硝酸厂工艺培训.ppt
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1、硝酸厂工艺硝酸厂工艺培训培训主要内容主要内容 硝铵生产中的中和操作简介硝铵生产中的中和操作简介硝铵生产对原料的要求硝铵生产对原料的要求硝酸厂工艺流程硝酸厂工艺流程硝酸简介硝酸简介第一章第一章 硝酸简介硝酸简介硝酸是五价氮的含氧酸,纯硝酸是无色液体,相对密度1.5027,熔点-42,沸点86。一般工业品带微黄色。含硝酸86%97.5%以上的浓硝酸又称发烟硝酸,它是溶有二氧化氮的红褐色液体,在空气中猛烈发烟并吸收水分。硝酸是重要基本化工原料,广泛应用于制染料、炸药、医药、塑料、氮肥、化学试剂以及用于冶金、有机合成。工业上主要用氨氧化法制取。86%以上浓硝酸称发烟硝酸。硝酸与氨作用生成硝酸铵,它也是
2、一种化肥,含氮量比硫酸铵高,对于各种土壤都有较高的肥效。1 双加压法生产硝酸基本原理及流程双加压法生产硝酸基本原理及流程l化学方程式:反应条件:l4NH3+5O2=4NO+6H2O+Q 低压高温l2NO+O2=2NO2+Ql3NO2+H2O=2HNO3+NO+Q 高压低温l工艺流程:供给的液氨经蒸发与空气混合、然后在低压0.45 MPa下在氧化炉中氧化。通过产生蒸汽及尾气加热而使氧化氮气体冷却可获得最大的热回收。低压氧化氮气体经冷却,稀酸冷凝,在NOX压缩机中压缩到1.0 MPa,冷却后送到吸收塔,在塔内NOX与水反应生成硝酸。生产的硝酸用空气漂白后送入贮槽。出塔的尾气在换热器中经加热后送入膨
3、胀机以回收能量。第二章第二章 硝酸工艺流程硝酸工艺流程2 氨氧化工艺氨氧化工艺l反应容器:氧化炉;l反应条件:温度820-880,压力0.3-0.35MPa,氨空比9.95%,铂催化剂;l本装置的氨氧化炉中的氨氧化率约为97%,其相应的铂耗约为100mg/t100%硝酸。l氨接触氧化的工艺,首先要保证有高的氧化率,这样可降低氨的消耗和硝酸的生产成本,常压下氧化率可达97%98.5%,加压下也可达96%97%;其次是应考虑有较高的生产强度和比较低的铂消耗,最大限度地提高铂网工作时间,从而达到操作的稳定性,生产的连续性。温度:氨氧化生成一氧化氮虽在145时已开始,但到300400时生成量仍旧很少,
4、主要还是生成单质氮(N2)和水蒸气。要使一氧化氮产率达到97%98%,反应温度必须不低于780。但反应温度过高,由于一氧化氮分解,一氧化氮产率不但不升高,还会有下降的可能,而且当反应温度高于920时,铂的损失将大大增加(主要是铂在高温下挥发加剧)。一般氨在常压下催化氧化温度控制在780840,加压下为870900。压力:从反应本身看,操作压力对于一氧化氮的产率没有影响,加压氧化(如在0.81.0MPa下操作)比常压氧化的氧化率还要低1%2%,但铂催化剂的生产强度却因此而大为提高。例如常压下每公斤铂催化剂每昼夜只能氧化1.5吨氨,而在0.9MPa下可氧化10吨氨,同一设备生产能力可提高56倍。但
5、压力过高,加剧了气体对铂网的冲击,铂网的机械损失(摩擦、碰撞后变成粉末)增大,因此一般采用0.30.5MPa,国外也有高达1.0MPa的。接触时间:混合气体通过铂催化剂层的时间称为接触时间。为保证氨的氧化率达到最大值,接触时间不能太长(即气流线速度太慢),因为这要降低设备的生产能力,而且氨容易分解成单质氮,使氧化率降低。接触时间也不能太短,太短氨来不及氧化就离开铂催化剂层,同样会使氧化率降低。生产实践证实,常压下接触时间以10-4s左右为宜,加压以1.5510-4s左右为宜。氨空混合气的组成(氨空比):提高混合气中氧的浓度,即增加催化剂表面原子氧的浓度,不仅可强化氨氧化反应,而且也有利于一氧化
6、氮氧化成二氧化氮。但氨氧化反应加快,反应热增多,若温度控制不好,就会烧坏催化剂,甚至会酿成爆炸事故。混合气体中氨的浓度控制在9.5%11.5%范围。3 吸收工艺吸收工艺la、从氧化氮压缩机出来的氧化氮气体与尾气经过尾一和尾二的降温,再经过高压快冷器进一步降温后进入吸收塔底部。lb、吸收液从吸收塔顶的37层进入,与塔底进入的氧化氮气体逆向接触吸收,产生硝酸。lc、低压快冷器产生的冷凝酸经稀酸泵送入吸收塔10、11、12、13层。ld、循环水经过循环水氨冷器降温后,进入吸收塔1-11层进行冷却。le、吸收塔12-27层的冷却水与氨蒸发器A经过冷冻水循环泵形成闭路循环。lf、吸收塔底部出来的稀硝酸进
7、入漂白塔进行漂白,之后进入成品酸槽供硝铵生产用。4 正常操作要点正常操作要点4.1 氨蒸发系统氨蒸发系统l氨蒸发器蒸发用水量的加减要缓慢,保证氨蒸发压力的平稳。l氨蒸发器的液位需要缓慢升降,保证氨蒸发压力的平稳。l氨蒸发器要根据液氨的品质适时排放油水等杂质,确保氨蒸发器内的液氨品质,既要氨蒸发压力能够满足生产需要,又能保证铂网的洁净,避免中毒等情况发生,确保氨的氧化率合格。l气氨加热器要运行正常,保证气氨的温度达到要求,确保气氨流量计的计量准确。l氨/空气比值要每班进行分析,分析值与仪表显示进行对比,确保仪表显示的比值真实可靠。4.2 四合一机组系统四合一机组系统l汽轮机在开车前要充分暖管和暖
8、机,避免水击;同时要保证正空度达到要求。空气压缩机和氧化氮压缩机要在喘振区以外运行,避免机组的喘振,造成机组损坏。四合一机组在升速过程中要快速通过临界转速,禁止在临界转速停留,避免机组损坏。蒸汽、锅炉系统引蒸汽过程中,要充分暖管,排净冷凝液,防止水击。锅炉水质要监控好,防止因为水质不好造成爆管等问题。锅炉循环泵泵量要监控好,不能低于最低要求。锅炉在升降压过程中一定要按照锅炉操作技术规程进行操作,不能过快,防止锅炉的损坏。4.3 吸收系统吸收系统吸收塔冲液要合格,防止干板和液泛,造成生产中断,重新开车。控制好塔顶加吸收液的量,避免出现酸浓度稀达不到要求;加水量少时出现尾气超标,环保不合格。吸收塔
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