Opublikowano: 7.XI.1966 52318 KI. 12 i, 21/40 i B! i L f OI c K A m/w l 1 ?»,.UKD "•- 661.56:661.98.074. .512 Wspóltwórcy wynalazku: inz. Stanislaw Kocierz, inz. Józef Kijowski, inz. Henryk Maciejec Wlasciciel patentu: Zaklady Azotowe „Kedzierzyn", Kedzierzyn (Polska) Sposób koncowego utleniania i odwadniania tlenków azotu kwasem azotowym Surowcem do produkcji stezonego kwasu azoto¬ wego sa tlenki azotu NOz i N204. Tlenki te otrzy¬ muje sie w znany sposób przez spalanie mieszanki amoniakalno-powietrznej na kontakcie platynowym.Otrzymany w ten sposób gaz zawierajacy 7—10% tlenków azotu po oziebieniu, prowadzony jest przez tak zwana wieze utleniajaca, w której nastepuje proces utleniania tlenku azotu, tlenem zawartym w gazie wedlug reakcji 2NO + 02 2NO, W zaleznosci od stosowanych parametrów okolo 90—96°/o calej ilosci tlenków zawartych w gazie utlenia sie do NOz lub N204. Gaz ten zawiera rów¬ niez znaczna ilosc pary wodnej.Podstawowym warunkiem prawidlowego prowa¬ dzenia procesu technologicznego produkcji stezone¬ go kwasu azotowego jest calkowite utlenienie tlen¬ ku azotu NO do N02 lub N204 oraz usuniecie z prze¬ rabianego gazu pary wodnej. Obie te operacje pro¬ wadzi sie w urzadzeniu skruberowym, zwanym do- tleniaczem, w którym gaz w przeciwpradzie myty jest stezonym kwasem azotowym. Proces koncowego utleniania NO przebiega wedlug równania NO + 2HNO- '3 3N02 + H20 W dotleniaczu nastepuje równiez zaabsorbowanie w przeplywajacym kwasie pary wodnej zawartej 10 15 20 25 80 w gazie. Dla zapewnienia pelnego dotlenienia tlen¬ ków azotu, stezenie kwasu azotowego w odcieku z dotleniacza nie moze byc nizsze niz 70—1SV: Tak utleniony i osuszony gaz po ochlodzeniu do —10°C, traktowany jest w odpowiednim urzadzeniu absorp¬ cyjnym, stezonym kwasem azotowym, dla wymycia tlenków acotu. Gazy odlotowe opuszczajace urza¬ dzenie absorpcyjne po usunieciu tlenków azotu, za¬ wieraja jeszcze okolo 0,&/o N02 oraz pewna ilosc stezonego kwasu azotowego, w postaci pary i kro¬ pel. Gazy te kierowane sa do koncowych wiez ab¬ sorpcyjnych przynaleznych do ciagu technologicz¬ nego technicznego kwasu azotowego i sa wykorzy¬ stywane do produkcji kwasu slabego.Opisany sposób przygotowania gazu do produkcji stezonego kwasu azotowego wykazuje wiele wad, gdyz z jednej strony wymaga wysokiego zuzycia stezonego kwasu azotowego do koncowego dotle¬ niania tlenków azotu, a z drugiej strony zwiazany jest z wysokimi stratami stezonego kwasu azotowe¬ go unoszonego z dotleniacza w postaci pary. To ostatnie spowodowane jest stosunkowo wysoka temperatura w dotleniaczu, która wzrasta na sku¬ tek wydzielania sie ciepla kondensacji pary wod¬ nej oraz ciepla rozcienczania kwasu azotowego.Dalsze ilosci stezonego kwasu azotowego traci sie na skutek porywania go przez gazy odprowadzane z absorbera tlenkowego i przesylane nastepnie do instalacji technicznego kwasu azotowego.Sposób wedlug wynalazku usuwa wady dotych- 5231852318 czasowej metody przygotowania tlenków do pro¬ dukcji stezonego kwasu azotowego. Polega on na tym, ze koncowe utlenianie i odwadnianie wstepnie odwodnionych tlenków azotu prowadzi sie dwu¬ stopniowo a mianowicie w pierwszym stopniu gazy nitrozowe traktuje sie w przeciwpradzie kwasem azotowym o stezeniu 65—80% i temperaturze okolo —10°C, przy czym z gazów nitrozowych zostaje pra¬ wie calkowicie usunieta woda, po czym gazy nitro¬ zowe praktycznie odwodnione przesyla sie na drugi stopien dotlenienia w przeciwpradzie z kwasem azo¬ towym o stezeniu 92—98% w temperaturze okolo 30°C. Koncowe utlenianie tlenków azotu kwasem azotowym prowadzi sie w dotleniaczu o znanej kon¬ strukcji, zaopatrzonym dodatkowo w drugi przewód doprowadzajacy kwas azotowy, umieszczony ponizej strefy dotleniania tlenków azotu stezonym kwasem azotowym. Gazy nitrozowe w pierwszym stopniu dotlenia sie kwasem azotowym uzyskanym przez zawrócenie czesci odcieku odprowadzonego z dotle- niacza i zatezenie go w urzadzeniu skruberowym za pomoca stezonego HN03 doprowadzanego wraz z tlenkami azotu z absorbera tych tlenków.Sposób wedlug wynalazku przedstawiony jest przykladowo na rysunku. Gazy z wiezy utleniajacej zawierajace tlenki azotu wprowadza sie przewodem 12 do przeponowej chlodnicy wodnej 1. Przez wstepne ochlodzenie gazów z wiezy utleniajacej, o temperaturze 30—40°C i zawartosci do 3% obje¬ tosciowych pary wodnej, do temperatury 15—25°C nastepuje wydzielenie czesci pary wodnej w postaci odcieku kwasnego. Odciek ten moze byc wykorzy¬ stany do przerobu na stezony kwas azotowy. Cze¬ sciowo odwodnione tlenki azotu kieruje sie nastep¬ nie przewodem 13 do dwustopniowego dotleniacza 2 podzielonego na dwie strefy 2a i 2b, z których kaz¬ da zaopatrzona jest w odpowiednie urzadzenie zra¬ szajace i urzadzenia zapewniajace dobry styk kwa¬ su azotowego z przeplywajacym w przeciwpradzie gazem np. pólki rusztowe lub sitowe. Tlenki azotu w pierwszym stopniu zrasza sie HN03 o stezeniu 65—80% doprowadzanym do dotleniacza przewodem 14, a w drugim stopniu stezonym HN03 92—98 pro¬ centowym doprowadzanym przewodem 15. Dotlenio¬ ne tlenki azotu odprowadza sie z dotleniacza 2 prze¬ wodem 16 do chlodnicy 3, w celu ochlodzenia ich do temperatury —10°C i wykropienia czesci par kwasu azotowego uniesionego z dotleniacza.Wykroplony HN03 odprowadza sie z chlodnicy przewodem 17 zas tlenki azotu kieruje sie przewo¬ dem 18 do absorbera 4 polaczonego z chlodnicami miedzystopniowymi 5 i pompami cyrkulacyjnymi 6.W absorberze 4 tlenki azotu absorbuje sie w prze¬ ciwpradzie HN03 0 stezeniu 96—98%, doprowadza¬ nym do absorbera poprzez chlodnice 7, przewodem 19, po czym koncowy produkt w postaci okolo 25 procentowego roztworu tlenków azotu w stezonym kwasie azotowym odprowadza sie przewodem 20, zas niezaabsorbowane tlenki azotu wraz z porwa¬ nymi przez gaz parami kwasu azotowego kieruje sie przewodem 21 do skrubera koncowego 10, gdzie zostaja one wymyte w przeciwpradzie za pomoca kwasu cyrkulacyjnego pompowanego pompa 8 prze¬ wodem 22 ze zbiornika 11 poprzez chlodnice 9. Nad¬ miar kwasu cyrkulacyjnego ze zbiornika 11 odpro¬ wadzany jest do przerobu na stezony kwas azotowy.Kwas cyrkulujacy stosowany nastepnie w pierw- 5 szym stopniu do dotlenienia tlenków, zatezany jest w skruberze koncowym 10 na skutek tego, ze wy¬ mywa on pary stezonego kwasu azotowego zawarte w gazie doprowadzanym z absorbera 4 przewodem 21. Wysoki stopien wydzielania kwasu stezonego za- 10 pewnia intensywne zraszanie oraz to, ze kwas cyr¬ kulujacy ma niska temperature —10°C i stezenie 65—75%. Tak oziebiony i zatezony do 65—80% kwas stosuje sie do zraszania tlenków azotu w pierwszym stopniu dotleniania, co gwarantuje calkowite usu- 15 niecie wody i czesciowe dotlenienie gazów. Calko¬ wite dotlenienie gazu osiaga sie w drugiej strefie dotleniacza, polaczonej szeregowo ze strefa pierw¬ sza. W tej strefie nastepuje ostateczne dotlenienie tlenków azotu za pomoca kwasu azotowego o steze- 20 niu 92—98%. Odciek kwasu azotowego o stezeniu 75—85% z drugiego stopnia utleniania odprowadza sie przewodem 23 do zbiornika kwasu cyrkulujacego 11. Rozwiazanie konstrukcyjne tego urzadzenia po¬ winno gwarantowac odpowiednio dlugi czas kon- 25 taktu gazu z ciecza, najlepiej przez zastosowanie pólek rusztowych lub sitowych.Sposobem dotychczasowym zuzycie stezonego kwasu azotowego do koncowego dotleniania tlenków azotu i odwadniania gazu w przeliczeniu na 1 tone 80 tlenków azotu wynosi 0,9 do 1,5 ton, podczas gdy postepujac wedlug wynalazku zuzywa sie tylko 0,3 do 0,6 tony.S5 40 45 55 PL