Рассмотрим технологическую схему комбинированного метода производства разбавленной hno3

Атмосферный воздух, очищенный от пыли в фильтре, сжимается до 0,42 МПа в воздушном компрессоре и делится на два потока. Один подается в контактный аппара, другой через подогреватель газообразного NH₃ – в продувочную колонну. Газообразный NH₃ из испарителя 6 очищается в фильтре и подогревается в подогревателе воздухом до 80-120°С.

Очищенный NH₃ и воздух поступают в смесительную камеру контактного аппарата. Аммиачно-воздушная смесь, содержащая 10-12% (об.) NH₃ , очищается в керамическом фильтре, встроенном в контактный аппарат и поступает на двухступенчатый катализатор, состоящий из сеток платинового катионита и слоя окисного катионита. Нитрозный газ последовательно охлаждается в котле-утилизаторе, экономайзере (-агрегат котельной установки для подогрева питательной воды перед ее поступлением в котел за счет тепла отходящих газов из топки) и в холодильнике 11 до температуры 55°С.

Образующаяся НNО₃ в процессе охлаждения нитрозным газом подается в абсорбционную колонну. Нитрозные газы сжимаются в нитрозном компрессоре до ≈ 0,10 МПа, разогреваясь при этом до 230°С, охлаждается в теплообменнике, являющемся одновременно подогревателем отходящих газов, до 150°С и холодильнике-конденсаторе до 40-60°С, после чего подаются в абсорбционную колонну, в которую сверху поступает вода. Из нижней части абсорбционной колонны отбрасывается 58-60 %-ная НNО₃ направляется в продувочную колонну 5.

Отходящие газы подогреваются в теплообменнике и поступают в систему каталитической очистки. Очищенные отходящие газы при температуре 750°С и содержащие не >0,008 % (об) оксидов N направляются в рекуперационные газовые турбины.

Рекуперация – возвращение части материала или энергии, расходуемых при проведении того или иного технологического процесса, для повторного использования в этом же процессе.

Получение концентрированной нnо3

Концентрированная НNО₃ не может быть получена описанными ранее методами. Используются два метода:

1. Концентрирование разбавленной НNО₃;

2. Прямой синтез НNО₃ из жидких оксидов азота.

Рассмотрим способ 1

При простом упаривании НNО₃ нельзя получить продукт выше 68,5% (масс). Чтобы увеличить концентрацию получаемой таким способом кислоты, ее перегоняют в присутствии водоотнимающих средств (обычно H₂SO₄ или нитрат Mg). При кипячении тройной смеси (HNO₃ + H₂O + водоотнимающее средство) в парах уменьшается содержание водяного пара и вырастает содержание паров НNО₃. При последующей конденсации пара образуется высококонцентрированная НNО₃.

Для концентрирования разбавленной НNО₃ исполдьзуют техническую H₂SO₄ концентрацией 92-93% (масс.) или концентрированный раствор нитрата Mg.

Рассмотрим технологическую схему концентрирования разбавленной нnо3 серной кислотой

Часть потока разбавленной НNО₃ из емкости 2 нагревается в испарителе 3 и подается на 10-ую тарелку концентрационной колонны 4, другая часть – на 8-ую тарелку колонны. H₂SO₄ из емкости 1 поступает в верхнюю часть колонны. Пары НNО₃ конденсируются в холодильнике-конденсаторе 6 с образованием 98%-ной НNО₃.

Концентрированная НNО₃ охлаждается в холодильнике 5 и поступает в хранилище. Отработанная H₂SO₄ направляется на концентрирование. Таким образом H₂SO₄ циркулирует в замкнутом цикле и расход ее обусловливается только производственными потерями. Концентрирование разбавленных растворов НNО₃ с помощью H₂SO₄ осуществляется в колоннах барботажного типа.

Недостатком этого метода концентрирования является высокое содержание паров и тумана H₂SO₄ в выхлопных газах, что требует тщательной и дорогостоящей очистки перед выпуском в атмосферу.