SU1668291A1 - Способ переработки оксидов азота в неконцентрированную азотную кислоту - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам получени  азотной кислоты 50 - 70%-ной концентрации и может найти применение в химической промышленности. Способ включает абсорбцию оксидов азота поглотителем, содержащим азотную кислоту и предварительно обработанным магнитным полем напр женностью 1500 - 2500 Э, в котором одновременно с магнитной обработкой осуществл ют аэрирование поглотител  воздухом или газовой смесью, содержащей 90 - 99% кислорода, в течение 20 - 40 мин при удельном расходе воздуха или газовой смеси 0,2 - 2,0 м³ на 1 м³ поглотител  в час. Способ позвол ет повысить степень переработки оксидов азота в азотную кислоту. 3 табл.

Description

Ё

Изобретение относитс  к способам получени  азотной кислоты 50-70%-ной концентрации и может найти применение в химической и азотной промышленности.

Целью изобретени   вл етс  повышение степени переработки.

Сущность изобретени  заключаетс  в следующем. Нитрозные газы выход т из котла-утилизатора и поступают в окислитель , в котором происходит окисление оксида азота II вчетырехокись. Далее нитрозные газы поступают в подогреватели воздуха и хвостовых газов, а затем направл ют дл  охлаждени  в скоростные холодильники, в которых происходит, конденсаци  вод ных паров, окисление NO и N02«за счет чего образовываетс  слаба  азотна  кислота. Из холодильника смесь нитрозных газов и азотной кислоты направл ют в сепаратор, где происходит отделение 42-47%-ной кислоты . Образовавша с  азотна  кислота поступает в абсорбционную колонну на тарелку с соответствующей концентрацией кислоты, а нитрозные газы подаютс  в нижнюю часть абсорбционной колонны. На верхнюю тарелку подаетс  аэрированна  газовой смесью в магнитном поле поглотительна  жидкость, содержаща  азотную кислоту . Насыщение поглотител  кислородом происходит в аэраторах. Поглотитель посто нно циркулирует в замкнутом цикле аэратор - магнитный аппарат. Напр женность магнитного пол  создаетс  посто нными ферри- то-бариевыми пластинами. Насыщение поглотител  кислородом в процессе омагничи- вани  ведут в течение 20-40 мин при напр женности магнитного пол  1500-2500 Э. После абсорбционной колонны нитрозные газы поступают на каталитическое уничтожение . Продукционна  азотна  кислота

О

о

00

ю

Ч)

средней концентрации отбеливаетс  дл  удалени  не вступивших в реакцию оксидов азота и поступает на склад готовой продукции .

Пример. Дл  проведени  исследовани  по абсорбции оксидов азота под давлением используют установку, состо щую из абсорбционной колонны,напорной емкости дл  поглотител  (кислого конденсата), смесител  дл  приготовлени  нитрозного газа и ротаметра дл  измерени  расхода нитрозного газа.

Требуемый состав нитрозного газа достигаетс  путем пропускани  азота из баллона через испаритель, заполненный жидкими оксидами азота, в котором поддерживаетс  необходима  температура и давление. Нитрозный газ из испарител  направл етс  в смеситель. Необходима  окислен ность оксидов азота достигаетс  за счет ввода в смеситель чистого N0 из баллона. Газова  смесь в смесителе (емкостью 150 л, под давлением 6,0 МПа) перемешиваетс  в течение 2 ч, после чего нитрозный газ отбирают на анализ.

Затем проанализированный нитрозный газ поступает в абсорбционную колонну. Поглотитель, содержащий азотную кислоту с необходимой концентрацией, заливают в напорную емкость и с помощью давлени , создаваемого азотом из баллона, подают в абсорбционную колонну. Необходимый расход поглотител  поддерживают подающим вентилем и контролируют по объему. Расход нитрозного газа фиксируют по показани м предварительно отградуированного ротаметра.

Предварительное аэрирование омагни- ченного поглотител  провод т следующим образом. Поглотитель, содержащий азотную кислоту, омагничивают в магнитных аппаратах . Напр женность магнитного пол  создают посто нным феррито-бариевыми пластинами (Н - 1750 Э). После магнитных аппаратов поглотитель поступает в аэратор, где он аэрируетс  воздухом или газовой смесью, содержащей 90-99% кислорода, при удельном расходе газа 0,2-2,0 м на 1 м жидкости в 1 ч. Насыщенный кислородом поглотитель снова возвращаетс  дл  омаг- ничивани  в магнитные аппараты. Аэрированию при одновременной магнитной обработке поглотитель подвергаетс  в течение 20-40 мин. Предварительно насыщенный кислородом поглотитель подают на верхнюю тарелку абсорбционной колонны. После абсорбционной колонны нитрозные газы выбрасывают в атмосферу или на каталитическое уничтожение. Продукционную азотную кислоту средней концентрации вывод т из нижней части колонны. Абсорбцию нитрозных газов провод т при следующих параметрах: расход газа на колонну, при линейной скорости 0,25 м/с, 129 л/мин.,

температура абсорбции 20°С, давление 0,35 МПа, расход смеси поглотител  110- 120 мл/мин.

Абсорбционна  колонна имеет одну ситчатую тарелку диаметром 56 мм, диаметр

0 отверстий на тарелке 2 мм, ее свободное сечение 3,5%. Высота перелива 70 мм.

Полученные результаты, проведенные аналогичным образом, сведены в табл. 1, Из результатов, полученный на стендо5 вой установке, видно, что предварительное аэрирование поглотител  при одновременном омагничивании позвол ет значительно увеличить степень поглощени  и переработки нитрозного газа. Увеличение степени по0 глощени  на одной тарелке при омагничивании 10,4%, а при одновременном аэрировании и омагничивании - на 18,75%, т.е. почти вдвое, а степень переработки увеличиваетс  на 11,6 и 21,72% соот5 ветственно.

Приведенные в табл. 1 концентрации нитрозного газа и азотной кислоты характерны дл  верхней части абсорбционной колонны . Поскольку магнитные свойства

0 поглотител  сохран ютс  около 24 ч, а количество кислорода, растворенного в поглотителе не уменьшаетс  (табл. 2) в течение 1 ч, что достаточно дл  прохождени  поглотителем абсорбционной колонны по всем тарел5 кам сверху вниз, провод т эксперименты на крепкой кислоте, которые приведены в табл. 3.

В таблице 2 представлены данные по изменению концентрации кислорода в кис0 лом конденсате.

Из табл. 2 видно, что наиболее оптимальный вариант аэрировани  при удельном расходе 0,2-2,0 м3 на 1 м3 жидкости при Н-1500-2500 Э.

5 Приведенные в табл. 3 концентрации нитрозного газа и азотной кислоты соответствуют нижней части абсорбционной колонны . Эксперименты на концентрированных газах приведены при тех же услови х, что и

0 дл  слабого нитрозного газа.

Полученные результаты свидетельствуют , что при омагничивании и аэрировании концентрированной кислоты степень поглощени  и переработки также значительно

5 увеличиваетс . Увеличение степени поглощени  за счет только омэгничивани  3,5%, а при одновременном аэрировании 6,7%.

Степень переработки увеличиваетс  на 12,0 и на 22,5% соответственно, что примерно соответствует степен м переработки дл 

слабого нитрозного газа. Приведенные данные указывают на вли ние омагничивани  и аэрировани  поглотител  именно на переработку оксидов азота в кислоту, которые дл  концентрированной кислоты даже чуть выше, тогда как увеличение степени поглощени  дл  нее значительно ниже, чем дл  1%-нойНМОз.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа концентраци  продукционной кислоты увеличиваетс , а содержание оксидов азота в выхлопных газах уменьшаетс  на 50-70% по сравнению с известной технологией.

КислыЛ конденсат, содерваций 12 НПО.

Примечание. - концентраци  исходною питроапого глз ; - концентраци  интроэного

иэ колонны.

Кнслый конденсат - содержащий 1 7, HNO,

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ переработки оксидов азота в неконцентрированную азотную кислоту, вклю- чающий их абсорбцию поглотителем,

   содержащим азотную кислоту, предварительно обработанным магнитным полем напр женностью 1500-2500 Э, отличающий с   тем, что, с целью повышени  степени переработки, одновременно с магнитной обработкой осуществл ют аэрирование поглотител  воздухом или газовой смесью, содержащей 90-99% кислорода, в течение 20-40 мин при удельном расходе

   воздуха или газовой смеси 0,2-2,0 м3 на 1 м3 поглотител  в час.

   Т а а л   ц а I

   0,39

   33,1

   30,8

   18,9

   газа нл лыхвде

   .Т А Д- ДЛ- jJ Л Л32 ,0

   5,16

   0,20

   Т в л   ц 3