JPH02233810A - 硝酸製造プロセスのアンモニア酸化過程中で機械的なエネルギを発生させる方法 - Google Patents
硝酸製造プロセスのアンモニア酸化過程中で機械的なエネルギを発生させる方法Info
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- JPH02233810A JPH02233810A JP1307809A JP30780989A JPH02233810A JP H02233810 A JPH02233810 A JP H02233810A JP 1307809 A JP1307809 A JP 1307809A JP 30780989 A JP30780989 A JP 30780989A JP H02233810 A JPH02233810 A JP H02233810A
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
この発明は、硝酸製造プロセスのアンモニア酸化過程で
、即ちアンモニアを燃焼させてＮｏＸを形成する場合、
機械的エネルギを発生させる方法に関する。
、即ちアンモニアを燃焼させてＮｏＸを形成する場合、
機械的エネルギを発生させる方法に関する。
アンモニアを酸化してＮＯｘガスを形成する硝酸製造の
方法は公知である。この酸化は通常８００〜９７０゜Ｃ
の温度で行われる。反応に合わせるために、ＨＮＯ．形
成用の水を使用して、ＮＯｘガスの下流吸収をかなり低
温で行う。従って、ＮＯｘガスの流れを吸収ユニットに
導入する前に冷却させる必要がある。
方法は公知である。この酸化は通常８００〜９７０゜Ｃ
の温度で行われる。反応に合わせるために、ＨＮＯ．形
成用の水を使用して、ＮＯｘガスの下流吸収をかなり低
温で行う。従って、ＮＯｘガスの流れを吸収ユニットに
導入する前に冷却させる必要がある。
公知のプロセスでは多段冷却を使用し、プロセス熱を利
用するため、高温の第一段階でＮＯｘガスを冷却する。
用するため、高温の第一段階でＮＯｘガスを冷却する。
従って、スチーム発生機がバーナーに直接接続され、ス
チーム発生に使用されている。更に、ＮＯｘガスの前記
プロセス熱を廃ガス加熱にも利用できる。
チーム発生に使用されている。更に、ＮＯｘガスの前記
プロセス熱を廃ガス加熱にも利用できる。
しかしながら、Ｎ Ｏ ｘガスを約２００゜Ｃまで冷却
させた後、このガスを更に水で冷却しているが、その残
りの熱を利用していない。この場合に使用されている公
知の冷却プロセスは大量の水を必要とし、運転コストを
高めるか、あるいはより大きい熱交換機を組み込む必要
があり、大きな投資コストとなる。
させた後、このガスを更に水で冷却しているが、その残
りの熱を利用していない。この場合に使用されている公
知の冷却プロセスは大量の水を必要とし、運転コストを
高めるか、あるいはより大きい熱交換機を組み込む必要
があり、大きな投資コストとなる。
この発明の目的は、特に比較的低温でＮ Ｏ ｘガス中
の熱を回収する、プロセス熱をより良く利用できる方法
を提供することにある。
の熱を回収する、プロセス熱をより良く利用できる方法
を提供することにある。
この発明は、上記のタイプの製造法を提唱するもので、
液体アンモニアを気化させ、Ｎ Ｏ ｘガスのプロセツ
熱の助けによって独立したループ中で過加熱し、過加熱
したアンモニアをタービン中で膨張させて機械的なエネ
ルギに変換することによって上記の目的を達成している
。その後、液体アンモニアを圧縮し、再気化させて再過
加熱している。
液体アンモニアを気化させ、Ｎ Ｏ ｘガスのプロセツ
熱の助けによって独立したループ中で過加熱し、過加熱
したアンモニアをタービン中で膨張させて機械的なエネ
ルギに変換することによって上記の目的を達成している
。その後、液体アンモニアを圧縮し、再気化させて再過
加熱している。
このプロセス構造は、硝酸を製造する間に利用できるプ
ロセス熱を回収することを木質的に改善している。何故
なら、ＮＯｘガス中のプロセス熱も低温領域で利用でき
るからである。この技術は、閉じたループ中で熱交換液
体として使用されるアンモニアの助けで行える。何故な
らな、このアンモニアを気化させ、所定の圧力の下の比
較的低温で過加熱することができるからである。通常の
熱機関の場合のように、水を使用するなら、より高温が
要求される。このエネルギはこのプロセス、特に背圧タ
ービンを発電機等のような他の機械に組み合わせる時、
直接利用できる。
ロセス熱を回収することを木質的に改善している。何故
なら、ＮＯｘガス中のプロセス熱も低温領域で利用でき
るからである。この技術は、閉じたループ中で熱交換液
体として使用されるアンモニアの助けで行える。何故な
らな、このアンモニアを気化させ、所定の圧力の下の比
較的低温で過加熱することができるからである。通常の
熱機関の場合のように、水を使用するなら、より高温が
要求される。このエネルギはこのプロセス、特に背圧タ
ービンを発電機等のような他の機械に組み合わせる時、
直接利用できる。
この発明の特に有利な構成では、２０〜１００バール、
好マし《は８０バールの圧力で液体アンモニアを等圧気
化させ、過加熱している。ものごとは、プロセスのエネ
ルギ収支を相当改善する。
好マし《は８０バールの圧力で液体アンモニアを等圧気
化させ、過加熱している。ものごとは、プロセスのエネ
ルギ収支を相当改善する。
選定した圧力に応じて、この発明では、アンモニアを１
３０〜３００゜Ｃ、好ましくは１４０〜１８０゜Ｃの温
度で過加熱している。この過加熱は比較的低温でもＮＯ
ｘガス中の残留プロセス熱の助けによって行われる。従
って、前記ガスの残留プロセス熱を完全に利用できる。
３０〜３００゜Ｃ、好ましくは１４０〜１８０゜Ｃの温
度で過加熱している。この過加熱は比較的低温でもＮＯ
ｘガス中の残留プロセス熱の助けによって行われる。従
って、前記ガスの残留プロセス熱を完全に利用できる。
〔実施例］
この発明を、以下にこの発明の実施例を示す添付した流
れ図に基づき説明する。
れ図に基づき説明する。
戦記流れ図は、硝酸プラントの酸化ユニットの構造を示
す。バーナー１には、混合機３から出たアンモニアと空
気の混合物が供給され、ライン２を経由して配管されて
いる。混合機３はライン４を経由して図示してない空気
源に、またライン５を経由してアンモニア気化機６に連
通している。
す。バーナー１には、混合機３から出たアンモニアと空
気の混合物が供給され、ライン２を経由して配管されて
いる。混合機３はライン４を経由して図示してない空気
源に、またライン５を経由してアンモニア気化機６に連
通している。
アンモニア気化機６は、図示していないアンモニア貯蔵
設備から引き出したライン７を介して気化機に連通ずる
液体アンモニアを連続的に供給されている。
設備から引き出したライン７を介して気化機に連通ずる
液体アンモニアを連続的に供給されている。
熱交換機８、好ましくは気化機、液体特に水を加熱して
気化させる高温のＮＯｘガスを使用するため、バーナー
１に連結していて、ライン９が配管されている。気化機
８のＮＯｘガスの排出口は下流の他の熱交換機と、図示
していない吸収塔に接続するライン１０に連通している
。
気化させる高温のＮＯｘガスを使用するため、バーナー
１に連結していて、ライン９が配管されている。気化機
８のＮＯｘガスの排出口は下流の他の熱交換機と、図示
していない吸収塔に接続するライン１０に連通している
。
ライン１０を通過するＮＯｘガスは、主にライン１２を
介してアンモニア過加熱機１３に接続するアンモニア気
化機１１から成る閉じたアンモニアプロセスルーブを加
熱するために必要である。
介してアンモニア過加熱機１３に接続するアンモニア気
化機１１から成る閉じたアンモニアプロセスルーブを加
熱するために必要である。
容器１３中で過加熱されたアンモニアはライン１４を経
由してタービン１５に流れる。このタービンは、例えば
発電機１６に接続してもよい。夕一ビン１５はライン１
７を経由して凝縮機１８に運通している。この凝縮機は
ライン１９を経由してポンプ２０に接続している。液化
したアンモニアは前記ポンプによって加圧され、ライン
２１を経由して気化機１１に配管されている。一点鎖線
のライン２２は、ライン７の分技であるが、このライン
は図示しいないアンモニア貯蔵設備に連結でいる。従っ
て、アンモニアはこのラインを経由してこのループに供
給できる。アンモニアを加熱し、気化させてこのループ
中で膨張させ、その後、鎖線２３を経由して混合機３に
導入される。このラインには適当な遮断装置が装備して
あり、アンモニアをこのループから切り離し、閉じたア
ンモニアループを得る。
由してタービン１５に流れる。このタービンは、例えば
発電機１６に接続してもよい。夕一ビン１５はライン１
７を経由して凝縮機１８に運通している。この凝縮機は
ライン１９を経由してポンプ２０に接続している。液化
したアンモニアは前記ポンプによって加圧され、ライン
２１を経由して気化機１１に配管されている。一点鎖線
のライン２２は、ライン７の分技であるが、このライン
は図示しいないアンモニア貯蔵設備に連結でいる。従っ
て、アンモニアはこのラインを経由してこのループに供
給できる。アンモニアを加熱し、気化させてこのループ
中で膨張させ、その後、鎖線２３を経由して混合機３に
導入される。このラインには適当な遮断装置が装備して
あり、アンモニアをこのループから切り離し、閉じたア
ンモニアループを得る。
公知のプロセスによれば、アンモニアと空気の混合物は
バーナー１中で酸化し、９００゜ＣのＮ Ｏ ｘガスを
形成する。このガスは気化機８中で約４５０゜Ｃまで冷
却される。ＮＯ×ガスを気化機８からライン１０を経由
して引き出し、更にアンモニア過加熱機ｌ３に供給する
前に、図示していない下流熱交換機中で冷却する。Ｎ
Ｏ ｘガスの入口温度は恐らく２００〜２５０゜Ｃであ
る。この温度は閉じたループ中でアンモニアを２０〜１
００バールで１４０〜１８０゜Ｃまで過加熱するのに充
分である。その後、このＮＯｘガスは更に気化機１１中
で冷却される。
バーナー１中で酸化し、９００゜ＣのＮ Ｏ ｘガスを
形成する。このガスは気化機８中で約４５０゜Ｃまで冷
却される。ＮＯ×ガスを気化機８からライン１０を経由
して引き出し、更にアンモニア過加熱機ｌ３に供給する
前に、図示していない下流熱交換機中で冷却する。Ｎ
Ｏ ｘガスの入口温度は恐らく２００〜２５０゜Ｃであ
る。この温度は閉じたループ中でアンモニアを２０〜１
００バールで１４０〜１８０゜Ｃまで過加熱するのに充
分である。その後、このＮＯｘガスは更に気化機１１中
で冷却される。
この気化機中ではアンモニアは循環し、過加熱に比べて
充分低い温度で気化する。この方法は、比較的低温でＮ
Ｏｘガス中のプロセス熱を適切に利用させる。
充分低い温度で気化する。この方法は、比較的低温でＮ
Ｏｘガス中のプロセス熱を適切に利用させる。
アンモニア・ループ中では、液化したアンモニアは気化
機１１で気化し、次いで過加熱機１３で１４０〜１８０
’Ｃまで過加熱され、最後にタービンで膨張して発電機
１６又は他の機械に利用される機械的エネルギを発生さ
せる。その後、アンモニアは凝縮機１８中で凝縮し、ポ
ンプ２０によって加圧され、気化機１１中で再蒸発する
。
機１１で気化し、次いで過加熱機１３で１４０〜１８０
’Ｃまで過加熱され、最後にタービンで膨張して発電機
１６又は他の機械に利用される機械的エネルギを発生さ
せる。その後、アンモニアは凝縮機１８中で凝縮し、ポ
ンプ２０によって加圧され、気化機１１中で再蒸発する
。
設計原理を維持したまま、図示した実施例を修正するこ
とはもちろん可能である。従って、この発明はこの構造
に限定するものではない。ＮＯｘガス中のプロセス熱は
、より高い温度であれ、過加熱機と気化機の中で回収さ
れる。更に、ループ中を循環するアンモニアを似た気化
特性を有する他の液体で置き換えることができる。
とはもちろん可能である。従って、この発明はこの構造
に限定するものではない。ＮＯｘガス中のプロセス熱は
、より高い温度であれ、過加熱機と気化機の中で回収さ
れる。更に、ループ中を循環するアンモニアを似た気化
特性を有する他の液体で置き換えることができる。
添付図は、この発明による硝酸プラントの酸化ユニット
の流れ図。 図中引用符号： １・・・バーナー ２，４，５，７，９，１０，１２．１４，１７，１９．
２１・・・ライン、 混合機、 熱交換機、 ・アンモニア気化機、 ・過加熱機、 ・タービン、 ・発電機、 ・凝縮機、 ・ボンブ。
の流れ図。 図中引用符号： １・・・バーナー ２，４，５，７，９，１０，１２．１４，１７，１９．
２１・・・ライン、 混合機、 熱交換機、 ・アンモニア気化機、 ・過加熱機、 ・タービン、 ・発電機、 ・凝縮機、 ・ボンブ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、アンモニアを燃焼させてＮＯ＿ｘを形成し、硝酸製
造プロセスのアンモニア酸化過程中で機械的なエネルギ
を発生させる方法において、 ＮＯ＿ｘガスのプロセス熱の助けにより、昇温している
独立したループ中で液化アンモニアを気化させ、過加熱
し、過加熱したアンモニアをタービン中で膨張させて機
械的なエネルギを発生させ、次いで液化されたアンモニ
アを加圧し、再蒸発させて再過加熱することを特徴とす
る方法。 ２、液体アンモニアを圧力２０〜１００バール、好まし
くは８０バールで等圧法によって気化させて過加熱する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 ３、アンモニアを１３０〜３００℃、好ましくは１４０
〜１８０℃まで過加熱することを特徴とする請求項１又
は２記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3903571A DE3903571A1 (de) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | Verfahren zur erzeugung mechanischer energie bei der nh(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)-oxidation im hno(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts)-prozess |
| DE3903571.9 | 1989-02-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02233810A true JPH02233810A (ja) | 1990-09-17 |
Family
ID=6373561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1307809A Pending JPH02233810A (ja) | 1989-02-07 | 1989-11-29 | 硝酸製造プロセスのアンモニア酸化過程中で機械的なエネルギを発生させる方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4987742A (ja) |
| EP (1) | EP0381825A1 (ja) |
| JP (1) | JPH02233810A (ja) |
| DE (1) | DE3903571A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016206872A1 (de) * | 2016-04-22 | 2017-10-26 | Thyssenkrupp Ag | Verfahren zur Verminderung der NOx-Abgaskonzentration in einer Anlage zur Herstellung von Salpetersäure beim Ab- und/oder Anfahren der Anlage |
| CA3108846C (en) * | 2018-08-17 | 2024-01-30 | Yara International Asa | High energy recovery nitric acid process using liquid oxygen containing fluid |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1014418A (en) * | 1907-12-13 | 1912-01-09 | Frank Shuman | Process for utilizing waste heat of distillation. |
| US1864448A (en) * | 1925-08-14 | 1932-06-21 | Bendix Aviat Corp | Method and apparatus for utilizing waste heat |
| DE648294C (de) * | 1932-10-28 | 1937-07-28 | Theodor Wilhelm Pfirrmann Dr | Verfahren zur katalytischen Oxydation von Ammoniak |
| FR772368A (fr) * | 1933-07-28 | 1934-10-27 | Procédé de préparation d'oxydes d'azote en partant de l'ammoniaque | |
| DE752321C (de) * | 1940-05-10 | 1953-05-11 | Ig Farbenindustrie Ag | Verfahren zur Abscheidung von Wasser aus stickoxydhaltigen Gasen |
| DE900453C (de) * | 1941-01-19 | 1953-12-28 | Basf Ag | Verfahren zur Kuehlung von stickoxydhaltigen Gasen |
| US4126000A (en) * | 1972-05-12 | 1978-11-21 | Funk Harald F | System for treating and recovering energy from exhaust gases |
-
1989
- 1989-02-07 DE DE3903571A patent/DE3903571A1/de not_active Withdrawn
- 1989-11-23 EP EP89121650A patent/EP0381825A1/de not_active Withdrawn
- 1989-11-29 JP JP1307809A patent/JPH02233810A/ja active Pending
-
1990
- 1990-01-31 US US07/472,732 patent/US4987742A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3903571A1 (de) | 1990-08-09 |
| US4987742A (en) | 1991-01-29 |
| EP0381825A1 (de) | 1990-08-16 |
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