Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Товароведение arrow Автоматический контроль параметров производства азотной кислоты под высоким давлением

Общие сведения

Азотная кислота является одной из важнейших минеральных кислот и по объему производства занимает второе место после серной кислоты. Она образует растворимые в воде соли (нитраты), обладает нитрующим и окисляющим действием по отношению органических соединений в концентрированном виде пассивирует черные металлы. Все это обусловило широкое использование азотной кислоты в народном хозяйстве и оборонной технике.

Всё возврастающий объём производства HNO3 объясняется огромным значением азотной кислоты и её солей для народного хозяйства.

Области применения азотной кислоты весьма разнообразны. Большая часть её (до 75-80%) расходуется на производство азотных и комплексных минеральных удобрений и разнообразных нитратов, 10-15% идет на получение взрывчатых веществ и ракетного топлива, остальное количество потребляется производством красителей, органическим синтезом и в цветной металлургии (травление металлов).

Промышленностью вырабатывается неконцентрированная (до 60-62% HNO3) и концентрированная (98-99% HNO3) кислота. В небольших объёмах выпускается реактивная и азотная кислота особой чистоты. В производстве взрывчатых веществ нитрованием толуола, уротропина, ксилола, нафталина и других органических продуктов применяют концентрированную азотную кислоту. Для получения удобрений потребляется как правило разбавленная азотная кислота.

Основными производителями азотной кислоты являются США, Франция, Германия, Италия, Испания и Англия. Сейчас рост производства происходит за счёт совершенствования и обновления технологии, а также организации выпуска азотной кислоты в развивающихся странах.

Азотная кислота известна человечеству с VIII века. Она стала первой минеральной кислотой, которую использовали в ремёсленной практике. Первое упоминание о ней содержится в трудах арабского учёного Гебера (778 год), указавшем способ получения азотной кислоты перегонкой смеси селитры с квасцами. Получение азотной кислоты нагреванием смеси селитры с квасцами или купоросом было описано итальянским учёным В.Бирингуччо (1540 год) и Г.Агриколой (1556 год). В 1648 году И.Глаубер получил азотную кислоту нагреванием селитры и серной кислоты, а в 1763 году М.В.Ломоносов исследовал и описал этот метод её получения.

Сырьё для производства азотной кислоты.

В настоящее время в промышленных масштабах азотная кислота производится исключительно из аммиака. Поэтому структура сырья азотнокислотного производства совпадает со структурой сырья для производства аммиака. Основную массу азотной кислоты производят из синтетического аммиак получаемого на основе инверсии природного газа. Аммиак, поступающий из цеха синтеза содержит катализаторную пыль и пары компрессорного масла, являющиеся каталитическими ядами на стадии окисления аммиака. Поэтому аммиак подвергается тщательной очистке фильтрованием через матерчатые и керамические (поролитовые) фильтры и промывкой жидким аммиаком. Аналогично очищают от механических и химических примесей воздух, который поступает в цех через заборную трубу, устанавливаемую как правило, вдали от территории предприятия. Для очистки воздуха используются орошаемые водой скрубберы и матерчатые двухступенчатые фильтры.

Основным сырьём для производства неконцентрированной азотной кислоты в настоящее время являются аммиак, воздух и вода. Вспомогательными материалами и энергетическими ресурсами являются катализаторы окисления аммиака и очистки выхлопных газов, природный газ, пар и электроэнергия.

Аммиак.

В обычных условиях представляет собой безцветный газ с резким запахом, хорошо растворим в воде и других растворителях, образует геми- и моногидраты. Поворотным этапом в развитии производства синтетического аммика явилось применение главенствующего сейчас в промышленности метода получения водорода конверсией метана, содержащегося в природном газе, в попутных нефтяных газах и продуктах нефтепереработки.

Содержание примесей в жидком аммиаке регламентируется ГОСТ 6221-82. Наиболее типичными примесями являются вода, смазочные масла, катализаторная пыль, окалина, карбонат аммония, растворённые газы (водород, азот, метан). При нарушении ГОСТ содержащиеся в аммиаке примеси могут попасть в аммиачно-воздушную смесь и снизить выход оксида азота(II), а водород и метан могут изменить пределы взрываемости ABC.

Воздух.

Для технических расчётов принимают, что сухой возду содержит [%,об]: N2-78.1; O2-21.0; Ar2-0.9; H2O-0.1-2.8.

В воздухе могут присутствовать также следы SO2, NH3, CO2. В районе промышленных площадок воздух загрязнён пылью различного происхождения, а также разнообразными компонентами неорганизованных газовых выбросов (SO2, SO3, H2S, C2H2, Cl2 и др.). Количество пыли в воздухе состовляет 0,5-1,0 мг/м3.

Вода.

Используется в производстве азотной кислоты для орошения абсорбционной колонны, для выработки пара при утилизации тепла в котлах-утилизаторах, для охлаждения реакционных аппаратов. Для абсорбции оксидов азота используют чаще всего паровой конденсат и химически очищенную воду. В некоторых схемах разрешено применять конденсат сокового пара аммиачной селитры. Влюбом случае вода, используемая для орошения колонн, не должна содержать свободного аммиака и твёрдых взвесей, содержание хлорид-иона должно быть не более 2мг/л, масла не более 1мг/л, NH4NO3 - не более 0,5 г/л. Химически очищенная вода для котлов-утилизаторов должна соответствовать требованиям ГОСТ 20995-75.

Техническая вода, предназначенная для отвода тепла в теплообменниках и охлаждения оборудования (оборотная вода), должна соответствовать следующим требованиям:

  • 1) Жёсткость карбонатная, мэкв/кг Не более 3,6
  • 2) Содержание взвешенных веществ, мг/кг Не более 50
  • 3) Значение pH 6.5-8.5

Кислород.

Применяется преимущественно в производстве концентрированной азотной кислоты по методу прямого синтеза. В отдельных случаях используется для обогащения ABC при получении азотной кислоты.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ
Автоматический контроль параметров производства азотной кислоты под высоким давлением