Курсовая работа: Производство неконцентрированной азотной кислоты

Надежность, простота управления, минимальные капитальные затраты и снижение себестоимости кислоты при практически полной очистки выхлопных газов от оксидов азота – главные критерии, на которые опирались проектировщики при создании данного агрегата

Унифицированная комплексная линия производства азотной кислоты под единым давлением 0,716 МПа (УКЛ-7) полностью автоматизирована по энергии. Баланс ее в схеме замыкается за счет установки на одной оси с воздушным компрессором высокотемпературной газовой турбины. Это выгодно отличает данную схему от зарубежных, где одновременно с низкотемпературной газовой турбиной дополнительно устанавливается еще паровая, работающая на паре полученном на этой же установке

В настоящее время больше половины разбавленной азотной кислоты вырабатывается на агрегатах мощностью 355 тыс/сутки, работающих по этой схеме.

Следующим шагом явилась разработка и внедрение ГИАП-ом в 70-е годы еще более мощных агрегатов АК-72 (36¸380 тыс.т/год) производства азотной кислоты по комбинированной энерготехнологической схеме (давление на стадиях конверсии и абсорбции соответственно 0,392 и 1079 МПа). С той же системой каталитической очистки, что и в агрегатах мощностью 120 тыс.т/год.

Параллельно и независимо французской фирмой "Гранд Ларуас" были созданы ряд установок азотной кислоты (60-ой %) по комбинированной схеме с давлением 0,4¸0,5 Мпа на стадии окисления и 1,1¸1,3 Мпа на стадии абсорбции, такой же мощности, что и агрегат АК-72. Эти установки характеризуются отсутствием природного газа и замкнутым энергетическим балансом, работают без каталитической очистки и запускаются паром из заводской сети [6].

Фирма "Гранд Ларуас" в начале 70-х годов запустила агрегат мощностью 925 т/сутки в ГДР, в дальнейшем этот агрегат был воспроизведен в Польше. Агрегаты меньшей мощностью (от 700 до 800 т/сут)были построены в Румынии и, наконец, в 1977 году фирма "Гранд Ларуас" пустила в эксплуатацию агрегат номинальной мощностью 1250 т/сут для Голландской компании.

В 1992 году в ФРГ предложили способ получения азотной кислоты окислением и абсорбцией оксидов азота в водном растворе в присутствии кислорода при противотоке газ-жидкость. Процесс проводят в колонне специальной конструкции.

Объединив свои знания и опыт, ГИАП и фирма "Гранд Ларуас" совместно разработали агрегат производства азотной кислоты по комбинированной технологической схеме без потребления природного газа с возможностью низкотемпературной каталитической очисткой выхлопных газов и замкнутым энергетическим балансом.

2. Характеристика выпускаемой продукции, исходного сырья,

вспомогательных материалов

Техническое наименование продукта – кислота азотная неконцентрированная

Химическая формула азотной кислоты – HNО3

Молекулярный вес азотной кислоты – 63,016

Кислота азотная неконцентрированная должна соответствовать требованиям регламента, что выше показаний ОСТ 113 – 03 – 270 – 90.

Таблица 2.1.

Характеристика исходного сырья, вспомогательных и побочных материалов, выпускаемой продукции

Наименование показателей	Требования регламента	Требования ОСТ 113 – 03 – 270 – 90 высший сорт
1	2	3
1. Внешний вид	Бесцветная или желтая жидкость без механических примесей
2. Массовая доля азотной кислоты (НNО3)	58 ÷ 60	не менее 57,0
3. Массовая доля окислов азота ( в пересчете на N2О4), % не более	0,05	0,07
4. Массовая доля остатка после прокаливания, % не более	0,004	0,004
5. Массовая доля хлоридов в пересчете на Сl- мг\кг 100% НNО3, не более	10	не регламентируется

Кислота азотная неконцентрированная с массовой долей 60% имеет следующие свойства:

Таблица 2.2.

Кислота азотная неконцентрированная с массовой долей 60% имеет следующие свойства:

Температура, оС	Плотность кг\м3	Парциальное давление паров над водными растворами Па (мм рт. Ст.)	Динамическая вязкость Па∙с∙10-3	Удельная электропроводность, Ом -1∙см -1	Удельная теплоемкость, кДж \кг∙К	Теплопроводность, Вт\м∙К
20	1366,7	111,97 (0,84)	2,024	33,6	2,68	0,421
30	1353,3	221,30 (1,66)	1,63	35,5	2,71	0,424
40	1339,8	413,20 (3,10)	1,34	40,4	2,74	0,428
60	1312,4	1319,70 (9,90)	1,00	-	2,81	0,435

Температура кристаллизации – минус 21,5оС

Температура кипения – 120,06оС при 0,1 МПа (760 мм. рт.ст)

С водой азотная кислота смешивается в любых соотношениях с выделением большого количества тепла (493,7 кДж/кг) при получении бесконечно разбавленного раствора.

Свойства, характеризующие пожаро– взрывоопасность и токсичность неконцентрированной азотной кислоты приводятся в разделе 11 «Основные правила безопасной эксплуатации производства» настоящего регламента.

Область применения

Азотная кислота неконцентрированная применяется на предприятии для производства минеральных удобрений.