Выбор метода производства (или выделение) готового продукта азотный кислота производство

Современные методы производства азотной кислоты основаны на применении синтетического аммиака и воздуха.

Многолетние поиски новых промышленных методов (связывание атмосферного азота в высокочастотном разряде; термическим способом, основанный на использовании тепла сгорания газов, например метана при температуре выше 2200°С) пока не дали результатов, позволяющих осуществить их реализацию в промышленных масштабах. По этим методам получаются оксиды азота сравнительно низкой концентрации, обычно она составляет 1,5 — 2% NO, поэтому переработка их в азотную кислоту связана со значительными затратами и усложнением технологического и конструктивного оформления производственного процесса.

Промышленные системы производства неконцентрированной азотной кислоты различаются главным образом по давлению, при котором осуществляются основные стадии процесса.

В зависимости применяемого давления их можно условно подразделить на следующие группы:

• 1) системы, работающие под единым давлением 0,73 МПа единичной мощностью 360 т/сутки (агрегаты УКЛ-7);
• 2) системы, работающие по комбинированной схеме с конверсией аммиака под атмосферным давлением и абсорбцией оксидов азота под давлением 0,35 МПа единичной мощностью 135 т/сутки (агрегаты 1/3,5);
• 3) системы, работающие крупнотоннажные агрегаты по комбинированной схеме с конверсией аммиака под давлением 0,4 МПа и абсорбцией оксидов азота под давлением 1,1 МПа единичной мощностью 1200 т/сутки (агрегаты АК-72 и АК-72М).

К достоинствам систем работающих при повышенном давлении, следует отнести значительно меньшие капитальные затраты при строительстве, выпуск более концентрированной азотной кислоты (на 6 — 8% выше, чем в системах, работающих при атмосферном давлении); возможность ввода в эксплуатацию отдельных агрегатов системы, что позволяет получать азотную кислоту задолго до полного завершения строительства цеха.

В комбинированных системах достигается высокая степень конверсии аммиака в диоксид азота и меньше потери катализатора, чем в системах, работающих при повышенном давлении; несложное обслуживание этих систем на стадии получения оксидов азота, которая проводится при атмосферном давлении. К недостаткам комбинированных систем следует отнести большие размеры контактного аппарата; большее количество агрегатов по сравнению с системами, работающими при повышенном давлении.

К недостаткам схем АК — 72 относится использование реактора каталитической очмстки в период пуска агрегата в качестве камеры сгорания для подъема температуры от 480 до 650 — 750 °C, что приводит к быстрому «старению» катализатора АПК — 2. В результате «старения» берется его активность при работе в окислительнойсреде (на воздухе), что затрудняет пуск агрегата.

В данном дипломном проекте выбранна система, работающая под единым повышенным давлением 0,73 МПа.