Основное оборудование схем, работающих под давлением 0,716 Мпа.

1. Смеситель с фильтром. Приведен на рис 16.

Комбинированный аппарат, конструктивно объединен в одном корпусе. Аммиак направляется в трубки смесителя, в межтрубное пространство подают воздух. Образующаяся смесь поступает в верхнюю часть аппарата, где фильтруется (иногда фильтры из стекловолокна заменяют поролитовыми). Основные размеры аппарата: D=2400 мм; Н=6800 мм.

2. Контактный аппарат. Приведен на рис. 17.

Диаметр верхней наружной части равен 2300 мм. Внутри этой части конус, переходящей внизу в цилиндр с D=1850 мм, ниже которого устанавливается кассета с 12 платиноидными сетками, над которыми помещаются газораспределительные решетки (сетки). Диаметр платиноидных сеток составляет 1700 мм. Нижняя часть футерована, в ней расположен пароперегреватель.

3. Окислитель с подогревателем воздуха. Приведен на рис 18.

Подогреватель (площадь поверхности теплообмена равна 297 м²) встроен в верхнюю часть полого окислителя, через который проходит нитрозный газ и имеется фильтр для улавливания платины в нижней части. Основные размеры аппарата: D=3200 мм; Н=12620 мм.

4. Холодильник-конденсатор. Приведен на рис 19.

Вертикальный одноходовой кожухотрубный теплообменник с водяной рубашкой (F=495 м²). Нитрозные газы проходят по межтрубному пространству, оборотная вода в трубах (d_труб=25х2). Основные размеры аппарата: D=2000 мм; l_труб=3000 мм.

5. Абсорбционная колонна. Приведена на рис 20.

Имеет 47 ситчатых тарелок. Ниже 31-й тарелки все остальные снабжены змеевиками с F_общ.=713 м². Основные размеры аппарата: D=3200 мм, Н=46400 мм.

5. Подогреватель отходящих газов. Приведен на рис 21.

Горизонтальный кожухотрубный теплообменник, в котором греющий агент – нитрозные газы – подается в трубное пространство, а выхлопные (хвостовые) газы подаются в межтрубное пространство. Движение газов осуществляется противотоком. Подогреватель изготовлен из титана и имеет общую поверхность теплообмена F=185 м²; (d_труб=252,5). Основные размеры аппарата: D=3000 мм; l=6535 мм.

7.3. Крупнотоннажный агрегат ак-72

Рассмотрим комбинированную схему производства разбавленной азотной кислоты на примере агрегата АК-72. Характеристики и технологические параметры работы агрегата АК-72 приведены ниже.

Производительность, т/сутки	1150–1200
Давление конверсии NH3 на 1-ой стадии, МПа	0,42
Степень конверсии NH3 на 1-ой стадии, %	до 97
Расход платины на 1-ой стадии, г/т НNO3	0,1–0,12
Температура конверсии на 1-ой стадии, С	840–880
Давление абсорбции, МПа	1,1
Давление, выдаваемое на сторону пара, МПа	4,0
Температура пара, С	440
Температура каталитической очистки газа, С	750–770
Катализатор очистки	АПК-2
Концентрация продукционной НNO3, % мас.	58–60

Достоинства агрегата:

1. Каталитическая очистка выхлопных газов осуществляется на активном катализаторе АПК-2. Остаточное содержание NO_x в выхлопных газах составляет 0,001% об., что значительно ниже ПДК.

2. Если температура выхлопных газов составляет ~ 760 C, то энергии их расширения при снижении давления от 0,95 до 0,105 МПа в газовой турбине достаточно для сжатия воздуха и нитрозных газов.

3. Весь производимый пар отдается на сторону и может быть использован для выработки электрической энергии.

Недостатки агрегата:

1. Высокие температуры каталитической очистки выхлопных газов.

2. Выхлопные газы содержат до 0,15% СО и 0,02% СН₄.

3. Применение дорогого палладиевого катализатора.

Технологическая схема агрегата АК-72 представлена на рис. 22.

Атмосферный воздух, очищенный от механический примесей, засасывается осевым воздушным компрессором 2. Сжатый до 0,42 МПа воздух разделяется на два потока. Основной направляется в контактный аппарат 10, другой, пройдя подогреватель аммиака 6 и продувочную колонну 25, смешивается с нитрозными газами перед нагнетателем 20.

Жидкий аммиак испаряется в аппарате 4, очищается от механических примесей на фильтре 5, нагревается в подогревателях 6 и 7 до 100–120 С. В смесителе 8, который конструктивно совмещен с аппаратом 10, он смешивается с воздухом. В фильтре тонкой очистки 9, встроенном в контактный аппарат 10, смеси подвергается дополнительной очистке. Конверсия аммиака осуществляется на платиноидных сетках при температуре 840–880 С. Горячие нитрозные газы отдают свое тепло в котле-утилизаторе 11, экономайзере 12, подогревателе питательной воды 13, холодильнике-конденсаторе 14 и промывателе 15. Из промывателя 15 азотная кислота с 40–45 % мас. концентрацией подается в абсорбционную колонну 24, в нижнюю часть которой поступает нитрозный газ.

Продукционная кислота поступает в продувочную колонну 25, где воздухом из нее выдуваются оксиды азота, а затем на склад. Выхлопные газы из колонны 24, пройдя ловушку 26, поступают в подогреватель 28, состоящий из конвективной и радиационной частей, где нагреваются до 480–500 С.

Нагретые выхлопные газы смешиваются с природным газом в смесителе 29 и поступают на очистку в реактор 30. Здесь на двухступенчатом катализаторе оксиды азота восстанавливаются до азота и нагреваются за счет экзотермической реакции до 750–780 С. Горячие газы отдают свою кинетическую энергию в газовой турбине 31, часть тепла в подогревателе 28 и выбрасываются в атмосферу.

Особенности схемы:

1. Промыватель 15 служит для охлаждения и отмывки нитрозного газа от нитрит-нитратных соединений (солей) циркулирующей 40-45%-ной НNO₃ , которая образуется в холодильнике-конденсаторе и самом промывателе.

2. Количество платиноидных сеток – 7 штук (сплав №5).

3. Очистка от NO_x выхлопных газов двухступенчатая 1-й слой – катализатор АПК-2; 2-й слой – Al₂O₃.

4. В схеме отсутствует отдельная колонна окисления NO. Эту роль выполняет ситчатая абсорбционная колонна.