8.1.3. Технологическая схема концентрирования азотной кислоты с помощью серной кислоты

Наибольшее распространение получила схема, приведенная на рис. 33.

Процесс концентрирования НNO₃ ведут в колоннах 6, изготовленных из ферросилида. Необходимое тепло подводится с острым паром (Т=250 С, р=0,15 МПа). Для снижения расхода пара азотную кислоту перед входом в колонну подогревают в испарителе 5, также изготовленном из ферросилидовых труб.

Выходящие из колонны пары НNO₃ с температурой 70–85 С содержат до 2 % водяного пара. Пары Н₂О и НNO₃ конденсируются в холодильнике-конденсаторе 7. В парах содержится некоторое количество растворенных оксидов азота и поэтому конденсат возвращают на верхнюю тарелку колонны 6 для отдувки NO_x парами азотной кислоты, идущими вверх, в конденсатор. Пройдя (вниз) две отбелочные (т.е. удаляющие NO_x) тарелки НNO₃, свободная от оксидов азота, выводится из колонны, охлаждается до 35–40 С в холодильнике 12 и поступает на склад.

Несконденсировавшиеся пары НNO₃, оксиды азота и инертные газы направляются в абсорбционную башню 13, орошаемую водой, где образуется 40–45 % (иногда до 50 %) мас. НNO₃, которая отправляется на концентрирование, а часть на циркуляцию в абсорбционную башню. Газы после башни выбрасываются в атмосферу.

8.1.4. Технологический режим процесса концентрирования азотной кислоты с помощью серной кислоты

Температура паров НNO3, С: на выходе из колонны на выходе из конденсатора Остаточное давление в верхней части колонны, мм рт. ст.	70–85 30–45 20–50
Температура отработанной Н2SO4 на выходе из колонны, С	150–170
Концентрация отработанной Н2SO4, % мас.	65–70
Давление пара, поступающего в испаритель, МПа	0,4–0,6

Основная аппаратура отделения концентрирования

азотной кислоты с помощью серной кислоты.

1. Концентрационная колонна. Колонна барботажного типа (рис. 34) с одним зубчатым колпачком на тарелке состоит из 18–25 царг высотой 360 мм. D=850–1000 мм (толщина стенок 25 мм); суммарная высота 22-х царг составляет 9600 мм. Нижняя и верхняя царги имеют Н=760 мм (цель – сепарация).

2. Испаритель. Тип «Труба в трубе» (рис. 35). Внутренние трубы выполнены из ферросилида (d=80 мм; l=2000 мм). Наружные трубы – углеродистая сталь (d=165 мм). На одну колонну необходимо 11,5–13,0 м² поверхности теплообмена. Для уменьшения потерь тепла, трубы испарителя теплоизолируются совелитом.

3. Холодильник-конденсатор оросительного типа (рис. 36) выполнен из ферросилидовых труб (d=100×12 мм; l=2000 мм).

Пары направляются в верхний коллектор, из нижнего коллектора выходит концентрированная азотная кислота.

Самостоятельно: рассмотреть процесс концентрирования Н₂SO₄.