Контрольная работа: Производство азотной кислоты
После этого нитрозные газы газодувкой 8 подаются в абсорбционные башни 9, заполненные насадкой из кислотоупорных колец. Последняя по ходу газа башня орошается водой, а из первой башни отбирается продукционная кислота. Циркуляция кислоты в системе осуществляется насосами 10. Для охлаждения разогретой кислоты, вытекающей из башен, служат водяные холодильники 11 . В поглотительных башнях перерабатывается примерно 92% оксидов азота. Кроме того, в процессе абсорбции выделяется NО. Поэтому за абсорбционными башнями устанавливается окислительная башня 12, где происходит частичное окисление NО до диоксида азота. Далее газы поступают в башню 13 (обычно две) для поглощения NО и NО2 раствором соды с образованием так называемых нитрит-нитратных щелоков. Вместо раствора соды можно применять раствор едкого натра или Са(ОН)2 . Обезвреженные таким образом выхлопные газы выбрасываются в атмосферу.
Рис. 5.1. Технологическая схема производства азотной кислоты под атмосферным давлением:
1 – пенный промыватель; 2, 3 – картонные фильтры; 4 – аммиачно-воздушный вентилятор; 5 – контактный аппарат; 6 – котел-утилизатор; 7 – кожухотрубный холодильник; 8 – газодувка; 9 – абсорбционные башни; 10 – циркуляционные насосы; 11 – водяной холодильник; 12 – окислительная башня; 13 – санитарная башня.
6. Расчет материального баланса процесса абсорбции нитрозных газов
Данные для расчета
1. Производительность установки – 120 тыс.т/год (на 100 % HNO3 ).
2. Число рабочих дней в году – 350.
3. Концентрация получаемой кислоты – 50 %(масс.).
4. Общая степень абсорбции NO2 – 92 %.
5. Состав поступающих на абсорбцию газов и концентрация кислоты, подаваемой на орошение абсорбера:
Таблица 6.1
| Состав нитрозных газов, %(об.) | Концентрация кислоты орошающей абсорбер, %(масс.) | ||||
| NO | NO2 | O2 | H2 O | N2 | |
| 0,95 | 8,98 | 5,86 | 2,61 | 81,6 | 47,5 |
6. База расчета – суточная производительность установки. Окисление NO в NO2 в абсорбционной башне можно не учитывать.
Расчет суточной производительности установки
Состав газа в %(масс.):
Для пересчета объемного состава в массовый и обратно необходимо знать плотность r i каждого компонента:
Масса любого газа при нормальных условиях равна его молярной массе, поделенной на объем, занимаемый одним молем, т.е. 
, где 
- плотность газа при нормальных условиях.
;
Расчет массы двуокиси азота
Абсорбция двуокиси азота происходит по уравнению:
Концентрация кислоты орошающей абсорбер – 47,5 %(масс.)