CS232709B2 - Method of nitrogases pollution suppression in case of fall-out losses during nitric acid production and equipment for execution of this method - Google Patents
Method of nitrogases pollution suppression in case of fall-out losses during nitric acid production and equipment for execution of this method Download PDFInfo
- Publication number
- CS232709B2 CS232709B2 CS807099A CS709980A CS232709B2 CS 232709 B2 CS232709 B2 CS 232709B2 CS 807099 A CS807099 A CS 807099A CS 709980 A CS709980 A CS 709980A CS 232709 B2 CS232709 B2 CS 232709B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- nitrous
- nitric acid
- gas compressor
- stage
- gas
- Prior art date
Links
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000001629 suppression Effects 0.000 title description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 234
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 173
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 80
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 29
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 15
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 7
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 35
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000011067 equilibration Methods 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/20—Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
- C01B21/24—Nitric oxide (NO)
- C01B21/26—Preparation by catalytic or non-catalytic oxidation of ammonia
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu potlačení exhalace nitrózních . plynů NOX během nouzových výpadků při výrobě kyseliny dusičné katalytickým spalování amoniaku vzduchem, stlačením vzniklých nitrózních spalných plynů a . chemickou nebo/a fyzikální absorpcí nitrózních plynů z proudu spalin.
Vynález se rovněž týká zařízení k provádění tohoto způsobu.
Při způsobu, popsaném v popisu vynálezu k německému patentu . DE č. 567 772, se stlačené nitrózní plyny například ochladí, potom vedou do stupně chemické absorpce, do stupně fyzikální absorpce a do stupně dodatečné absorpce za účelem izolace obsažených kysličníků dusíku v roztoku kyseliny dusičné, tedy i zvýšení koncentrace této absorpční kyseliny dusičné.
Ve stupni chemické absorpce zreaguje část nitrózních plynů - na nadazeotropní kyselinu dusičnou, například na 70 až 80% kyselinu dusičnou. V následně zařazeném stupni fyzikální absorpce se sníží obsah ještě obsažených nitrózních plynů ve spalinách pod tlakem pod úředně stanovenou normu, tj. například na 200 ppm. Vypírací kyselina dusičná ze stupně fyzikální absorpce se potom zbavuje rozpuštěných nitrózních plynů NOx v desorpčním stupni profukováním vzduchem; profukovací vzduch s obsahem nitrózních plynů NOx se z - tohoto -stupně odsává kompresorem nitrózních plynů. - Nadazeotropní kyselina dusičná vyrobená ve stupni chemické - absorpce se po- desorpci fyzikálně rozpustných nitrózních plynů NOx rektifikuje na finální produkt, tj. vysokoprocentní kyselinu - dusičnou (například 99% kyselinu dusičnou) a na azeotropní kyselinu dusičnou (68- až -69% kyselinu dusičnou), která se recykluje zpět do- stupně - chemické absorpce. Rektifikační stupeň . se provozuje buď za vakua, nebo při . atmosférickém tlaku.
Při kontinuálním provozu popsaného- zařízení pro výrobu kyseliny dusičné se -použitím- uvedených absorpčních stupňů nebo/ /a - dalších katalytických čisticích stupňů koncového plynu udržuje -obsah nitrózních plynů NOx - v- koncovém plynu, vypouštěném do- atmosféry, -pod úředně stanovenou mezí. Při náhlém výpadku zařízení pro výrobu kyseliny dusičné, který může být například zapříčiněn výpadkem elektrického proudu, a tím i výpadkem elektromotoru pohánějícího kompresor nitrózních plynů, však dochází k hojnému unikání nitrózních plynů do- okolní atmosféry, neboť se potom většinou odtahuje plyn nacházející se v- kompresoru nitrózních plynů otevřením výpustného ventilu na tlakové straně tohoto- kompresoru, - aby se zabránilo „pumpování“ kompresoru, a potom nebo současně s otevřením uvedeného ventilu se tlakový systém uvolňuje přes komín do atmosféry.
Bylo již zkoušeno potlačit exhalaci, zapříčiněnou otevřením výpustného ventilu kompresoru nitrózních plynů tím, že se odtahovaný plyn, vede při atmosférickém tlaku dověžové pračky. Vypírání nitrózních plynů z proudu odtahovaného plynu však není při atmosférickém tlaku uspokojivé. Při uvolňování tlakového systému přes komín do atmosféry zase není možné dosáhnout dostatečného- vyprání koncového plynu bez pomoci náhradního. nouzového- zdroje elektrického proudu.
Na druhé straně je krajně nežádoucí, aby nitrózní plyny v zařízení v případě výpadku zůstaly, neboť toto zařízení silně korodují. Tato1 ko-roze potom vede k potížím při opětovném startování zařízení po eliminaci příčin výpadku. Proto jsou nouzové výpadky doposud spojeny s unikáním nitrózních plynů do okolní atmosféry.
Cílem vynálezu je -tedy potlačit exhalaci nitrózních plynů NOX, ke které dochází při nouzových výpadcích zařízení pro výrobu kyseliny dusičné v důsledku -nezbytného odtažení nitrózních plynů, které zůstaly v zařízení následkem výpadku. Přitom by nemělo- dojít ke znehodnocení těchto nitrózních plynů. Navíc by k -odstranění nitrózních plynů ze zařízení pro výrobu kyseliny dusičné během výpadku zařízení nemělo být použito žádných dodatečných pohonných prostředků, zejména žádného dodatečného paliva, žádného rozsáhlého strojního- vybavení, zejména žádného nouzového zdroje elektrického- proudu, a žádných velkých zásobníků plynu.
Výše uvedené nedostatky nemá způsob potlačení exhalace nitrózních plynů NOX během -nouzových výpadků při výrobě kyseliny dusičné katalytickým spalováním amoniaku vzduchem, stlačením vzniklých nitrózních -spalných plynů a chemickou nebo/a fyzikální -absorpcí nitrózních plynů z proudu spalin podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se v první fázi přeruší přívod nitrózních plynů k sací straně kompresoru nitrózních plynů, načež se v druhé fázi -nitrózní plyny, -nacházející se na sací straně kompresoru nitrózních plynů, převedou skrz kompresor nitrózních plynů na jeho- tlakovou stranu a v třetí fázi se objem nitrózních plynů, který se nachází na tlakové straně kompresoru -nitrózních plynů, uzavře, objem nitrózních plynů, nacházející se v kompresoru nitrózních plynů, se uvolní do- sací sírany kompresoru nitrózních plynů a objem nitrózních plynů, nacházející se na sací straně kompresoru nitrózních- plynů, se -odsaje do vakuového- systému, načež se současně nebo později ve čtvrté fázi -odtáhne kyselina dusičná nasycená nitrózními plyny a nacházející se ve stupni chemické nebo/a fyzikální absorpce, v páté fázi se skrze stupeň chemické nebo/a fyzikální absorpce cirkuluje odplyněná kyselina dusičná a po ustavení rovnováhy se v šesté fázi uvolní tlak uzavřených nitrózních plynů na výstupní straně absorpce, přičemž se absorpční stupeň, popřípadě absorpční stupně zalijí chlazenou kyselinou dusičnou.
Výhodou způsobu podle vynálezu je potlačení exhalace nitrózních plynů -při nouzových výpadcích bez dodatečných pohonných prostředků, bez nouzového zdroje elektrického proudu a bez použití velkých zásobníků plynu.
Způsob podle vynálezu tedy slouží k potlačení exhalace nitrózních plynů do okolní atmosféry ze zcařízení pro výrobu kyseliny dusičné, které se skládá alespoň z - následujících prvků:
z kompresoru nitrózních plynů a z absorpčního systému nitrózních plynů (nacházejícího se na tlakové straně kompresoru nitrózních plynů).
Pro způsob podle vynálezu není důležité, zda je absorpční systém tvořen například ze stupně chemické absorpce nebo jen ze stupně fyzikální absorpce anebo zda je tvořen kombinací obou absorpčních stupňů. Navíc může - absorpční systém zahrnovat:
fyzikální absorpci kombinovanou s desorpcí a chemickou absorpci kombinovanou s rozkladným stupněm.
Při výrobě vysokoprocentní kyseliny dusičné mohou být -k absorpčnímu systému ještě případně paralelně zařazeny další prvky zařízení, například:
— stupeň rektifikace nadazeotropní kyseliny dusičné na vysokokoncentrovanou kyselinu dusičnou a na azeotropní kyselinu dusičnou a — bělicí kolona s NsOj-zkkpalněním - a HNO3-tvorbou s kyslíkem v autoklávu například hoko-způsob).
Zařazení nebo nepřítomnost některého z posledně uvedených stupňů nemá žádný nepříznivý vliv na průběh způsobu podle vynálezu.
Způsob podle vynálezu se realizuje v časovém úseku, který proběhne mezi nouzovým výpadkem zařízení pro výrobu kyseliny dusičné, zapříčiněným výpadkem elektrického proudu nebo/a výpadkem kompresoru nitrózních plynů, - a úplným uvolněným tlaku v tomto zařízení. Po provedení způsobu podle - vynálezu je zařízení pro výrobu kyseliny dusičné ve - stavu, v- jakém by se nacházelo po normálním nouzovém vypnutí, přičemž může být uvedeno do opětovného provozu za zcela normálních podmínek.
β
Způsob podle vynálezu zahrnuje dvě etapy. První etapa, sestávající z první až třetí fáze, musí být započata prakticky ihned po nouzovém výpadku, tj. například bezprostředně potom, co došlo k výpadku elektrického proudu, poněvadž tato etapa hlavně chrání kompresor nitrózních plynů před „pumpováním“.
Druhá etapa způsobu podle vynálezu, sestávající ze čtvrté až šesté fáze, může být provedena buď v bezprostřední návaznosti na první etapu, nebo také později, kdy jsou k provedení této· etapy příznivé podmínky, tzn. kdy je zase k dispozici elektrická energie nebo jiný vhodný pomocný prostředek. Automatickým uzavřením objemu nitrózních plynů v zařízení na tlakové straně kompresoru nitrózních plynů se zabrání dočasnému unikání nitrózních plynů ze zařízení.
První fáze způsobu podle vynálezu spočívá v podstatě v tom, že se zastaví další tvorba nitrózního plynu. Objemem nitrózních plynů, který je tedy třeba ze zařízení pro výrobu kyseliny dusičné odstranit, je tedy ten objem, který se nachází v zařízení po provedení první fáze způsobu podle vynálezu.
Druhá fáze způsobu podle vynálezu spočívá v podstatě v tom, že se kompresor nitrózních plynů udrží v chodu. po dobu 10 až 60 sekund za podmínek jako před nouzovým výpadkem, tzn. při uzavřeném přepouštěcím ventilu a při otevřeném uzavíracím ventilu, popřípadě při otevřené zpětné klapce na tlakové straně kompresoru nitrózních plynů, že se nitrózní plyny, nacházející se ve stupni spalování amoniaku, popřípadě v desorpčním nebo rozkladném stupni, odsají a zavedou do. absorpční části zařízení pro výrobu kyseliny dusičné. Přitom jsou tyto nitrózní plyny nahraženy v uvedených stupních vzduchem nasávaným z okolní atmosféry. Tento. nasátý vzduch není po nasátí do uvedených stupňů již zcela prostý kysličníků dusíku, ale obsahuje malé množství těchto kysličníků v důsledku dodatečné desorpce.
Energie nezbytná pro výše uvedený časově omezený doběh kompresoru nitrózních plynů se získá jednak expanzí koncového plynů v expanzní turbíně a jednak oproti normálnímu provedení zvětšenou rotační energií kompresoru nitrózních plynů nebo/a jiného prvku spřaženého s kompresorem nitrózních plynů.
Doběh kompresoru nitrózních plynů je třeba v každém případě prodloužit do toho okamžiku, kdy je alespoň veškerý objem nitrózních plynů, nacházejících se na sací straně kompresoru nitrózních plynů, převeden do absorpčního. systému na tlakové straně kompresoru nitrózních plynů. Tuto- dobu doběhu kompresoru nitrózních plynů lze snadno stanovit, známe-li výkon kompresoru -nitrózních plynů a objem nitrózních plynů, který je třeba převést ze sací strany kompresoru na jeho tlakovou stranu.
Ve třetí . fází způsobu podle vynálezu se konečně hermeticky uzavře . objem nitrózních plynů, který- se nachází . v absorpční části zařízení pro výrobu kyseliny dusičné na tlakové straně kompresoru nitrózních plynů, - takže tyto plyny nemohou při dalších stupních způsobu podle vynálezu z této části zařízení unikat. Současně se -otevře přepouštěcí ventil, v důsledku čehož proudí objem nitrózních plynů, nacházející se v kompresoru nitrózních plynů a v sousedním vedení, do sací části kompresoru nitrózních plynů, čímž se zabrání nežádoucímu „pumpování“ kompresoru.
Současně s otevřením přepouštěcího ventilu nebo krátce po tomto otevření se odsaje objem -nitrózních plynů, nacházející -se na sací straně kompresoru nitrózních plynů, v kompresoru nitrózních plynů, ve vedení na tlakové straně kompresoru nitrózních plynů, v- desorpční části a popřípadě v rozkladném stupni, do připraveného vakuového systému. I když již ve druhé fázi byly veškeré nitrózní plyny odstraněny jak ze zařízení, nacházejícího se -na sací straně kompresoru nitrózních plynů, tak i ze samotného kompresoru nitrózního- plynu a nahrazeny nasátým vzduchem, dosáhne se odsátím do vakuového systému dodatečné jistoty, že nitrózní plyny nejsou v zařízení přítomné, když je uvedený vakuový systém uspořádán tak, že ještě pojme veškerý objem nitrózních -plynů, uzavřený v zařízení na sací straně kompresoru nitrózních plynů. Tímto odsátím se dosáhne také odstranění těch nitrózních -plynů ze -sací strany -kompresoru nitrózních plynů, které přešly do plynné fáze dodatečnou desorpcí.
Uvedené odsání -do- vakuového systému eliminuje také exhalaci nitrózních plynů v málo obvyklém- případě nouzového výpadku kompresoru nitrózních plynů, při kterém dochází kromě výpadku hlavního pohonnéhočlenu kompresoru nitrózních plynů, například hnacího elektromotoru, také k výpadku pohonu prostřednictvím expanzní turbíny koncového plynu.
Druhá etapa způsobu podle vynálezu, která buď bezprostředně navazuje na první etapu, nebo začíná později, slouží k odstranění -objemu nitrózních plynů, uzavřeného pod tlakem v části zařízení, nacházející se na tlakové straně kompresoru, nitrózních plynů, z této části zařízení.
Nejdříve se ve čtvrté fázi odtáhne kyselina dusičná, -obsahující rozpuštěné nitrózní plyny NOX a nacházející- se ve stupni - chemické - nebo/a fyzikální absorpce, do pro tento účel připraveného zásobníku.
V páté fázi se do kolon, stupně chemické nebo./a fyzikální absorpce zavede z jiného zásobníku odplyněná chladná kyselina dusičná, která se potom v těchto stupních cirkuluje až do -okamžiku ustavení rovnováhy. K tomu potřebný čas leží obecně v rozmezí 0,5 - až 2 hodin. Při této -cirkurlaci kyseliny dusičné se může část nitrózních plynů v- zá232709 vislosti na podmínkách provozu vázat za vzniku kyseliny dusičné. Další část nitrózních plynů se v této kyselině dusičné fyzikálně rozpustí. Díky tomu může klesnout obsah nitrózních plynů NOX o asi 50 °/o.
U zařízení, které vyrábí 200 t. den’1 koncentrované kyseliny dusičné, stačí cirkulace jen asi 6 m·3 kyseliny. Po. ustavení rovnovážného stavu během páté fáze se cirkulace kyseliny zastaví a tlak v zařízení se uvolní. Při tomto uvolnění se do absorpčního stupně, popřípadě absorpčních stupňů zavede chlazená kyselina dusičná, přičemž se pracuje za stejných provozních podmínek jako, při normálním produkčním chodu zařízení, tzn. při stejné koncentraci kyseliny dusičné, při stejné teplotě kyseliny dusičné a při hustotě zkrápění. Také dodatečná absorpce zůstává v provozu.
V důsledku kontaktu plynů odváděných do atmosféry s kyselinou přivedenou do absorpčního stupně klesne ještě dále obsah kysličníků dusíku v těchto plynech. Po dosažení atmosférického tlaku v absorpčním systému se přívod kyseliny ihned přeruší. Během uvedeného· uvolnění tlaku se u zařízení, vyrábějícího 200 t/den’1 koncentrované kyseliny dusičné, přivede do absorpčního stupně asi 20 m3 kyseliny dusičné. Doba, během které probíhá uvedené uvolnění, je v daném případe rovna asi 20 minutám. Uvedené přivedené množství kyseliny, jakož i množství kyseliny zbylé v zařízení z páté fáze jsou beztoho potřebná pro opětovné rozběhnutí zařízení, zůstávají proto v systému. Během 20minutového uvolnění tlaku činí průměrný obsah nitrózních plynů ΝΟχ v odváděných plynech při běžícím směšovacím dmýchadle asi 600 ppm (objemově).
Podle výhodného· provedení způsobu podle vynálezu uvolňuje se objem plynu, nacházející se v kompresoru nitrózních plynů, na vstup stupně chlazení nitrózních plynů, nacházejícího se za stupněm spalování amoniaku (tj. během třetí fáze). Poněvadž se objem. plynu uvolňuje z místa za výstupem ze stupně chlazení plynu, musí teplý plyn, přicházející z kompresoru nitrózních plynů, dříve, než je odsát, projít chladičem plynu, čímž se účinný objem plynu nepatrně zmenší.
Podle dalšího výhodného provedení způsobu podle vynálezu · pro· výrobu koncentrované kyseliny dusičné odsává se objem plynu, nacházející se na sací straně kompresoru nitrózních plynů, do rektifikační kolony pracující za vakua. V tomto· případě není zapotřebí žádný další vakuový zásobník. Rektifikační stupeň pracující za vakua může být takových rozměrů, aby pojal veškerý objem, nacházející se na sací straně kompresoru nitrózních plynů.
Podle dalšího výhodného. provedení způsobu podle vynálezu se provádí cirkulace kyseliny dusičné skrz absorpční stupeň, popřípadě absorpční .stupně během páté fáze po· přidání kyslíku nebo peroxidu vodíku.
Cirkulací kyseliny v přítomnosti dodatečně přidaného kyslíku nebo peroxidu vodíku může být obsah kysličníku dusíku v· plynné fázi ještě dále snížen v důsledku tvorby dalšího množství kyseliny dusičné. U výše uvedeného zařízení s kapacitou 200 t/d koncentrované kyseliny dusičné má cirkulace kyseliny dusičné za následek v přítomnosti asi 50 m3 kyslíku (objemově) další snížení obsahu kysličníků dusíku v plynné fázi o 25 procent, tzn. v páté fázi celkem o 75 °/o. Poněvadž k nouzovým výpadků zařízení pro' výrobu kyseliny dusičné dochází poměrně zřídka a kyslík je v tlakových nádobách, například pro· svařování, vždy k dispozici, může být při přísných předpisech pro exhalaci nitrózních plynů použití dodatečného množství kyslíku zdůvodněno i z hospodářského hlediska.
Přívod nitrózních plynů se zastaví v· první fázi tím, že se přeruší přívod amoniaku do stupně spalování amoniaku a případně i přívod kyseliny nasycené nitrózními plyny Νθχ do· desorpčního, případně i do rozkladného stupně. V každém· případě je třeba dbát toho, aby po nouzovém výpadku nedošlo· již k vytvoření dalšího množství kysličníků dusíku nebo/a aby nitrózní -plyny potom již neproudily na sací stranu kompresoru nitrózních plynů.
Podstato· zařízení k provádění výše uvedeného způsobu spočívá v tom., že doběh kompresoru nitrózních plynů je prodloužen pomocným pohonem, tvořeným, expanzní turbínou pro; expanzi koncového plynu, a oproti normálnímu provedení zvětšenou hmotou jeho rotujících částí na 10 až 60 sekund. Přitom nemusí být zvětšena pouze hmota otáčejících se částí kompresoru nitrózních plynů; může být také zvětšena hmota otáčejících se částí pohonných agregátů spřažených s kompresorem nitrózních plynů, například expanzní turbíny pro expanzi koncového plynu. Prodlouženou dobou doběhu kompresoru nitrózních plynů je zajištěno, že objem plynu, nacházející se v zařízení na sací straně kompresoru nitrózních plynů, alespoň jednou zcela přejde na tlakovou stranu uvedeného kompresoru.
Dále je vedení na tlakové straně kompresoru nitrózních plynů před členem pro· uzavření objemu plynu na tlakové straně kompresoru nitrózních plynů napojeno· přepouštěcím vedením, na kterém je uspořádán přepouštěcí ventil, na vedení nitrózních plynů mezi agregátem pro, spalování amoniaku a chladičem nitrózních plynů. Tímto přepouštěcím vedením se při třetí fázi způsobu podle vynálezu uvolní plyn, nacházející se · v· kompresoru. · nitrózních plynů, popřípadě na jeho· tlakové straně před členem pro uzavření objemu plynu na tlakové straně kompresoru, na sací stranu kompresoru nitrózních plynů.
Dále se předpokládá, že vedení nitrózních plynů je v· místě před členem pro uzavření
232700 objemu plynů na tlakové straně kompresoru nitrózních plynů napojeno vedením s ventilem na vakuový systém. Tímto vedením může být objem plynu, nacházející se před uvedeným členem pro uzavření objemu plynu na tlakové straně kompresoru nitrózních plynů, odsát do vaukového systému. Uvedené ventily a uzavírací členy mohou být z větší části ovládány automaticky.
V následující části popisu bude vynález blíže objasněn s odkazy na připojený výkres, na kterém je znázorněno proudové schéma zařízení к provádění možného provedení způsobu podle vynálezu.
Vzduchovým vedením 1 a amoniakovým vedením 2 se přivádí do směšovacího dmýchadla 3 vzduch a amoniak. Směs obou plynů se spálí na nitrózní plyny v agregátu 4 pro spalování amoniaku, vybaveném kotlem na odpadní teplo. Nitrózní plyny potom proudí při tlaku asi 0,1 MPa spojovacím vedením 6 a chladičem 5 plynů do kompresoru Ί nitrózních plynů, ve kterém se proud nitrózních plynů komprimuje například na tlak 0;9 MPa.
Kompresor 7 nitrózních plynů je poháněn elektromotorem 8 a turbínou 12 pro expanzi koncového plynu. Stlačený nitrózní plyn potom proudí z kompresoru 7 nitrózních plynů spojovacím vedením 6 a přestupním vedením 9 do chladicího prvku 15, ve kterém se ochladí například z teploty 150 CC na teplotu 60 C'C. Takto ochlazený nitrózní plyn potom proudí do chemické absorpční kolony 16, do které se současně přiváděcím vedením 24 azeotropní kyselina dusičná, se kterou se takto nitrózní plyn přivádí do styku. Část kysličníků dusíku obsažených v proudu přiváděného plynu zreaguje na kyselinu dusičnou. Vzniklá nadazeotropml kyselina dusičná opouští chemickou absorpční kolonu 16 výstupním vedením 3iJ.
Plyn, který ještě obsahuje nitrózní plyny NOX a opouští chemickou absorpční kolonu 16, proudí přestupním vedením 9 do fyzikální absorpční kolony 17, ve které se zbý vající kysličníky dusíku v podstatě úplně vyperou azeotropní kyselinou dusičnou, ve které se fyzikálně rozpustí. Plyn potom proudí skrz stupeň 18 dodatečné absorpce к odloučení par a kapiček kyseliny dusičné z proudu plynu.
Plyn opouštějící stupeň 18 dodatečné absorpce se ohřeje tepelnou výměnou v agregátu 4-pro spalování amoniaku mebo/a kompresoru 7 nitrózních plynů nebo/a v chladicím prvku 15 a potom se vede při zavřeném závěrném ventilu 34 a otevřeném výstupovém ventilu 11 do turbíny 12 pro expanzi koncového plynu a dále koncovým vedením 19 do> komínu 20.
Kyselina dusičná opouštějící chemickou absorpční kolonu 16 výstupním vedením 30 a kyselina dusičná opouštějící fyzikální absorpční kolonu 17 výstupovým vedením 28 se vedou do· dasorpčního stupně 27, kde se odplyní vzduchem přiváděným z ókolní atmosféry odplyňovacím vedením
Tímto* způsobem odplyněná madazeotropní kyselina dusičná z chemického absorpčního stupně 16 se potom vede výstupním vedením 30 do rektifikačního stupně 23, ve kterém se tato kyselina rozkládá na .99% kyselinu dusičnou, která je finálním produktem odváděným finálním vedením 25, a na azeotropní kyselinou dusičnou, která se přiváděcím vedením 24 vede zpět do chemické absorpční kolony 1S. Kyselina dusičná z fyzikální absorpční kolony 17, která byla odplyněna v desorpčním stupni 27, se potom opět vratným vedením 29 vrací do fyzikální absorpční kolony 17.
Vzduch, který opouští dosorpční stupeň 27 a který je nasycen desorbovanými kysličníky dusíku, je odbočeným vedením 31 s uzavíracím členem 32 nasáván kompresorem 7 nitrózních plynu.
Při nouzovém výpadku zařízení pro výrobu kyseliny dusičné způsobeném například výpadkem elektrického proudu pro elektromotor 8, pohánějící kompresor 7 nitrózních plynu, se zabrání podle vynálezu exhalaci nitrózních plynů NOX následujícím, způsobem.
Uzavřením ventilu 2a se přeruší přívod amoniaku do- agregátu 4 pro spalování amoniaku. Přívod kyseliny dusičné nasycené kysličníky dusíku do desorpčního stupně 27 se přeruší uzavřením prvního škrticího ventilu 36 a druhého škrticího ventilu 37. Krátkodobým doběhem turbíny 12 pro expanzi koncového plynu a v důsledku zvětšené hmoty rotujících částí kompresoru 7 nitrózních plynů běží kompresor 7 nitrózních plynů ještě do té doby, než se objem plynu, nacházející se na sací straně kompresoru 7 nitrózních plynů, tzn. objem plynu v agregátu 4 pro spalování amoniaku, chladiči 5 plynů, a v desorpčním stupni 27, jakož i ve spojovacím vedení 0 na sací straně kompresoru 7 nitrózních plynu a v odbočeném vedení 31, převede na tlakovou stranu, kompresoru 7 nitrózních plynů.
Potom se otevře přepouštěcí ventil 14, načež může objem plynu, nacházející se v kompresoru 7 nitrózních plynů, proudit do té části spojovacího vedení nacházející se na smí straně kompresoru 7 nitrózních plynů před vstupem do chladiče 5 plynů. Současně může být uzavřením blokovacího ventilu 10 a výstupního ventilu 11 uzavřen na tlakové straně objem nitrózních plynů, nacházející se na tlakové straně kompresoru 7 nitrózních plynů. To se děje při uzavřeném závěrném ventilu 34. Takto- uzavrou,’ plynu nemůže unikat ze zařízení pro výrobu kyseliny dusičné.
Nakonec se otevře uvolňovací ventil 22, čímž se převede objem plynu, nacházející se v agregátu 4 pro spalování amoniaku, chladiči 5 plynů, kompresoru 7 nitrózních plynů, desorpčním stupni 27, spojovacím vede ní B, přepouštěcím vedení 13 a odbočeném vedení 31, do rektifikačního· stupně 23, pracujícího za vakua, a to· uvolňovacím vedením 21.
Objem plynu v absorpční části zařízení pro výrobu kyseliny dusičné, který je uzavřen pod tlakem mezi blokovacím· ventilem 10 a a výstupním· ventilem 11 a závěrným· ventilem· 34, se potom· později, kdy už je k dispozici pohonná energie pro· cirkulační čerpadla chemické absorpční kolony 1B a fyzikální absorpční kolony 17 a pro· směšovací dmýchadlo 3, odstraní ze zařízení pro· výrobu kyseliny dusičné následujícím způsobem.
Nejdříve se kyselina dusičná, nasycená nitrózními plyny NOX a nacházející se v chemické absorpční koloně 16 a fyzikální absorpční koloně 17, odtáhne do zvláštního zásobníku (není znázorněn) a nehradí odplyněnou kyselinou dusičnou. Tato kyselina dusičná cirkuluje v chemické absorpční koloně 16 a fyzikální absorpční koloně 17 až do· okamžiku ustavení rovnováhy, tzn. až do okamžiku, kdy se kysličníky dusíku, nacházející se v chemické absorpční koloně 16 a z fyzikální absorpční koloně 17, částečně chemicky převedly na kyselinu dusičnou a částečně se fyzikálně rozpustily v cirkulující kyselině dusičné. Po dosažení uvedené rovnováhy se cirkulace kyseliny dusičné přeruší.
Potom se plyn uzavřený v absorpční části zařízení pro výrobu kyseliny dusičné v přestupním vedení 9, chladicím prvku 15, chemické absorpční koloně 16, fyzikální absorpční koloně 17 a ve stupni 18 dodatečné absorpce uvolní otevřením závěrného· ventilu 34 přes odvětvené vedení 33 a koncové vedení 19 do· komínu 20, přičemž se fyzikální absorpční kolona 17 ostřikuje chlazenou, téměř azeotropní kyselinou dusičnou. Tímto způsobem· se docílí toho, že podstatná část kysličníků dusíku ΝΟχ, které jsou ještě obsaženy v plynné fázi, přejde do kyseliny dusičné. Koncový plyn přicházející db komínu
Claims (9)
- PŘEDMĚT1. Způsob potlačení exhalace nitrózních plynů při nouzových výpadcích při výrobě kyseliny dusičné katalytickým spalováním amoniaku vzduchem, stlačením vzniklých nitrózních spalných plynů a chemickou nebo/ /a fyzikální absorpcí nitrózních plynů z proudu spalin, vyznačený tím, že se v první fázi přeruší přívod nitrózních plynů k sací straně kompresoru nitrózních plynů, načež se v· druhé fázi nitrózní plyny, nacházející se na · sací straně kompresoru nitrózních plynů, převedou skrz kompresor nitrózních plynů na jeho tlakovou stranu a ve třetí fázi se objem nitrózních plynů, který se nachází na tlakové straně kompresoru nitrózních plynů, uzavře, objem nitrózních plynů, nacházející se v kompresoru nitrózních ply20 se ještě zředí · vzduchem, přiváděným^ „ směšovacím· dmýchadlem 3 skrze · boční vedení 35.PříkladV zařízení znázorněném na výkresu se vyrábí 200 t/d koncentrované kyseliny dusičné. Odpovídajícím provedením kompresoru 7 nitrózních plynů se dosáhne toho, že kompresor 7 nitrózních plynů zůstane v provozu ještě 15 sekund po nouzovém výpadku. Současně s nouzovým výpadkem se přeruší přívod amoniaku do· agregátu 4 pro spalování amoniaku a ·činnost desorpčního· stupně · 27.Po· doběhu kompresoru 7 nitrózních plynů se uzavře absorpční část zařízení pro· výrobu kyseliny dusičné, tlaková strana kompresoru 7 nitrózních plynů se uvolní do· sací · strany kompresoru 7 nitrózních plynů a · spojí s rektifikačním stupněm 23, takže plyny, nacházející se na sací straně kompresoru 7 nitrózních plynů, se odvedou do· uvedeného rektifikačního stupně 23, který je pod vakuem.Potom se kyselina v chemické absorpční koloně 16 a ve fyzikální absorpční koloně 17 nahradí asi 6 m.3 odplyněné azeotropní kyseliny dusičné, přičemž se do· této· části zařízení přivede 50 m3 kyslíku. Tato kyselina se potom nechá cirkulovat v chemické absorpční koloně 16· a ve fyzikální absorpční koloně 17 po· dobu jedné hodiny. Potom se tlaková část uvolní během· 20 m.iinut, přičemž se fyzikální absorpční kolona 17 ostříkuje 20 m3 azeotropní kyseliny dusičné.Během uvedeného· 20minutového uvolnění tlaku činí střední koncentrace nitrózních plynů ΝΟχ v odváděném plynu asi 600 ppm (objemově, přičemž celkové vypuzené množství nitrózních plynů ΝΟχ činí asi 20 kg, počítáno· jako< NO?.Jestliže by se nepoužilo· způsobu podle· vynálezu, potom· by u stejného· zařízení byla exhalace nitrózních plynů do okolní atmosféry asi tak dvakrát větší.vynalezu nů, se uvolní do sací strany kompresoru nitrózních plynů a objem nitrózních plynů, nacházející se na sací straně kompresoru nitrózních plynů, se odsaje do· vakuového systému, načež se současně nebo· později ve čtvrté· fázi odtáhne kyselina dusičná, nasycená nitrózními plyny a nacházející se ve stupni chemické nebo/a fyzikální absorpce, v páté fázi se skrz stupeň chemické nebo/a fyzikální absorpce cirkuluje odplyněná kyselina dusičná a po· ustavení rovnováhy se v šesté fázi uvolní tlak uzavřených nitrózních plynů na výstupní straně absorpce, přičemž se absorpční stupeň, popřípadě absorpční stupně zalijí chlazenou kyselinou dusičnou.
- 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se ve třetí fázi uvolní objem plynu, nacházející se v kompresoru nitrózních plynů, na vstup do! stupně chlazení plynu, nacházejícího se za stupněm spalování amoniaku.
- 3. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačený tím, že se objem plynu, nacházející se na sací straně kompresoru nitrózních plynů, * odsaje do zásobníku, ve kterém je vakuum.
- 4. Způsob podle bodů 1 až 3, vyznačený tím, že se při páté fázi cirkuluje absorpčním τ stupněm, popřípadě absorpčními stupni, kyselina . dusičná v přítomnosti kyslíku nebo peroxidu vodíku.
- 5. Způsob podle bodů 1 až 4, vyznačený tím, že se v první fázi přeruší přívod nitrózních plynů tím, že se uzavře přívod amoniaku do stupně spalování amoniaku, přičemž se případně přeruší přivádění kyseliny dusičné nasycené nitrózními plyny NOX do1 desorpčního nebo rozkladného stupně.
- 6. Způsob podle bodů 1 až 5, vyznačený tím, že se v šesté fázi provádí absorpce za stejných podmínek jako při normálním provozu výroby kyseliny dusičné. .
- 7. Zařízení k provádění způsobu podle bodů 1 až 7, zahrnující agregát pro spalování amoniaku, chladič plynů, kompresor nitrózních plynů, chemickou absorpční kolonu nebo/a fyzikální absorpční kolonu, a turbínu pro expanzi koncového plynu, vyznačené tím, že kompresor (7) nitrózních plynů má po nouzovém výpadku doběh prodloužen dodatkovým pohonem turbínou (12) pro expanzi koncového^ plynu a proti normálnímu provedení i zvětšenou hmotou i otáčejících se částí kompresoru (7) nitrózních plynů na 10 až 60 sekund.
- 8. Zařízení podle bodu 7, vyznačené tím, že spojovací vedení (6) na tlakové straně kompresoru nitrózních plynů je v místě před blokovacím ventilem (10) spojeno přepouštěcím vedením (13) a přepouštěcím ventilem (14) se spojovacím vedením (0) na sací straně kompresoru (7) nitrózních plynů mezi agregátem (4) pro spalování amoniaku a chladičem (5) plynů.
- 9. Zařízení podle bodu 7 nebo 8, vyznačené tím, že spojovací vedení (6) i na sací straně kompresoru (7) nitrózních plynů je spojeno uvolňovacím vedením (21) a uvolňovacím ventilem (22) se zásobníkem, ve kterém je vakuum, například s rektifikačním stupněm (23) pracujícím za vakua.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2950872A DE2950872C2 (de) | 1979-12-18 | 1979-12-18 | Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung von NO ↓x↓ -Emissionen nach Notabschaltungen bei der Herstellung von Salpetersäure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS232709B2 true CS232709B2 (en) | 1985-02-14 |
Family
ID=6088797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS807099A CS232709B2 (en) | 1979-12-18 | 1980-10-20 | Method of nitrogases pollution suppression in case of fall-out losses during nitric acid production and equipment for execution of this method |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4330520A (cs) |
| JP (1) | JPS6016366B2 (cs) |
| CS (1) | CS232709B2 (cs) |
| DE (1) | DE2950872C2 (cs) |
| ES (1) | ES8106867A1 (cs) |
| FR (1) | FR2471946A1 (cs) |
| GB (1) | GB2065625B (cs) |
| IT (1) | IT1220975B (cs) |
| NL (1) | NL8005770A (cs) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4869890A (en) * | 1988-04-05 | 1989-09-26 | Air Products And Chemicals, Inc. | Control of nitric acid plant stack opacity during start-up and shutdown |
| DE10211964A1 (de) * | 2002-03-19 | 2003-10-23 | Uhde Gmbh | Verfahren zur Verminderung der NOx-Abgaskonzentration in einer unter Druck betriebenen Salpetersäureanlage beim Ab- und/oder Anfahren der Anlage |
| DE102011122142A1 (de) | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Thyssenkrupp Uhde Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Salpetersäure |
| DE102015209243A1 (de) * | 2015-05-20 | 2016-11-24 | Thyssenkrupp Ag | Verminderung der NOx-Abgaskonzentration bei der Herstellung von Salpetersäure beim Ab- und/oder Anfahren der Herstellungsvorrichtung |
| DE102016003950A1 (de) * | 2016-04-06 | 2017-10-12 | Man Diesel & Turbo Se | Maschinenstrang zur Herstellung von Salpetersäure |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2942953A (en) * | 1955-10-14 | 1960-06-28 | Elliott Co | Acid producing plant |
| US2955917A (en) * | 1958-05-13 | 1960-10-11 | Edward S Roberts | Process and apparatus for the manufacture of nitric acid at elevated pressures with full power recovery |
| FR1368861A (fr) * | 1963-06-25 | 1964-08-07 | Azote & Prod Chim | Perfectionnements à la fabrication de l'acide nitrique |
| GB1143946A (en) * | 1965-05-28 | 1969-02-26 | Humphreys & Glasgow Ltd | Process and apparatus for the manufacture of nitric acid |
| US3977815A (en) * | 1974-04-24 | 1976-08-31 | Stull James C | Portable apparatus for compressing gases such as air |
-
1979
- 1979-12-18 DE DE2950872A patent/DE2950872C2/de not_active Expired
-
1980
- 1980-10-16 FR FR8022168A patent/FR2471946A1/fr active Granted
- 1980-10-20 CS CS807099A patent/CS232709B2/cs unknown
- 1980-10-20 NL NL8005770A patent/NL8005770A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-10-21 ES ES496124A patent/ES8106867A1/es not_active Expired
- 1980-11-25 IT IT26214/80A patent/IT1220975B/it active
- 1980-12-01 GB GB8038446A patent/GB2065625B/en not_active Expired
- 1980-12-17 US US06/217,541 patent/US4330520A/en not_active Expired - Fee Related
- 1980-12-18 JP JP55179657A patent/JPS6016366B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2471946B1 (cs) | 1983-03-11 |
| IT8026214A0 (it) | 1980-11-25 |
| NL8005770A (nl) | 1981-07-16 |
| US4330520A (en) | 1982-05-18 |
| DE2950872C2 (de) | 1983-12-22 |
| DE2950872A1 (de) | 1981-06-25 |
| GB2065625B (en) | 1983-10-12 |
| ES496124A0 (es) | 1981-09-16 |
| GB2065625A (en) | 1981-07-01 |
| ES8106867A1 (es) | 1981-09-16 |
| FR2471946A1 (fr) | 1981-06-26 |
| IT1220975B (it) | 1990-06-21 |
| JPS6016366B2 (ja) | 1985-04-25 |
| JPS56104707A (en) | 1981-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101378195B1 (ko) | 가스 터빈을 포함하는 발전 장치에서 에너지를 발생시키는 방법 | |
| US7678179B2 (en) | Method of processing volatile organic compound by using gas turbine and processing system of volatile organic compound | |
| KR101520984B1 (ko) | 과도 프로세스 가스를 처리하는 시스템 및 방법 | |
| JPS60500633A (ja) | 内燃機関 | |
| FR2922949A1 (fr) | Systeme pour remettre en circulation l'echappement d'une turbomachine | |
| CN102913919A (zh) | 一种高浓度有机废气的净化方法 | |
| US4869890A (en) | Control of nitric acid plant stack opacity during start-up and shutdown | |
| CS232709B2 (en) | Method of nitrogases pollution suppression in case of fall-out losses during nitric acid production and equipment for execution of this method | |
| CA2755606C (en) | Combined cycle plant including chilled ammonia based co2 capture unit and utilizing system produced nitric acid | |
| JP2000009873A (ja) | 原子炉格納容器内水素処理設備 | |
| CN107789984B (zh) | 一种燃气轮机的脱硝系统和方法 | |
| EP3365276A1 (de) | VERMINDERUNG DER NOx-ABGASKONZENTRATION BEI DER HERSTELLUNG VON SALPETERSAÜRE BEIM AB-UND/ODER ANFAHREN DER HERSTELLUNGSVORRICHTUNG | |
| JPS63259972A (ja) | 燃料電池設備 | |
| KR100690430B1 (ko) | 분진, 황산화물 및 질소산화물을 효율적으로 제거하는 방법 | |
| Roller et al. | Process and apparatus for preventing NO x emissions after emergency shutdowns of plants for the manufacture of nitric acid | |
| CN211384461U (zh) | 一种新戊二醇尾气应急处理装置 | |
| FI130561B (en) | Process for removing nitrogen oxides from flue gas | |
| CN113877553B (zh) | 一种高炉煤气脱硫活性炭再生工艺 | |
| JPH07213859A (ja) | 排ガス処理装置 | |
| KR102509277B1 (ko) | 암모니아 관리 시스템 | |
| CN110756016A (zh) | 一种新戊二醇尾气应急处理装置及方法 | |
| JPH10185103A (ja) | ボイラ設備 | |
| CN115253609A (zh) | 一种罐区vocs的回收方法及其装置 | |
| CA1264430A (en) | Internal combustion engines | |
| RU2269371C2 (ru) | Способ регенерации воздуха |