неделю.	Отсутствие	Гравиметрический метод. ГОСТ 20284-74.
	6. Температура вспышки, определяемая в открытом тигле.	1 раз в неделю.	Не ниже +186 °С	Визуальный метод. ГОСТ 4333-87, изм.8.
	7. Массовая доля воды.	1 раз в неделю.	Не более 0,05,	Визуальный метод. ГОСТ 2477-65, изм.1,2.
	8. Число деэмульсации.	1 раз в неделю.	Не более 3,0 мин	Визуальный метод. ГОСТ 12068-66.
10. Воздух КИП, на трубопроводе.	1. Массовая доля нефтепродуктов.	По требованию.	Отсутствие	Гравиметрический метод. ГОСТ 24484-80, п.4.
	2. Массовая концентрация влаги.	По требованию.	Не более 177 мг/мі	Гравиметрический метод. ГОСТ 24484-80, п.5.
11. Технологический воздух (продувочный), на трубопроводе.	1. Массовая концентрация влаги.	По требованию.	Не более 500 г/мі	Гравиметрический метод. ГОСТ 24484-80, п.5.
12. Тринатрийфосфат.	Массовая доля тринатрийфосфата.	По требованию.	Не менее 18,5??,	Титриметрический метод. ГОСТ 24024-81.
13. Газообразный аммиак после фильтров на аппарате.	1. Массовая концентрация мехпримесей в пересчете на железо.	По требованию.	Не более 0,007 мг/мі	Фотоколориметрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 10.
	2. Массовая концентрация масла.	1 раз в неделю, по требованию.	Не более 2 мг/мі	Спектрофотометрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 40.
14. Захоложенная вода на выходе из испарителя на трубопроводе.	1. Массовая концентрация аммиака.	1 раз в сутки, по требованию.	Не более 0,01 мг/мі	Фотоколориметрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 10.
	2. Водородный показатель, (рН).	1 раз в сутки, по требованию.	Не более 8	Потенциометрический. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 1.
15. Аммиачно-воздушная смесь в контактные аппараты Аn-205 (1-4) на аппарате.	1. Объемная доля аммиака. 2. Массовая кон-центрация масла.	1 раз в сутки с каждого аппарата, по требованию. 1 раз в месяц.	9,6 ч 10,5, Не более 0,2 мг/мі	Титриметрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 1.6. Спектрофотометрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 40.
16. Нитрозный газ после сеток контактного аппарата, поз. Р-12. Аn-206 (1-3) на аппарате.	1. Объемная доля оксидов азота, N0. 2. Объемная доля аммиака. 3. Степень конвер-сии аммиака.	1 раз в сутки с каждого аппарата. 1 раз в месяц, по требованию. 1 раз в сутки.	9,15 ч 10,0 , Не более 0,025, Не менее 95,5??,	Титриметрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 1.4. Фотоколориметрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 10. Процентное отношение массовой доли оксида азота к массовой доле аммиака. Отн. погр. ± 2.5.
17. Оборотная вода на выходе из холодильника нитрозного газа на трубопроводе.	1. Водородный показатель, (рН).	2 раза в смену.	Не менее 6,8	Потенциометрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. ± 1.

Подобные документы

• Производство азотной кислоты

  В настоящее время в промышленных масштабах азотная кислота производится исключительно из аммиака. Физико-химические основы синтеза азотной кислоты из аммиака. Общая схема азотнокислотного производства. Производство разбавленной азотной кислоты.
  
  контрольная работа [465,6 K], добавлен 30.03.2008
  

• Производство концентрированной азотной кислоты

  Сущность промышленного получения азотной кислоты методом окисления аммиака кислородом воздуха. Обоснование принятой схемы производства. Оценка выпускаемой продукции, исходного сырья, вспомогательных материалов. Расчеты материальных балансов процессов.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.08.2012
  

• Производство азотной кислоты

  История развития промышленного производства азотной кислоты, особенности ее получения и сферы применения. Методика проведения расчета производительности, тепловых и конструктивных расчетов оборудования цеха по производству азотной кислоты из аммиака.
  
  курсовая работа [63,8 K], добавлен 09.05.2010
  

• Синтез и анализ ХТС в производстве азотной кислоты

  Азотная кислота как важнейший продукт химической промышленности. Производство концентрированной и неконцентрированной азотных кислот. Концентрирование нитратом магния. Прямой синтез азотной кислоты из окислов азота. Катализаторы окисления аммиака.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 29.03.2009
  

• Производство азотной кислоты

  Физические и физико-химические свойства азотной кислоты. Сырье для производства азотной кислоты. Характеристика целевого продукта. Процесс производства слабой (разбавленной) и концентрированной азотной кислоты. Действие на организм и ее применение.
  
  презентация [1,6 M], добавлен 05.12.2013
  

• Производство азотной кислоты под повышенным давлением

  Теоретические основы каталитического окисления аммиака. Получение неконцентрированной азотной кислоты под давлением 0,73МПа. Конструкция основного аппарата и вспомогательного оборудования. Автоматизация технологического процесса. Анализ готовой продукции.
  
  дипломная работа [244,8 K], добавлен 03.11.2013
  

• Азотная кислота: основные понятия

  Физические и физико-химические свойства азотной кислоты. Дуговой способ получения азотной кислоты. Действие концентрированной серной кислоты на твердые нитраты при нагревании. Описание вещества химиком Хайяном. Производство и применение азотной кислоты.
  
  презентация [5,1 M], добавлен 12.12.2010
  

• Синтез аммиака

  Основные свойства и способы получения синтетического аммиака из природного газа. Использование аммиака для производства азотной кислоты и азотсодержащих солей, мочевины, синильной кислоты. Работа реакторов идеального вытеснения и полного смешения.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.11.2012
  

• Производство неконцентрированной азотной кислоты

  Физико-химические свойства и области применения азотной кислоты. Обоснование технологической схемы переработки окислов азота в азотную кислоту. Расчеты материальных балансов процессов, тепловых процессов, конструктивные расчеты холодильника-конденсатора.
  
  курсовая работа [822,8 K], добавлен 03.12.2009
  

• Производство азотной кислоты

  Технологические свойства азотной кислоты, общая схема азотнокислотного производства. Физико-химические основы и принципиальная схема процесса прямого синтеза концентрированной азотной кислоты, расходные коэффициенты в процессах производства и сырье.
  
  реферат [2,3 M], добавлен 08.04.2012
  

• Физико-химические свойства водных растворов азотной кислоты

  Зависимость температуры кипения водных растворов азотной кислоты от содержания HNO. Влияние состава жидкой фазы бинарной системы на температуру кипения при давлении. Влияние температуры на поверхностное натяжение водных растворов азотной кислоты.
  
  реферат [3,9 M], добавлен 31.01.2011
  

• Окисление оксида азота в производстве азотной кислоты

  Расчет одной из стадий процесса производства азотной кислоты - окисление оксида азота. Составление материального баланса для контактного аппарата, котла-утилизатора и окислителя. Определение температуры газа на выходе из окислителя, вычисление его объема.
  
  курсовая работа [306,1 K], добавлен 20.10.2011
  

• Синтез и идентификация сернокислого железа (III)

  Строение и химические свойства сульфата железа (II), азотной и серной кислоты. Кристаллогидраты, двойные соли. Плотность и температура кипения азотной кислоты. Получение сернокислого железа (III) окислением сернокислого железа (II) азотной кислотой.
  
  курсовая работа [92,2 K], добавлен 07.11.2014
  

• Азот: свойства и соединения

  Нахождение азота в природе, его физические и химические свойства. Выделение азота из жидкого воздуха. Свойство жидкого азота при испарении резко понижать температуру. Получение аммиака и азотной кислоты. Образование и скопление селитры в природе.
  
  реферат [490,6 K], добавлен 20.11.2011
  

• Прикладная химия

  Общие вопросы химической технологии. Равновесие в химико-технологическом процессе. Каталитические процессы и контактные аппараты. Синтез аммиака и производство азотной кислоты. Производство минеральных удобрений. Химическая переработка топлива.
  
  учебное пособие [51,6 K], добавлен 19.07.2009
  

• Физико-химические свойства безводной азотной кислоты

  Чистая безводная азотная кислота - одноосновная кислота, существующая в трех агрегатных состояниях. Плотность, вязкость, температура кипения и стандартные термодинамические константы чистой безводной азотной кислоты, ее отличие от надазотной кислоты.
  
  реферат [748,5 K], добавлен 24.01.2011
  

• Нитраты

  Понятие нитратов (солей азотной кислоты) и их химические свойства. Основное применение нитратов: удобрения (селитры) и взрывчатые вещества (аммониты). Биологическая роль солей азотной кислоты. Описание органических нитратов и нитритов. Свойства аммония.
  
  презентация [6,2 M], добавлен 14.03.2014
  

• Аммиак

  Классификация аварийно химически опасных веществ по характеру воздействия на человека. Промышленный способ получения аммиака. Производство азотных удобрений, взрывчатых веществ и полимеров, азотной кислоты. Физиологическое действие нашатырного спирта.
  
  презентация [629,7 K], добавлен 23.11.2014
  

• Автоматизация процесса производства азотной кислоты

  Исследование технологического процесса производства серной кислоты как объекта управления. Физико-химические основы получения продукта, описание схемы производства и выбор обоснования параметров контроля и управления уровня в сборниках кислоты.
  
  реферат [752,4 K], добавлен 25.03.2012
  

• Производство аммиака

  Характеристика исходного сырья для получения продуктов в азотной промышленности. Физико-химическое основы процеса. Характеристика целевого продукта. Технологическое оформление процесса синтеза аммиака. Охрана окружающей среды в производстве аммиака.
  
  курсовая работа [267,9 K], добавлен 04.01.2009
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам