Общая химическая технология. В 2-х частях. Ч. II. Важнейшие химические производства. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Мухленов И.П.
Скачать (прямая ссылка):
Далее газ поступает на очистку от CO2 в скруббер, орошаемый холодным раствором моноэтаноламина, где при 30—40° С происходит очистка газа от CO2, СО и O2. На выходе из абсорбера газ содержит примеси кислородсодержащих ядов (СО до 0,3%, CO2 30—40 см3/м3), которые гидрируются при 280—350° С в метанаторе на никелевом катализаторе. Тепло очищенного газа после мета-натора используется для подогрева питательной воды; дальнейшее охлаждение и сепарация выделившейся воды проводятся в аппарате воздушного охлаждения и влагоотделителе (на схеме не показано). Для сжатия азотоводородной смеси до 3•1O7 Н^м2 и циркуляции газа в агрегате синтеза принят центробежный компрессор с приводом от паровой конденсационной турбины. Последнее циркуляционное колесо компрессора расположено в отдельном корпусе или совмещено с 4-й ступенью. Свежая азотоводородная смесь смешивается с циркуляционной смесью перед системой вторичной конденсации, состящей из аммиачного холодильника и сепаратора, проходит далее два теплообменника и направляется в полочную колонну синтеза. Прореагировавший газ при 320—380° С проходит последовательно водоподогреватель питательной воды, «горячий» теплообменник, аппарат воздушного охлаждения и «холодный» теплообменник, сепаратор жидкого аммиака и поступает на циркуляционное колесо компрессора. Жидкий аммиак из сепараторов направляется в хранилище жидкого аммиака.
Основное направление развития азотной промышленности состоит в создании агрегатов большой мощности (до 3000 т/сут NH3 на одной технологической нитке). Назревшим вопросом является разработка новых более производительных конструкций аппаратов, например с радиальным ходом газа в слое катализатора, что значительно снижает гидравлическое сопротивление агрегата. Практический интерес представляет применение взвешенного (псевдо-ожиженного) слоя катализатора. Во взвешенном слое катализатора можно значительно увеличить поверхность соприкосновения газа с катализатором, улучшить температурный режим катализа и в результате сильно интенсифицировать процесс. Автоматизация производства синтетического аммиака позволит вести процесс в оптимальных условиях и сделать его стабильным. Все эти мероприятия повысят интенсивность работы аппаратов, увеличат производительность труда и улучшат условия труда на заводах синтеза аммиака. Большое значение имеет разработка новых более активных и устойчивых к отравлению и перегревам низкотемпературных катализаторов синтеза аммиака.
кглаваі
производство азотной кислоты
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Азотная кислота является одной из важнейших минеральных кислот. Безводная азотная кислота HNO3 представляет тяжелую бесцветную жидкость пл. 1,52 (при 15° С), дымящую на воздухе. Она замерзает при —41 и кипит при 86° С. Кипение кислоты сопровождается частичным разложением ее по уравнению реакции
4HNO3-»2H20 + 4N02 + 02 —259,7 кДж
Выделяющаяся двуокись азота, растворяясь в кислоте, окрашивает ее в желтый или красный (в зависимости от количества NO2) цвет. С водой азотная кислота смешивается в любых соотношениях. Выделение теплоты при разбавлении азотной кислоты водой свидетельствует об образовании гидратов (HNO3-H2O, HNO3 •2H2O). При упаривании разбавленной азотной кислоты содержание ее в растворе повышается до 68,4% HNO3, что соответствует азеотроп-ной точке с температурой кипения 121,9° С.
Азотная кислота — сильный окислитель. Металлы, за исключением Pt,, Riu-.Ir-f-Aur переводятся концентрированной азотной кислотой в соответствующие окислы. Если последние растворимы в азотной кислоте, то образуются нитраты. Железо хорошо растворяется в разбавленной азотной кислоте. Концентрированная азотная кислота образует на поверхности железа тонкий, но плотный слой не растворимого в концентрированной кислоте окисла, защищающего металл от дальнейшего разъедания. Эта способность железа пассивироваться используется для защиты его от коррозии. Концентрированную азотную кислоту (особенно с добавлением 10% H2SO4) перевозят обычно в стальных цистернах. Многие органические вещества (в частности, животные и растительные ткани) при действии HNO3 разрушаются, а некоторые из них от соприкосновения с очень концентрированной кислотой могут воспламеняться. В лабораторной практике обычно применяется азотная кислота, содержащая около 65% HNO3 (пл. 1,40). В промышленности применяют два сорта азотной кислоты: разбавленную с содержанием_5?Ь-Ш%,Ы№Хи концентрированную, содержащую §6-98% HNCV-/
До первой мировой войны азотную кислоту получали преимущественно из натриевой селитры NaNO3, мощные месторождения которой были открыты в на-але XIX в. в Чили. С начала XX в. некоторое количество азотной кислоты стали Роизводить дуговым методом. Однако этот метод, требовавший большого рас-Pj0Aa электроэнергии, не получил широкого распространения (см. также стр. 32). _ тРебность в азотной кислоте особенно сильно возросла в годы первой мировой ины. Талантливый русский инженер И. И. Андреев в 1914 г. предложил произ-
водить азотную кислоту из аммиака, получаемого при коксовании углей В конце 1916 г в Юзовке (ныне Донецк) был сооружен первый азотнокислотный завод по разработанному им методу. С развитием производства синтетического аммиака получение азотной кислоты из аммиака широко распространилось во всех странах мира.
