Технологическая схема производства концентрированной азотной кислотой прямым синтезом

Технологическая схема производства концентрированной азотной кислоты прямым синтезом из жидких оксидов азота представлена на схеме № 5. Она включает операции: охлаждение нитрозных газов в котле — утилизаторе и холодильнике-конденсаторе, окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV), доокисление оксида азота (II) азотной кислотой, охлаждение нитрозных газов в рассольном холодильнике,.

Схема № 5 Технологическая схема производства концентрированной азотной кислоты прямым синтезом: 1 — скоростной холодильник, 2 — холодильник, 3 — окислительная башня, 4 — доокислитель, 5 — рассольный холодильник, 6 — абсорбционная колонна, 7 — смеситель, 8 — отбелочная колонна, 9 — автоклав, 10 — холодильник, 11 — холодильник конденсатор поглощение оксида азота (IV) азотной кислотой, обезвреживание отходящих газов, выделение оксида азота (IV) из раствора в азотной кислоте (нитроолеума), охлаждение оксидов азота водой и рассолом, приготовление смеси жидкого тетроксида азота и азотной кислоты, окисление тетроксида азота кислородом до азотной кислоты, десорбция избытка тетроксида азота из азотной кислоты.

Нитрозный газ поступает в скоростной холодильник 1, где охлаждается до 40? С, причем из него выделяется 3% - ная азотная кислота, и затем в холодильник 2. Образовавшаяся в нем 30% - ная азотная кислота направляется в смеситель 7, а нитрозные газы в окислительную башню 3, орошаемую для охлаждения азотной кислотой. Из окислительной башни нитрозные газы поступают в доокислитель 4, орошаемой 98% - ный азотной кислотой и затем, после охлаждения до -10? С в рассольном холодильнике 5, в абсорбционную колонну 6 для полащения оксида азота (IV) и получения нитроолеума. С этой целью колонна орошается 98% -ной азотной кислотой. Непоглощенные газы из верхней части колонны направляются в систему очистки выхлопных газов. Образовавшийся в абсорбционной колонне нитроолеум подается на десорбцию оксида азота (IV) отбелочную колонну 8, куда вводится пар. Отбеленная азотная кислота концентрацией 98% охлаждается в холодильнике 10 и поступает в хранилище. Газообразные оксида азота из отбелочной колонны охлаждаются и конденсируются в холодильнике — конденсаторе 11, охлаждаемом рассолом до — 10? С и поступают в смеситель 7, в котором из них и смеси кислот образуется смесь: 68 — 80% N₂O₄, 26 — 10,5% HNO₃ и 6 — 9,5% H₂O. Это смесь подается в автоклав 9, куда под давлением 5 МПа поступает кислород. Концентрированная азотная кислота отбирается из нижней части автоклава и соединившись с нитроолеумом из абсорбционной колонны 6 подается в отбелочную колонну 8.

Новыми в этой схеме являются автоклав и абсорбционная колонна.

Автоклав — это цилиндрический вертикальный реактор непрерывного действия диаметром 1,2 м и высотой 8,6 м, изготовленный из стали, внутри которого находится стакан из алюминия. В стакане расположена насадка из ситчатых тарелок. Смесь кислоты с жидким тетроксидом азота перетекает по тарелкам сверху вниз, а снизу под давлением подается кислород.

Абсорбционная колонна диаметром 2,4 м и высотой 27 м состоит из трех зон: доокислительной, нитроолеумной и промывной, в каждой из которых расположены тарелки. Между тарелками доокислительной и нитроолеумной зон расположены охлаждающие змеевики, поддерживающие оптимальный тепловой режим работы колонны.