Введение 4
1 Теоретическая часть 6
1.1 Физико-химические основы процесса абсорбции оксидов азота 6
1.2 Выводы по разделу 8
2 Технологическая часть 9
2.1 Описание технологической схемы абсорбции 9
2.2 Хранение и выдача продукционной кислоты 13
2.3 Аналитический контроль 13
2.4 Выбор способа модернизации 16
2.5 Выводы по разделу 19
3 Расчетная часть 20
3.1 Материальный баланс существующей установки 20
3.2 Тепловой баланс существующей установки 28
3.3 Материальный баланс проектируемой установки 35
3.4 Тепловой баланс проектируемой установки 43
3.5 Выводы по разделу 49
Заключение 50
Список используемых источников
В настоящее время азотная кислота является исходным сырьем для производства большинства азотокислотных солей, используемых в качестве удобрений. Главными потребителями является сельское хозяйство, а также промышленные предприятия по производству взрывчатых веществ и красителей.
Связанный азот получают в виде аммиака паровой конверсией метана на никелевых катализаторах:
СН4 + Н2О = СО + ЗН2
С последующей паровой конверсией CO на железохромовых катализаторах:
СО + Н2О = СО2 + Н2
Получение NH3 путем взаимодействия Н2 и N2:
ЗН2 +N2 = 2NH3
Неконцентрированная азотная кислота получается путем окисления аммиака кислородом воздуха на платинойдном катализаторе с последующей абсорбцией нитрозного газа:
4NH3 + 5О2 = 4NO + 6Н2О
3NO2 + Н2О = 2HNO3 + NO
Азотную кислоту используют для производства простых и комплексных минеральных удобрений.
Целью выпускной квалификационной работы является модернизация процесса абсорбции оксидов азота в производстве неконцентрированной азотной кислоты.
В связи с поставленной целью в работе следует решить следующие задачи:
- изучить теоретические основы абсорбции оксидов азота;
- изучить процесс абсорбции оксида азота в производстве неконцентрированной HNO3 на ПАО «КуйбышевАзот»;
- ознакомится с технологической схемой и аналитическим контролем осуществляемом на стадии абсорбции оксидов азота;
- предоставить вариант модернизации процесса абсорбции оксидов азота в производстве неконцентрированной HNO3;
- рассчитать материальный и тепловой баланс существующего агрегата, выполнить расчеты материального и теплового баланса после модернизации процесса абсорбции оксидов азота;
- предоставить выводы основываясь на теоретических и практических данных.
Основными выводами и результатами выпускной квалификационной работы является:
1. Детально разобран процесс абсорбции оксидов азота, используемый в настоящее время на существующей агрегате по производству HNO3
Рассмотрены физико-химические аспекты процесса абсорбции оксидов азота;
2. В результате технологических расчетов: материального и теплового баланса существующей и проектируемой стадии абсорбции оксидов азота в производстве HNO3 и рассмотренных теоретических данных сделаны выводы об эффективности предлагаемого решения.
3. Модернизации процесса абсорбции оксидов азота в производстве неконцентрированной HNO3 заключается в изменении расстояния между тарелками колонны так, чтобы степень окисления NO в NO2 увеличилась. Предложенное мероприятие позволит проводить более полную абсорбцию, тем самым увеличить концентрацию продукционной кислоты, уменьшить выхлоп из абсорбционной колонны на 12% и снизить расход газообразного аммиака на его отчистку на 12%;
Таким образом, предлагаемое в работе решения является эффективным.
