11. Основные технологические узлы производства азотной кислоты.

Основное оборудование

Контактный аппарат (рис. 1) представляет собой два усеченных конуса, соединенных между собой цилиндрической частью. В верхней части контактного аппарата установлен кар­тонный фильтр с противовзрывным клапаном 7. Картон марки ФМП толщиной 0,9—1,25 мм собран из фильтровальных эле­ментов, заключенных в алюминиевый каркас диаметром 2890 мм и высотой 1008 мм.

Картонный фильтр 2 заключен в цилиндрическую обечайку, через которую подается аммиачно-воздушная смесь. Платиноидные катализаторные сетки диаметром 2800 мм с нитями толщиной 0,09 мм имеют 1024 отверстия на 1 см². Сетки закрепле­ны между фланцами ци­линдрической части и нижнего конуса и опира­ются на колосники.

В аппарате с одноступенчатым платиноидным катализатором на решетке расположен слой ме­таллических колец раз­мерами 32×32×1 мм и высотой 250 мм. Для ра­боты с двухступенчатым катализатором (одна платиновая сетка и слой непла­тинового катализатора) име­ется специальная корзина, в которую загружают не­платиновый катализатор.

Рис. 1. Контактный аппа­рат, совмещенный с картонным фильтром:

1 — аварийная мембрана; 2 — кар­тонные фильтры; 3 — конус аппара­та; 4 — распределительная решетка; 5 — катализаторные сетки; б — слой колец; 7 — жаростойкая футеровка.

Стенки контактного аппарата выполнены из нержавеющей стали, нижняя его часть футерована жаростойким материалом.

Контактный аппарат, изображенный на рис. 2, предназначен для окисления аммиака до оксида азота под давлением 7,3-10⁵ Па. Он состоит из двух частей, верхней — в виде усеченного конуса диаметром 2200—1600 мм и нижней цилиндрической части. Между конусо­образной и цилиндрической частями в специальной кассете рас­положены 12 платиновых катализаторных сеток. Кассета с катализаторными сетками установлена на решетке из концентри­ческих колец. Под ними на колосниковой решетке размещен слой керамических колец, уложенных правильными рядами вы­сотой 200 мм. Этот слой колец, с одной стороны, частично улав­ливает платину, с другой, стабилизирует тепловой режим на ка­тализаторных сетках.

Рис. 2. Контактный аппарат:

1 — трубка для разогрева катализато­ра; 2 — кольца Рашига; 3 — распреде­лительная решетка; 4 — пробоотборник; 5 — катализаторные сетки; б — колосники; 7 — термопары; 8 — смотровое стекло; 9 — поворотный механизм; 10 — взрывная пластина.

Аммиачно-воздушная смесь поступает в контактный аппарат сбоку, огибает внутренний конус и сверху поступает на катали­заторные сетки.

Аппарат выполнен из стали марок Х18Н9Т, Х17, Х23Н18 и углеродистой стали.

Абсорбционная колонна предназначена для поглощения ок­сидов азота из нитрозных газов паровым конденсатом с обра­зованием 60%-ной азотной кислоты.

Колонна содержит 50 ситчатых тарелок с диаметром отвер­стий 2,25 мм и шагом 10 мм. Нижние три ситчатые тарелки иг­рают роль окислительного объема, остальные 47 тарелок пред­назначены для абсорбции оксидов азота. Для отвода тепла ре­акций поглощения и окисления оксидов азота на тарелках раз­мещены охлаждающие элементы. Колонна выполнена из стали марок Х17, Х18Н9Т, Х18Н9 и углеродистой стали.

Реактор каталитической очистки предназначен для катали­тического восстановления оксидов азота в хвостовых нитрозных газах до N_2. Диаметр реактора 3800 мм, высота 8250 мм.

Реактор содержит две ступени катализатора: первая сту­пень — палладированный оксид алюминия в виде таблеток раз­мером 12×12 мм; содержание палладия составляет 2,5 масс. % в пересчете на Рd высота слоя катализатора 440 мм. Вторая ступень катализатора представляет собой активированный ок­сид алюминия. Рабочее давление в реакторе 5,8-10⁵ Па. Ре­актор изготовлен из стали марки Х18Н9Т, жаропрочной стали и двухслойной стали Ст2 — Х18Н9Т.

Агрегат ГТТ-3 предназначен для сжатия воздуха до давле­ния 7,3-10⁵ Па и рекуперации энергии выхлопных нитрозных га­зов. Газотурбинный агрегат состоит из осевого компрессора, газовой турбины, центробежного нагнетателя, холодильника — для охлаждения воздуха после первой ступени сжатия, редук­тора, камеры сгорания, двигателя генератора типа АТМФ-850-2. Агрегат имеет единую систему управления и технологически независим от производства азотной кислоты. При отказах в ра­боте отделений подготовки аммиака, конверсии, абсорбции, ка­талитической очистки агрегат автоматически переходит на энергетический режим работы — без выработки азотной кисло­ты. При этом вся система производства остается под рабочим давлением, создаваемым протягиванием через нее воздуха.

Аппарат для очистки воздуха выполнен из углеродистой ста­ли и состоит из двух частей. В верхней части имеются три ситчатых тарелки диаметром 3000 мм; в нижней части диаметром 4000 мм расположен рукавный фильтр из грубошерстяного не­окрашенного шинельного сукна, общая высота аппарата 11800 мм.

Трубчатый подогреватель воздуха высотой 3200 мм, диамет­ром 1000 мм выполнен из стали Х18Н9Т. Нитрозные газы про­ходят по трубкам, диаметр которых 57 мм; в межтрубное про­странство поступает воздух и нагревается до 200 °С.

Холодильник-промыватель из нержавеющей стали состоит из трех ситчатых тарелок, заключенных в общий корпус. На та­релках расположены охлаждающие элементы из трубок диа­метром 38×2,5 мм. Диаметр корпуса 2800 мм, высота 5440 мм.