Способ получения слабой азотной кислоты

О П И С А Н И Е l99845

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ ЖИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Kë, 121, 21/26

Заявлено 27.IX.1963 (№ 860231/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29.VII.1967. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 21.IX.1967

МПК С 01Ь

УДК 661.566.6(088.8) Комитет по делам иза0ретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

С. H. Сороко, П. А. Платонов, М. А. Миниович, Б. П. и В. И, Трошин

Государственный научно-исследовательский и проектны азотной промышленности и продуктов органического

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛАБОЙ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ

Известен способ получения слабой (до

60%) азотной кислоты, при осуществлении которого система работает без расхода электроэнеогии на сжатие газов. Способ заключается в смешении сжатого воздуха с аммиаком, в каталитическом окислении последнего и охлаждении образовавшихся нитрозных газов сначала в паровом котле, а затем в водяном холодильнике с последующим сжатием этих газов до 6,5 — 10 ага и абсорбцией их водой. Пар, полученный в котле-утилизаторе, направляют в турбодетандер для превращения тепловой энергии в механическую, хвостовые газы после абсорбции подают во второй турбодетандер. Все компрессоры и турбины расположены на одном валу, представляя собой единый турбокомпрессорный агрегат, для которого достаточно энергии в виде пара.

Для улучшения энергетического баланса процесса предложен способ, по которому тепло, выделяемое при окислении аммиака, используют в газовой турбине. Образовавшиеся нитрозные газы направляют в турбину, где их расширяют до давления 1,8 — 1,2 ата.

Предлагаемый способ состоит в смешении сжатого до давления 2,5 — 4 ата воздуха с аммиаком, в окислении последнего, расширении образовавшихся нитрозных газов в турбине до 1,8 — 1,2 ать охлаждении их в паровом котле и водяном холодильнике с последующим сжатием в турбокомпрессоре до 5—

6 ата, охлаждением, абсорбцией водой и расширением хвостовых газов в турбине.

5 Способ осуществляют по технологической схеме, показанной на чертеже.

Воздух, пройдя очистку от механических примесей, засасывают компрессором 1 и сжимают до давления 4,2 ата. Большую часть

10 сжатого воздуха по трубопроводу а отводят в смеситель 2. Сюда одновременно с воздухом поступает и газообразный аммиак, предварительно очищенный на фильтрах. В смесителе воздух и газообразный аммиак образуют

15 смесь, содержащую 9,5 — 10% àììèàêà.

Полученная аммиачно-воздушная смесь проходит иоролитовый фильтр 8, где очищается от оставшихся механических примесей. Затем по трубопроводу направляется в контакт20 ный аппарат 4, где в присутствии платиноидного катализатора при давлении 4 ата и температуре 850 — 860 С аммиак окисляется с образованием окиси азота и воды. В нитрозные газы по трубопроводу b подают дополнитель25 ный воздух, в результате чего температура газов снижается до 700 — 730 С. Далее нитрозпые газы при давлении 4,1 — 4 ата поступают в газовую турбину 5, где происходит расширение газа до 1,5 — -1,8 ата. При этом часть

30 тепла превращается в механическую энергию, 199845 которая используется на вращение воздушного компрессора.

Выходящие нитрозные газы проходят котелутилизатор б, где получают пар, выдаваемый после сепаратора 7 в заводскую сеть. Затем нитрозные газы поступают в холодильник-промыватель 8 с тремя-четырьмя ситчатыми тарелками. Здесь одновременно протекают процессы охлаждения нитрозных газов со 150 до

40 С, конденсации части водяных паров, образования азотной кислоты и отмывки от возможных примесей аммонийных солей.

Из холодильника-промывателя нитрозные газы поступают на вход нитрозного компрессора 9, которым сжимаются с 1,5 — 1,8 до 5—

6 ата. При этом температура нитрозных газов повышается с 50 до 190 С. Сжатые нитрозные газы направляются в полый окислитель 10, где iUO окисляется в NO>, и температура газов повышается до 300 С. Из акис. лителя нитрозные газы поступают в подогреватель хвостовых газов 11, в котором нитрозные газы, отдавая часть своего тепла на нагрев хвостовых газов с 25 до 250 — 260 С, сами охлаждаются до 100 — 130 С.

Нитрозные газы поступают в конденсаторокислитель 12 для дальнейшего их охлаждения при одновременном протекании процессов окисления NO в NO>, конденсации паров воды и образования азотной кислоты. Из конденсатора-окислителя нитрозные газы с температурой 40 — 45 С поступают в нижнюю

30 часть абсорбционной колонны 18 с ситчатыми тарелками.

Для охлаждения образующейся кислоты в нижние змеевики, уложенные на тарелках колонны, подают промышленную воду, а в змеевики верхних тарелок — захоложенную воду, поступающую из испарителей жидкого аммиака. Продукционную азотную кислоту с концентрацией не менее 6ОО1О отводят из нижней части абсорбционной колонны 18. В последнюю на соответствующие тарелки подают кислоту, образующуюся в газовом холодильнике-промывателе и конденсаторе-окислителе.

Выходящие из абсорбционной колонны хвостовые газы с температурой 25 С поступают в подогреватель 11, в котором подогреваются до 250 — 260 С, и с давлением 4,5 ата поступают,в турбодетандер !4, где расширяются до атмосферного давления.

Предмет изобретения

Способ получения слабой азотной кислоты путем смешения сжатого воздуха с аммиаком, каталитического окисления последнего, охлаждения образовавшихся при этом нитрозных газов, сжатия их до давления 5 — 6 ата, охлаждения, абсорбции водой с последующим расширением хвостовых газов до атмосферного давления, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетического баланса, образовавшиеся нитрозные газы расширяют в турбине до давления 1,2 — 1,8 ата.