RU2203851C2 - Apparatus for producing nitric acid - Google Patents
Apparatus for producing nitric acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2203851C2 RU2203851C2 RU2001102999/12A RU2001102999A RU2203851C2 RU 2203851 C2 RU2203851 C2 RU 2203851C2 RU 2001102999/12 A RU2001102999/12 A RU 2001102999/12A RU 2001102999 A RU2001102999 A RU 2001102999A RU 2203851 C2 RU2203851 C2 RU 2203851C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- column
- nitric acid
- absorption
- absorption column
- line
- Prior art date
Links
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 46
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 27
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- VQTGUFBGYOIUFS-UHFFFAOYSA-N nitrosylsulfuric acid Chemical compound OS(=O)(=O)ON=O VQTGUFBGYOIUFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 41
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к установкам для получения азотной кислоты и может быть применено в химической и энергетической промышленности. The present invention relates to plants for the production of nitric acid and can be used in the chemical and energy industries.
Известна установка для получения азотной кислоты, включающая конденсатор и сепаратор газовой смеси, два теплообменника нитрозного газа, конденсатор высокого давления нитрозного газа, абсорбционную и отдувочную колонну [1]. A known installation for producing nitric acid, including a condenser and a gas mixture separator, two nitrous gas heat exchangers, a high pressure condenser of nitrous gas, an absorption and stripping column [1].
Абсорбция нитрозного газа, подаваемого в абсорбционную колонну, из конденсатора высокого давления осуществляется путем подачи 30% азотной кислоты из сепаратора газовой смеси на промежуточную тарелку, деминерализованной воды и поступающего из производства аммиачной селитры предварительно нейтрализованного конденсата, из воды абсорбционной колонны и подачи охлажденной воды из аммиачного испарителя в низ колонны. The absorption of nitrous gas supplied to the absorption column from a high pressure condenser is carried out by supplying 30% nitric acid from the gas mixture separator to an intermediate plate, demineralized water and pre-neutralized condensate coming from the production of ammonium nitrate, from the water of the absorption column and supplying chilled water from ammonia evaporator to the bottom of the column.
Установка обеспечивает получение 53% кислоты и извлечение оксидов азота из газов после абсорбции до их остаточного содержания 0,01%. The installation provides the receipt of 53% acid and the extraction of nitrogen oxides from gases after absorption to a residual content of 0.01%.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для производства азотной кислоты, включающая газовый промыватель, два выносных холодильника, насос подачи конденсата, холодильник-конденсатор, абсорбционную и продувочную колонны [2]. The closest in technical essence and the achieved effect is the installation for the production of nitric acid, including a gas washer, two external refrigerators, a condensate supply pump, a condenser refrigerator, absorption and purge columns [2].
Нитрозный газ, охлажденный в холодильнике-конденсаторе до 42oС, смешивается с продувочным газом после продувочной колонны и направляется в абсорбционную колонну.Nitrous gas cooled in the refrigerator-condenser to 42 o C is mixed with the purge gas after the purge column and sent to the absorption column.
Часть конденсата азотной кислоты, охлажденного в двух выносных холодильниках, подается насосом в абсорбционную колонну на тарелку, содержащую 42,6%-ную азотную кислоту. Абсорбционная азотная кислота орошается конденсатом водяного пара, захолоненной водой (с 18 по 25-ю тарелку) и водой оборотного цикла (с 1-й по 17-ю тарелку). Part of the condensate of nitric acid, cooled in two portable refrigerators, is pumped into the absorption column to a plate containing 42.6% nitric acid. Absorption nitric acid is irrigated with condensed water vapor, chilled water (from the 18th to the 25th plate) and reverse cycle water (from the 1st to the 17th plate).
Образующаяся при абсорбции 60%-ная азотная кислота поступает в продувочную колонну, где из нее выдуваются растворенные оксиды азота. The 60% nitric acid formed during absorption enters the purge column, where dissolved nitrogen oxides are blown out of it.
Выхлопной газ абсорбционной колонны содержит 0,04 об.% оксидов азота, что требует применения каталитической очистки, значительно удорожающей производство. The exhaust gas of the absorption column contains 0.04 vol.% Nitrogen oxides, which requires the use of catalytic treatment, which significantly increases the cost of production.
При увеличении числа тарелок и водно-кислотного поглощения в абсорбционной колонне остаточное содержание оксидов азота составляет 0,01-0,02 об.%, что значительно превышает допустимые стандартные нормы. With an increase in the number of plates and water-acid absorption in the absorption column, the residual content of nitrogen oxides is 0.01-0.02 vol.%, Which significantly exceeds the permissible standard norms.
В основу изобретения поставлена задача повышения эффективности работы путем регулирования режима работы абсорбции и снижения трудозатрат на очистку от окислов азота. The basis of the invention is the task of increasing the efficiency by regulating the absorption mode of operation and reducing labor costs for purification from nitrogen oxides.
Поставленная задача достигается тем, что установка для производства азотной кислоты, включающая связанные по ходу технологического процесса трубопроводам холодильник-конденсатор, абсорбционную и продувочную колонны, согласно изобретению дополнительно содержит последовательно расположенные десорбер, смеситель и насос, установленные после абсорбционной колонны, содержащей ситчатые тарелки, десорбер соединен с абсорбционной колонной линией подачи азотной кислоты с верха 5-й тарелки, газовый трубопровод десорбера подключен к линии подачи нитрозного газа из продувочной колонны в абсорбционную колонну, а воздушный трубопровод - к линии подачи воздуха в продувочную колонну, смеситель дополнительно снабжен линией подачи конденсата водяного пара, а выход насоса подключен к верху абсорбционной колонны двумя трубопроводами подачи разбавленной азотной кислоты. This object is achieved in that the installation for the production of nitric acid, including the refrigerator-condenser, absorption and purge columns connected along the process, according to the invention further comprises a sequentially arranged stripper, mixer and pump installed after the absorption column containing sieve trays, stripper connected to the absorption column with a line of nitric acid supply from the top of the 5th plate, the gas pipeline of the stripper is connected to the line through supplying nitrous gas from the purge column to the absorption column, and the air pipe to the air supply line to the purge column, the mixer is additionally equipped with a steam condensate supply line, and the pump outlet is connected to the top of the absorption column by two diluted nitric acid supply pipelines.
Отличительными признаками предложенной установки является то, что она дополнительно содержит последовательно расположенные десорбер, смеситель и насос, установленные после абсорбционной колонны, причем газовый трубопровод десорбера к линии подачи нитрозного газа из продувочной колонны в абсорбционную колонну, а воздушный трубопровод - к линии подачи воздуха в продувочную колонну, смеситель дополнительно снабжен линий подачи конденсата водяного пара, а выход насоса подключен к верху абсорбционной колонны двумя трубопроводами подачи разбавленной азотной кислоты. Distinctive features of the proposed installation is that it additionally contains a sequentially arranged stripper, mixer and pump installed after the absorption column, the gas pipeline of the stripper to the supply line of nitrous gas from the purge column to the absorption column, and the air pipeline to the line of air supply to the purge the column, the mixer is additionally equipped with water vapor condensate supply lines, and the pump outlet is connected to the top of the absorption column by two supply pipelines diluted nitric acid.
Благодаря наличию дополнительных аппаратов, такому их расположению и взаимодействию обеспечивается создание дополнительной абсорбционной зоны в верхней части колонны, в которой происходит одновременно как поглощение оксидов азота, так и их растворение в азотной кислоте, проведение последующего процесса абсорбции с любой плотностью его орошения и получения азотной кислоты любой заданной конденсации (до 70%) при снижении оксидов азота в отходящих газах до 0,005-0,009%. Due to the presence of additional devices, their arrangement and interaction, an additional absorption zone is created in the upper part of the column, in which both the absorption of nitrogen oxides and their dissolution in nitric acid occur, the subsequent absorption process with any irrigation density and nitric acid is produced any given condensation (up to 70%) with a decrease in nitrogen oxides in the exhaust gases to 0.005-0.009%.
Все это исключает использование каталитической очистки выхлопных газов, уменьшает количество оборудования и снижает расход энергии. All this eliminates the use of catalytic purification of exhaust gases, reduces the amount of equipment and reduces energy consumption.
При размещении аппаратов в другой последовательности, например десорбер расположен после смесителя, эффективность работы колонны не изменится, однако для этого потребуется повышенный расход воздуха для отдувки растворенных оксидов азота в слабой азотной кислоте, выходящей из верхней части абсорбционной колонны, а также увеличение общего количества азотной кислоты за счет дополнительной подачи конденсата водяного пара, что приводит к увеличению энергозатрат на десорбцию. When placing the devices in a different sequence, for example, the stripper is located after the mixer, the column’s performance will not change, however, this will require an increased air flow rate for blowing dissolved nitrogen oxides in weak nitric acid leaving the upper part of the absorption column, as well as an increase in the total amount of nitric acid due to the additional supply of condensate of water vapor, which leads to an increase in energy consumption for desorption.
В любом другом расположении аппаратов процесса растворения оксидов азота не происходит, а значит, содержание оксидов азота в выхлопных газах будет составлять 0,1-0,15 об.%. In any other arrangement of apparatuses, the process of dissolution of nitrogen oxides does not occur, which means that the content of nitrogen oxides in the exhaust gases will be 0.1-0.15 vol.%.
На чертеже представлена схема установки для производства азотной кислоты. Она включает связанные по ходу технологического процесса трубопроводами холодильник-конденсатор 1, абсорбционную колонну 2, продувочную колонну 3, десорбер 4, смеситель 5 и насос 6. The drawing shows a diagram of a plant for the production of nitric acid. It includes fridge-
Газовый трубопровод 7 десорбера 4 подключен к линии подачи нитрозного газа из продувочной колонны 3 в абсорбционную колонну 2. The
Воздушный трубопровод 8 десорбера 4 подключен к линии подачи воздуха в продувочную колонну 3. The
Смеситель 5 дополнительно снабжен линией подачи конденсата водяного пара 9. The mixer 5 is additionally equipped with a condensate
Выход насоса 6 подключен к верху абсорбционной колонны 2 двумя трубопроводами 10 и 11 подачи азотной кислоты. The output of the
Работа установки осуществляется следующим образом. The installation is as follows.
После подконтактного окисления аммиака кислородом воздуха и окисления оксида азота нитрозный газ, содержащий, вес.%: N2 68; О2 6; NO - 10; Н2О 16, в количестве 60000 м3/ч с температурой 160oС, поступают в холодильник-конденсатор 1, где охлаждается до 55oС. При охлаждении нитрозного газа образуется конденсат азотной кислоты (46% HNO3), который подают в абсорбционную колонну 2 на 10-ю тарелку.After the contact oxidation of ammonia with atmospheric oxygen and the oxidation of nitric oxide, nitrous gas containing, wt.%: N 2 68;
Нитрозный газ с температурой 55oС из холодильника-конденсатора 1 поступает в абсорбционную колонну 2, орошаемую двумя потоками азотной кислоты концентрацией 5%.Nitrous gas with a temperature of 55 o C from the refrigerator-
Другой поток в количестве 6 м3 направляют на отбойную тарелку.Another stream in the amount of 6 m 3 is sent to the baffle plate.
В абсорбционной колонне диаметром 3,2 м, содержащей 47 шт. ситчатых тарелок, под давлением 7,3 атм при температуре 30-50oС происходит одновременное поглощение оксидов азота и растворение их в азотной кислоте. Степень растворения составляет 92,5%.In an absorption column with a diameter of 3.2 m, containing 47 pcs. sieve trays, at a pressure of 7.3 atm at a temperature of 30-50 o C there is a simultaneous absorption of nitrogen oxides and their dissolution in nitric acid. The degree of dissolution is 92.5%.
Образующаяся на 5-й тарелке сверху азотная кислота с концентрацией 12% направляется в десорбер 4 для удаления растворенных оксидов азота, которые по линии 7 подают в основной поток нитрозного газа, подаваемого в нижнюю часть абсорционной колонны 2 из холодильника-конденсатора 1 и продувочной колонны 3. Расход воздуха в десорбере - 250 м3/ч. Азотная кислота из десорбера 4 направляется в смеситель 5, где происходит разбавление кислоты конденсатом водяного пара до концентрации 5%, и насосом 6 подается в абсорбционную колонну 2.Nitric acid formed on a 5th plate from above with a concentration of 12% is sent to
Продукционная азотная кислота концентрацией 60% из абсорбера 2 поступает в продувочную колонну 3, здесь при температуре 60-70oС воздухом в количестве 250 м3/ч выдуваются растворенные в ней окислы воздуха, направляемые в абсорбционную колонну 2, а продукционная кислота отправляется на склад.Productive nitric acid with a concentration of 60% from the
Хвостовые газы с содержанием 0,009% оксидов азота из десорбционной колонны 2 выбрасываются в атмосферу. Tail gases with a content of 0.009% nitrogen oxides from the
Источники информации
1. Производство азотной кислоты в агрегатах большой единичной мощности / Под ред. В.М. Олевского. - М.: Химия, 1985, с.310-314.Sources of information
1. The production of nitric acid in units of large unit capacity / Ed. V.M. Olevsky. - M .: Chemistry, 1985, p. 310-314.
2. То же, с.330-334 (прототип). 2. The same, p.330-334 (prototype).
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2000095542 | 2000-09-27 | ||
| UA2000095542 | 2000-09-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001102999A RU2001102999A (en) | 2003-02-27 |
| RU2203851C2 true RU2203851C2 (en) | 2003-05-10 |
Family
ID=34391027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001102999/12A RU2203851C2 (en) | 2000-09-27 | 2001-02-01 | Apparatus for producing nitric acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2203851C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478568C2 (en) * | 2008-06-06 | 2013-04-10 | Уде Гмбх | Sealing of no compressor and residual gas expander in nitric acid plant |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3592591A (en) * | 1965-10-22 | 1971-07-13 | Carrier Corp | Production of nitric acid |
| GB1353359A (en) * | 1970-06-12 | 1974-05-15 | Ugine Kuhlmann | Manufacture of nitric acid |
| EP0256533A2 (en) * | 1986-08-13 | 1988-02-24 | Norsk Hydro A/S | Method and apparatus for reduction of the nitrogen oxide content in effluent gases from absorption column for manufacture of nitric acid |
| RU2127224C1 (en) * | 1997-07-09 | 1999-03-10 | Научно-производственная фирма ООО "НИТРОХИМ" | Method of producing nitric acid |
-
2001
- 2001-02-01 RU RU2001102999/12A patent/RU2203851C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3592591A (en) * | 1965-10-22 | 1971-07-13 | Carrier Corp | Production of nitric acid |
| GB1353359A (en) * | 1970-06-12 | 1974-05-15 | Ugine Kuhlmann | Manufacture of nitric acid |
| EP0256533A2 (en) * | 1986-08-13 | 1988-02-24 | Norsk Hydro A/S | Method and apparatus for reduction of the nitrogen oxide content in effluent gases from absorption column for manufacture of nitric acid |
| RU2127224C1 (en) * | 1997-07-09 | 1999-03-10 | Научно-производственная фирма ООО "НИТРОХИМ" | Method of producing nitric acid |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Производство азотной кислоты в агрегатах большой единичной мощности. /Под ред. В.М. Олевского. - М.: Химия, 1985, с.330-334. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478568C2 (en) * | 2008-06-06 | 2013-04-10 | Уде Гмбх | Sealing of no compressor and residual gas expander in nitric acid plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2589142A1 (en) | PROCESS AND PLANT FOR THE PRODUCTION OF CARBONIC ANHYDRIDE FROM A GAS AVAILABLE AT A PRESSURE NEAR THE ATMOSPHERIC PRESSURE | |
| CN102232003A (en) | Multi-stage process for purifying carbon dioxide and producing sulfuric acid and nitric acid | |
| CN114405218A (en) | Low partial pressure waste gas CO2Trapping and purifying refining process | |
| CN115105939A (en) | Device and method for decarbonizing by graded absorption ammonia method | |
| CN115608133A (en) | Flue gas carbon capture system and method for capturing carbon in flue gas | |
| JP7690223B2 (en) | Methods and applications of carbon dioxide capture and conversion in industrial fumes. | |
| CN112938899A (en) | Purification method of high-purity electronic grade hydrogen bromide | |
| CN113280574A (en) | Decarbonization workshop section CO2Compression refrigeration and CO2Purification for removing H2Device for measuring the position of a moving object | |
| RU2203851C2 (en) | Apparatus for producing nitric acid | |
| US3868443A (en) | Process for the manufacture of nitric acid | |
| US4276277A (en) | Manufacture of concentrated nitric acid | |
| CN221267616U (en) | Chlorine-containing waste gas treatment system | |
| CN119345858A (en) | A method and system for recovering xylene from high-concentration xylene waste gas | |
| CN100384512C (en) | Device unit for removing carbon dioxide from methanol | |
| CN215463225U (en) | High-concentration SO2Sulfuric acid recovery device for tail gas of mining furnace | |
| EP4347485B1 (en) | System for evacuating nox gases from a nitric acid storage tank | |
| CN215996147U (en) | Combined treatment system for waste water and waste gas | |
| CN115430262A (en) | Nitrous gas recovery device and method | |
| RU2241663C2 (en) | Nitric acid production process | |
| CN117358015A (en) | Method and unit for desorption and regeneration of carbon trapping rich liquid and method and system for trapping carbon dioxide in flue gas | |
| CN113144865A (en) | High-concentration SO2Sulfuric acid recovery device for tail gas of mining furnace | |
| RU2151736C1 (en) | Nitric acid production process | |
| CN1099669A (en) | Method of concentrating low-concentration sulfur dioxide by water absorption method | |
| CN217794593U (en) | Polycrystalline silicon trade hydrochloric acid processing apparatus | |
| CN112588089A (en) | Urea hydrolysis ammonia production product gas dewatering system based on alcohols absorption technology |