29. Методы обезвреживания хвостовых нитрозных газов в производстве азотной кислоты

Обезвреживание нитрозных газов от примесей осуществляется: абсорбцией, адсорбцией, католит. для разных инертных примесей. В качестве поглотителя используются водные и солевые растворы.

2NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂

Na₂CO₃ + 2 HNO₃ = 2NaNO₃ + CO₂

Na₂CO₃ + 2 HNO₂ = 2NaNO₂ + CO₂

Устанавливают окислительную башню. В результате абсорбции получается нитрит нитратный щелок.

NaNO₂ + HNO₃ = NaNO₃ + HNO₂

При выборе абсорбента лучше переводить в труднолетучие соединения, процесс абсорбции является обратимым.

трибутилфосфат + nNO₂↔ТБФ·n NO₂

Адсорбционный метод: регенерация путем нагрева.

Каталитический метод: каталитическое восстановление до элементарного азота; (окислит.) восстановление оксидов азота – природный газ, газообразный аммиак.

CH₄ + 2O₂ = CO₂ + 2H₂O + Q

CH₄ + 0.5O₂ = CO + 2H₂ + Q

4NO + CH₄ = CO₂ + 2H₂O + 2N₂

NO + H₂ = 0.5 N₂ + H₂O

CO + NO = CO₂ + 0.5 N₂

Токсичные элементы из хвостовых нитрозных газов убираются восстановлением на катализаторе (Ме платиновые группы Al-Pd катализаторы). T_з.к. = 400 ⁰С, рабочий интервал температур 700-800 ⁰С. Чтобы произошло восстановление нитрозные газы подогревают до 400 ⁰С, смешивают с природным газом (количество рассчитывается). Хвостовые газы выбрасываются в атмосферу.

Недостаток: природный газ расходуется не только на восстановление, но и на выжигание кислорода, более предпочтительно использовать газы, не реагирующие с кислородом. Для селективного восстановления применяется Al – Va катализаторы, применяются в гранулированном виде.

30 Способы получения концентрированной азотной кислоты. Технологическая схема получения концентрированной азотной кислоты методом выпарки с водоотнимающимисредствами.

Способы получения концентрированной азотной кислоты:

1 Методом выпарки

2 Методом прямого синтеза

Дисцилляция разбавленных водных растворов азотной кислоты позволяет концентрировать ее до содержания 60 – 65% . Только введением в разбавленную водоотнимающих средств можно повысить давление насыщенных паров и осуществить отгонку концентрированной . Температуры кипения растворов серной кислоты значительно выше температур кипения концентрированной , поэтому при дисцилляции в парах будет находиться , а в кубовом остаткеq – водный раствор серной кислоты. Концентрирование разбавленных растворов с помощью серной кислоты осуществляется в колоннах барботажного типа. Выделяющиеся в этих аппаратах пары конденсируются в холодильнике, охлождаемом водой, а разбавленная серная кислота после денитрации поступает на упаривание до концентрации 93% и снова используется для концентрирования разбавленной . Серная кислота циркулирует в замкнутом цикле.

Разбавленная из напорного бака 1 направляется в колонну 6 через два фонаря-расходомера 3, включенных параллельно. Часть кислоты проходит испаритель 4 и в виде парожидкостной смеси поступает на десятую тарелку колонны, остальная кислота подается на три тарелки выше. Под первую тарелку колонны поступает острый пар для денитрации отработанной серной кислоты. Пары отводятся через штуцер в крышке колонны и конденсируются в холодильнике 7. Образующаяся кислота содержит большое количество растворенных оксидов азота и потому возвращается на верхнюю тарелку колонны 6, где продувается парами , идущими из колонны в конденсатор. Пройдя две отбелочные тарелки, концентрированная кислота, освобожденная от оксидов азота, отводится из колонны 6 и после охлаждения в холодильнике 8 поступает на склад. Часть паров , не сконденсировавшихся в холодильнике 7, в смеси с оксидами азота и воздухом, приникающим в систему через неплотности в аппаратуре, поглощается водой в башне 10, где образуется 50%-й раствор , который охлаждаясь затем в холодильнике 9, поступает в сборник 11. Отработанная серная кислота на выходе из колонны 6 направляется на концентрирование. Температура паров на выходе из колонны 6 равна 358К, после конденсатора 7 – около 303 К. Давление перегретого пара на входе в колонну не превышает 0,15МПа, его температура равна 520К. Давление насыщенного пара, поступающего пара, поступающего в испаритель 4, составляет 0,4 – 0,6 МПа.