Азот қышқылының өндірісі

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Қ. ЖҰБАНОВ АТЫНДАҒЫ АҚТӨБЕ ӨҢІРЛІК МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

Техникалық факультет

«Химиялық технология» кафедрасы

5В072000-«Бейорганикалық заттардың химиялық технологиясы »

Оқу тәжірибесі бойынша

ЕСЕП

Тақырыбы: Азот қышқылының өндірісі

Орындаған: Әлімжанова Ж. Д.

Тексерген: доцент, х. ғ. к. Тастанова Л. К.

Ақтөбе, 2016

Жоспар:

КІРІСПЕ 3

1. Шикізат пен өнімнің сипаттамасы . 4

1. 1 АҚ-72 азот қышқылы өнердірісінің технологиялық схемасы 6

2. Сұйытылған азот қышқылын алу 8

2. 1 Технологиялық схеманы сипаттау 9

2. 2. Концентрленген азот қышқылын алу . . 11

2. 3. Азот қышқылының түрлеріне қойылатын мемлекеттік стандарттар……14 3. Азот қышқылының өндіру процесінің теориялық негіздері. . 16 Қорытынды . . . 18

Пайдаланған әдебиеттер . . . 19

КІРІСПЕ

Азот қышқылы өндірісі заманауи химиялық өнеркәсіптегі негізгі жетекші өндірістердің бірі болып табылады. Бұл азот өнімдерінің халық шаруашылығында маңызды орын алуымен түсіндіріледі.

ХІХ ғасырдың басына дейін азот қышқылын табиғи натрий (чилийлік) селитрасынан алды.

95-97% H ₂ SO ₄ және 96% NaNO ₃ пайдаланып 96-98% HNO ₃ алады.

Кейінірек үрдісті оның ұзақтығы мен температурасын төмендетіп, вакуум астында өткізетін болды.

ХХ ғасырдың басында электрлік доға жалынында атмосфералық азоттың фиксация әдісі ұсынылды, азот қышқылының өндірісінде бұл әдіспен жасанды шикізат және үрдісті күрделі жабдықтау қажет етілмейді, бірақ электр энергиясының үлкен шығымы тұрғысынан бұл тиімді емес.

1913 жылы элементарлы заттардан аммиак синтезі өндірісі игерілді және ол аз уақыт ішінде кең таралды. Осыдан кейін азот қышқылын аммиактан алу әдісі өңделді. Ең алғашқы ауа қысымындағы схема бойынша жұмыс жасалатын азот қышқылының заводы жылына 8000 т өндіріп 1916 жылы Юзовте (КСРО) құрылды. Бұл әдістің негізінде кокс газынан алынған аммиакты тотықтыру жатты. Әдісті орыс ғалымы Андреев ұсынды. Ол сонымен қатар платина торының катализаторын ұсынды, аммиактың торда тотығу процесін, азот оксидінің сумен абсорбциясын және аммиак селитрасын зерттеді.

Қазіргі плазмалық технология бойынша азот оксидін алудың сумен әртүрлі әдістері белгілі, бірақ олар өте электрсыйымды. Электр энергиясының шығымын төмендету жұмысын жүргізіледі.

Қазіргі уақытта азот қышқылын өндірудің негізгі әдісі болып Андреев ұсынған әдіс болып табылады.

Азот қышқылы маңызды қышқылдардың қатарына жатады. Азот қышқылын ауыл шаруашылығында аммиак селитрасы, комплексті минералды тыңайтқыштар, жарылғыш заттар өндірісінде, бояғыштар мен басқада химикаттар өндірісінде, ракета отыны (азот оксиді және азот қышқылы) өндірісінде, жасанды жібек өндірісінде, дәрілік заттар препаратының өндірісінде, күкірт қышқылының өндірісінде қолданады.

Көлемі бойынша күкірт қышқылынан кейін екінші орынды алады. Өнеркәсіпте алады:

Концентрлі емес азот қышқылы (45-60%)
Конценрлі азот қышқылы (90%)

Азот қышқылының әлемдік өндірісі жылына 50 миллион тонна өнім өндіреді.

Жұмыстың мақсаты: Азот қышқылдарының әр түрлі әдістерін жан-жақты қарастыра отырып, оның түрлерін сипаттау.

Жұмыстың міндеті: Азот қышқылының өндіру әдістерін зерттеу.

Шикізат пен өнімнің сипаттамасы

Азот қышқылы өндірісінің шикізаттарына аммиак, ауа және су жатады. Концентрлі азот қышқылын тура синтездеу әдісінде техникалық оттегі қолданылады. Материалды және энергетикалық көмекші ресурстар болып аммиак тотығуының және қалдық газдарды тазарту катализаторлары, табиғи газ, бу және электроэнергия жатады.

Аммиак. Аммиак NH ₃ - өткір иісті түссіз газ. Қайнау температурасы - 38, 35 °С, балқу температурасы - 77, 75 °С. Азот суда жақсы ериді, ал органикалық еріткіштерде ерігіштігі шектеулі. Сулы ерітіндіде NH ₃ ⋅H ₂ O және 2NH ₃ ⋅H ₂ O гидраттар түрінде кездеседі.

Аммиак сұйық күйде - түссіз жылжымалы ассоцияланған сұйық, электр тоғын өткізбейді. Сұйық аммиак сілтілік жер металдары көптеген органикалық және бейорганикалық қосылыстарды ерітеді.

Құрғақ аммиак ауамен жарылғыш қоспа түзеді, жарылу аралығы температураға тәуелді. Температураны жоғарылатқан сайын қоспаның жарылғыштығы ұлғаяды.

Аммиак құрамындағы қоспалар ГОСТ 14 м 6221-82 регламенттеледі. Көбінесе кездесетін қоспалар - су, майлағыш майлар, катализатор шаңы, еріген газдар. ГОСТ талаптары бұзылғанда қоспалар азот оксидінің шығымын төмендетеді, ал сутегі мен метан аммиак ауа қоспасының жарылу аралығын өзгертуі мүмкін.

Ауа. Есептеулер үшін құрғақ ауа құрамы (% көл) N ₂ - 78, 1, O ₂ - 21, 0, Ar - 0, 9, су буының мөлшері 0, 1-2, 8% (көл) аралығында болады.

Ауада SO ₂ , HN ₃ , CO ₂ секілді қалдықтар болуы мүмкін. Өнеркәсіптік аудандарда ауа әртүрлі құрылымды шаңдармен ластанған. Ауадағы шаң мөлшері 0, 5-1, 0 мг/м ³ .

Құрамында механикалық қоспалары 0, 007 мг/м ³ - тан аспайтын, тазартылған атмосфералық ауаны қолдануға рұқсат етіледі.

Температура жоғарылаған сайын аммиак - ауа қоспасының жарылғыш концентрация шектері кеңейеді, ал су буы мөлшерінің жоғарылауымен азаяды.

Су. Техникалық қажеттіліктер үшін пайдалынылатын су арнайы дайындықта болу керек соның ішінде: механикалық суспензиялық қоқыстарды тазартуда, фильтрлеу үшін, ерітіндіде еріген тұздарды химиялық тазалау үшін керек.

Кейбір жағдайларда мысалға, реактивті азот қышқылын өндіруде мүмкін болатын ластанулардан тазарту үшін таза булы конденсат керек.

Концентрлі азот қышқылын тікелей синтездегенде котел-утилизаторлардағы жылуды утилизациялағанда буды өңдеу үшін, реакциялық аппараттарды салқындату үшін қолданылады. Котел-утилизаторларға арналған химиялық тазартылған су ГОСТ 20995-75 талаптарына сай болуы керек.

Техникалық су мына талаптарға сәйкес болуы керек:

- Карбонатты қаттылығы - 3 мэкв/кг аспайды;

- Жүз күнді заттар құрамы - 50 мг/кг аспайды;

- pH=6, 5-8, 5.

Азот оксидтерін абсоробциялау үщін су буының таза конденсаты, көбінесе аммиак селитрасы өндірісінің шырынды бу конденсаты қолданылады. Кейбір жағдайда осы мақсатта су буы бар конденсат қоспасындағы тазартылған химиялық су қолданылады, құрамындағы хлоридтер 5 мг/л-ден аспау керек. Суда натрий хлориды қоспасының мөлшері төмен болу керек, өйткені азот қышқылымен әрекеттесіп кетеді.

NaCl+HNO ₃ =HCl+NaNO

3HCl+HNO ₃ =Cl ₂ +NOCl+2H ₂ O

4HNO ₃ +3NaCl=Cl ₂ +NOCl+2H ₂ O+3NaNO ₃

Нәтижесінде азот қышқылы натрий нитратмен ластанады да бөлінген хлор мен нитрозия хлоридтың әсерінен абсоробциялық аппаратура күшті коррозияға ұшырайды.

Котел - утилизаторларды қоректендіру үшін химиялық тазартылған су қолданылады. Оның құрамы 250 мг/л-ден аспайтын тұз, 100мг/л-ден аспайтын темір мен 50мг/л-ден жоғары емес мыс болады.

Оттегі. Азот қышқылын өндіру үшін химиялық реагент ретінде ауадағы оттек қолданылады.

Көбінесе концентрлі азот қышқылын тура синтездеу әдісімен алу өндірісінде қолданылады. Кейде концентрлі қышқыл алу үшін ААҚ-н байытуға пайдаланады.

Ауаны тереңнен салқындату әдісімен алынған оттегі қолданылады. Органикалық қоспалардың құрамы 16 мг/м ³ -тан аспау керек. Қолданылатын оттегі ГОСТ 5583-78 талаптарына сай болуы керек. Оттегі мөлшері 98, 5% (көл) кем емес.

АҚ-72 азот қышқылы өнердірісінің технологиялық схемасы

Бұл схеманың негізінде тұйықталған энерготехнологиялық цикл жатыр аммиактың екі сатылы конверсиясы (І саты), қысым 0, 42 МПа және нитроза газдарын өңдеу (ІІ саты) қысым 0, 108 МПа.

- қышқылды 60%-тік өнім түрінде шығару;

- аммиак пен ауаны мұқият тазарту;

- аммоний нитриаты мен нитритімен тазарту арқылы нитроза газдарын суыту;

- бөлінген газдарды каталитикалық тазарту;

- екіншілік энергетикалық ресурстарды қолдану (жылуды) - каталитикалық тазартудың алдында бөлінген газдарды қыздыру.

Сүзгіде (1) тозаңдардан тазартылған атмосфералық ауа, (2) ауалық компрессорда 0, 42 МПа қысымға дейін сығылып, екі ағынға жіктеледі. Біреуі контактілі аппаратына (3) , екіншісі аммиакты (4) қыздырғыш арқылы (5) үрлегіш колоннаға жіберіледі. Буландырғыштан (6) газ тәрізді аммиак (7) сүзгіде тазартылады, ыстық ауамен (4) қыздырғышта 80-120 °С-қа дейін қыздырылады. Тазартылған аммиак пен ауа контактілі аппаратының араластырғыш камерасына (8) келіп түседі. Түзілген аммиак ауалы қоспа керамикалық сүзгіден мұқият тазартудан өткізіледі. Ол контактілі аппаратында орналасқан. Содан кейін платиналы тордың және оксидті қабаттардан тұратын екі сатылы катализатордан өткізеді. Түзілген нитрозды газдары котел-утилизатордан өткізіліп, алдымен экономайзерден өткізіледі (10) содан кейін тоңазытқыш (11), 55 °С дейін суытылады. Нитрозды газдарын суытуда су буларының конденсациялану процесі жүріп әртүрлі концентрациядағы азот қышқылдары түзіледі. Содан кейін ол абсорбциялық колоннаға (12) жіберіледі. Нитроздық газдар нитроздық компрессорда (15) 0, 108-0, 11 МПа қысымға дейін сығылады. Бұл кезде 230 °С-қа ысиды. (14) тоңазытқышта суытылады. Сонымен қатар ол бөлінген газдарды бірдей уақытта қыздырғыш та болады, 150 ºС-қа дейін. Тоңазытқыш-конденсаторда (15) 40-60 ºС дейін суытылады. Содан кейі абсорбциялық колоннаға жіберіледі.

Сурет - 1. Азот қышқылы өнердірісінің технолгиялық схемасы

1 - ауаны тазарту сүзгісі, 2 -ауалық компрессор, 3 - контактілі аппарат, 4 - газ тәрізді аммиакты қыздырғыш, 5 - үрлегіш колонна, 6 - сұйық аммиакты булағыш, 7 - аммиакты тазарту сүзгісі, 8 - контактілі аппараттың араластырғыш камерасы, 9 - котел-утилизатор, 10 - экономайзер, 11 - тоңазытқыш, 12 - абсорбциялық колонна, 13 - нитроздық -компрессор, 14 - бөлінген газдарды қыздырғыш, 15 - тоңазытқыш - кондесатор, 16 - бөлінген газдарды каталитикалық тазарту реакторы, 17, 18 - рекуперациялы газды құбырлар

Сұйытылған азот қышқылын алу.

Өндірісте азот қышқылын: сұйытылған, концентірлі және реактивті түрлерін шығарады. Сұйытылған азот қышқылын аммиактан өндіруге өндірісте үш технологиялық процесті қолданады.

Атмосфералық қысымда.
Жоғары қысымда.
Комбинерленген әдіспен.

Жоғары қысымда жұмыс жасайтын жүйе

Сызба артықшылығы:

1. Агрегат ықшам және барлық аппараттар тасымалдауға ыңғайлы. Агрегаттың энергетикалық айналымы автономды және өндірісті тоқтату кезінде бақылау қалқанынан сөндіргенше жұмыс жасай береді. Бұл химиялық процессті күтпеген кезде сөндіріп алған жағдайда агрегаттарды қайта іске қосу жылдам жүреді. Жұмыс режимінде агрегаттарды бақылау автоматтандырылған.

2. Сызбада технологиялық аппараттарға парралель әрқашан қоршаулы тұратын жану камерасы орнатылған, бұл агрегат жұмысын технологиялық желіге тәуелсіз болуына мүмкіндік береді, сонымен қатар жұмыс машинасының сөндірулі күйінен технологиялық процесс машинасының қосулы күйіне бірқалыпты өтуге мүмкіндік береді.

Технологиялық схеманы сипаттау

1960 жылдары өнімділігі жылына 120 мың тонна, 0, 716 МПа қысыммен және қалдық газдарды жоғары температуралы каталитикалық тазалауды қолданатын азот қышқылы өндірісінің агрегаты жасалып шығарылды. Өндіріс азот қышқылын 53-58%-ды HNO ₃ өнім түрінде шығарды. Бұл өндірістің технологиялық сызбасы жеңілдетілген түрде келесі суретте көрсетілген.

Сурет - 2. 0, 716 МПа қысымда азот қышқылын алу өндірісінің схемасы

1 - ауа фильтрі; 2 - каталитикалық тазалау реактор; 3 - жану қондырғысы; 4 - метан жылытқышы; 5 - аммиак жылытқышы; 6 - фильтрі бар аммиак ауа араластырғышы; 7 - тоңазытқыш-конденсатор; 8 - сепаратор; 9 - абсорбциялық колонна; 10 - үрлеу колонна; 11 - қалдық газдарды жылытқыш; 12 - ауа жылытқышы; 13 - нитрозды газдарды тотықтыру түтікшесі; 14 - контактілі аппарат; 15 - қазан‑утилизатор; 16, 18 - екі сатылы турбокомпрессор; 17 - газды турбина

Атмосфералық ауа екі сатылы фильтрде (1) толық тазалаудан өтеді. Тазаланған ауа екі сатылы ауа компрессорінде сығылады. Бірінші сатыда (18) ауа 0, 35 МПа-ға дейін сығылады, сонымен қатар ол адиабатты сығылу нәтижесінде 165-175 ºС-қа дейін температура көтеріледі. Салқындатылғаннан кейін ауаны екінші сатылы (16) сығылуға жібереді, ол жерде ауа қысымы 0, 716 МПа-ға дейін жетеді.

Ауаның негізгі бөлігі сығылудан кейін нитрозды газдардын жылуымен ауа жылытқышында (12) 250-270 ºС-қа дейін жылытылады және аммиакпен араластыруға араластырғышқа (6) жіберіледі.

Сұйық аммиакты буландыру арқылы алынған газ тәрізді аммиак 150 ºС температурада, аммиак жылытқышында ылғалдан, майдан және катализатор шаңдарынан тазартылып араластырғышка бағытталады. Араластырғыш поролитті фильтрмен бірге бір аппаратта орналасқан. NH ₃ мөлшері 10%-дан аспайтын аммиак-ауа қоспасын тазалаудан кейін аммиак конверсиясы үшін контактілі аппаратқа (14) беріледі.

Аммиак конверсиясы температура 870-900 ºС болатын платина-родийлі торларда жүреді, бұл кезде конверсия мөлшері 96% болады. Нитрозды газдар 890-910 ºС температурада контактілі аппараттың астында орналасқан қазан утилизаторға (15) беріледі. Қазанда нитрозды газдардың 170 ºС-қа дейін салқындауы қазан утилизаторды қоректендіретін химиялық тазаланған деэфирленген судың булануына әкеледі, сонымен қатар 1, 5 МПа қысымдағы және 230 ºС температуралы бу алынады, ол өз кезегінде тұтынушыға беріледі.

Нитрозды газдар қазан-утилизатордан кейін нитрозды газдарды тотықтырғышқа (13) барады. Ол іші қуыс, жоғары жағында платиналық катализаторды ұстауға арналған шыны талшықтан жасалған фильтр орналасқан. Нитрозды газдардың аз бөлігі қазан-утилизаторда тотығып үлгереді (40%-ға дейін) . Тотықтырғышта (13) тотығу 85%-ға дейін көтеріледі. Тотығу реакциясы нәтижесінде нитрозды газдар 300-350 ºС-қа дейін жылытылады. Бұл жылу ауа жылытқышында (12) пайдаланылады. Жылуалмастырғышта (12) салқындатылған нитрозды газдар әрі қарай салқындатылу үшін жылуалмастырғышқа (11) келеді, ол жерде оның температурасы 150 ºС-қа дейін төмендейді және қалдық газдар 110-125 ºС-қа дейін ысытылады. Одан соң нитрозды газдар айналымдағы сумен тоңазытқыш-конденсаторда (7) салқындатылады, сонымен бірге су булары конденсирленеді және әлсіз азот қышқылы түзіледі. Нитрозды газдарды конденсирленген азот қышқылынан сепараторда (8) бөліп алады, одан соң азот қышқылын абсорбциялық колоннаның 6-7 табақшаларына бағытталады, ал нитрозды газдарды абсорбциялық колоннаның төменгі табақшаларына жіберіледі. Колоннаның жоғарғы бөлігінен түзілген төмен концентрациялы азот қышқылы төменде орналасқан табақшаларға қарай ағады. Азот оксидтерін сіңіру арқылы азот қышқылының концентрациясы біртіндеп жоғарылайды және шығысында - 1%. Болады. Сондықтан қышқылды үрлеу колоннасына (10) жібереді. Үрлеу колоннасынан кейінгі ауа абсорбциялық колоннаның (9) төменгі бөлігіне беріледі.

Азот оксидтерінің абсорбциялық дәрежесі 99%-ға дейін жетеді. Құрамында 0, 11% азот оксидтері бар ілеспе газдар колоннадан 35 ºС-та шығып жылытқыштан (11) өтеді, ол жерде 110-145 ºС-қа дейін қыздырылады және жану камерасына келіп түседі (каталитикалық тазалау қондырғысының жану камерасы (3) ) . Бұл жерде газдар алдын ала қыздырғышта табиғи газдың жануы арқылы 390-450 ºС-қа дейін қыздырылады және екі қабатты катализаторы бар реакторға (2) бағытталады. Катализатордың бірінші қабаты ретінде алюминий оксидіне жалатылған палладий, екінші қабатында алюминий оксиді болады. Тазалау 760 ºС-та жүргізіледі. Тазаланған газдар газды турбинаға (17) 690-700 ºС-та келіп түседі.

2. 2 Концентрленген азот қышқылын алу

Концентрлі азот қышқылы өндірісінде кең қолданысқа ие болған схемада аммиак тотығуы атмосфералық қысымда, ал азот оксидтерінің абсорбциясын 0, 343 МПа қысымда жүргізеді. Бұл схемада аммиак конверсия бөлімі сұйытылған азот қышқылын 0, 343 МПа қысым астында өндірісіндегі аммиак конверсия бөліміне ұқсас болып келеді.

Реакциялық судың бір бөлігі жуғыш-тоңазытқышта нитрозды газдардан бөлінеді. Құрамында 11, 7% (жалпы) азот оксидтері бар газ 40-50⁰С температурада турбокомпрессордың (1) сору жолына түседі, онда 0, 412 МПа-ға дейін сығылады және 280-290⁰С-ге дейін қыздырылады. Турбокомпрессордың сору құбыршасына атмосферадан қосымша ауа беріледі.

Турбокомпрессордан кейін сығылған нитрозды газдар тотықтырғышқа (2) бағытталады, мұнда азот (ІІ) оксиді NO ₂ -не дейін тотығады және нитрозды газдар 320-340°С-де қыздырылады. Нитрозды газдардың жылуы жылытқыштағы (3) қалдық газдарды 35-тен 250-270°С-ге дейін жылыту үшін қолданылады. Бұл кезде нитрозды газдар 110-130°С-ге дейін салқындайды.

Жылытқыштан 3 нитрозды газдар газ-тоңазытқышына (4) келеді, мұнда газ сумен 60-65°С-ге дейін салқындатылады, кейін түзілген сұйытылған азот қышқылымен бірге тотықтырғыш колоннасына (5) бағытталады. Колоннада қалдық азот (ІІ) оксидтер NO ₂ -не дейін тотығады.

Сурет - 3. Азот оксидтерін 0, 343 МПа қысымда абсорбциялау арқылы тура әдіспен концентрлі азот қышқылы өндірісінің схемасы.

1 - рекуперационды газ турбиналы турбокомпрессор; 2 - тотықтырғыш; 3 - қалдық газдарды қыздырғыш; 4 - газ-тоңазытқыш; 5 - тотықтырғыш колонна; 6 - нитроолеумді колонна; 7, 11 - нитролеум және автоклав қышқылы кернеулі бактары; 8 - ағартқыш колонна; 9 - басты тоңазытқыш; 10 - азот оксидтерінің конденсаторы; 12 - аулағыш; 13 - рессивер; 14 - автоклав; 15, 21 - сораптар; 16, 18, 23 - сұйық азот қышқылы, концентрлі және сұйытылған азот қышқылы жинағышы; 17 - шикі қоспаны араластырғыш; 19 - змеевикті тоңазытқыш; 20, 22 - тұздықты тоңазытқыштар; 24 - қоспалауыш; 25 - каталитикалық тазарту реакторы.

Тотығу реакция жылуын шығару үшін тотықтырғыш колоннасының тарелкалары салқындатқыш змеевиктермен жабдықталған. Егер талап етілген салқындату ауданы 500 м ² болса, онда змеевиктер 1-26-тарелкаларда орналасады және оларға су жіберіледі. Егер салқындату ауданы 360 м ² болса, төменгі тарелкаларға (1-9) су, ал жоғарғы тарелкаларға (11-25) тұздық жіберіледі.

Тотықтандырғыш колоннаның 21-тарелкасына нитроолеумді колоннаның (6) жуу зонасынан 60-65% азот қышқылы беріледі.

Тотықтырғыш колоннасында 98-99%-ға дейін тотыққан нитрозды газдар нитроолеумді колоннаның (6) төменгі бөлігіне келеді. Аса тотықтыру үшін концентрлі азот қышқылын пайдаланады. Газдар аса тотықтыру зонасындағы тарелкаларда қондырылған змеевиктер арқылы жүретін тұздықпен 0°С-ге дейін салқындатылады, кейін нитроолеум абсорбциясы зонасы бағытталады. Нитроолеум абсорбиясы және аса тотықтыру зоналарында тұздықты тоңазытқышта (20) салқындатылған концентрлі азот қышқылы шашыратылады.

Құрамында 35-40% N ₂ O ₄ бар және азот (IV) оксидін жұтқанда концентрлі азот қышқылын түзетін нитроолеум қысым қатысында нитроолеумді колоннадан кернеулі бакқа (7) беріледі. Концентрлі азот қышқылының NO ₂ жұту нәтижесінде түзілетін жылу нитроолеум абсорбциясы зонасындағы 8-21-тарелкаларда орналасқан змеевиктермен жүретін тұздық арқылы әкетіледі.

Нитроолеум абсорбциясы зонасынан шыққан нитрозды газ нитроолеум колоннасының жоғарғы жуу зонасына бағытталады. Онда газ қышқыл конденсат немесе су буының конденсатымен шайылады. Шаю кезінде қышқыл буларының жұтылу нәтижесінде 60-65% азот қышқылы түзіледі, түзілген қышқыл өздігінен тотықтырғыш колоннаның 21-тарелкасына ағады.

Колоннадан шыққан қалдық газдар турбокомпрессордан шыққан нитрозды газдардың жылуымен 250-270°С-ге дейін қыздырғышта (3) қыздырылады. Қыздырылған газ 90-110°С-қа дейін қыздырылған газтәрізді аммиакпен араластырылады. Қалдық газ және аммиак қоспасы реакторға (25) жіберіледі. Мұнда ванадийлі катализаторда азот оксидтерінің аамиакпен элементті азотқа дейін тотығу реакциясы жүреді. Реактордан шыққан тазартылған газдар рекуперациоялы газ турбиналар арқылы газ шығарғыш құбырға келеді

Тотықтырғыш колоннасынан (5) (концентрациясы 45-60%) және нитроолеумді аса тотықтыру зонасынан (6) (концентрациясы 70-80%) шыққан азот қышқылы жинағышта (23) жиналады. Жинағыштан тұздықты тоңазытқыш (22) арқылы шикі қоспаны араластырғышқа (17) немесе сұйытылған азот қышқылы қоймасына жіберіледі.

Нитроолеум және кернеулі сыйымдылықтардағы (7) және (11) автоклавты қышқыл тарелка-каскадты типтегі ағартқыш колоннасына (8) беріледі. Мұнда екі төменгі царгада су буымен ерітіндіні қыздыру арқылы азот оксидтерін айдау процесі жүреді.

Құрамында 0, 3%-дан төмен азот оксидтері бар ағартылған азот қышқылы (98% кем емес) 85°С температурада ағартқыш колоннаның төменгі бөлігінен змеевикті тоңазытқышқа (19) беріледі. Тоңазытқышта қышқыл сумен 35-40°С-ге дейін салқындатылады, кейін концентрлі азот қышқылы жинағышына (18) бағытталады. Жинағыштан сорап (21) арқылы дайын өнім қоймасына беріледі. Қышқылдың бір бөлігі тұздықты тоңазытқыш (20) арқылы нитроолеумді колоннаға 6 жіберіледі.

Газ тәрізді азот оксидтер ағартқыш колоннаның (8) жоғарғы бөлігінен басты тоңазытқышқа (9) келеді, мұнда сумен салқындатылып қышқыл булары және оксидтердің бір бөлігі конденсацияланады. Басты тоңазытқыштан шыққан конденсат ағартқыш колоннаға флегма ретінде қайтып келеді. Басты тоңазытқыштан соң азот оксидтері тұздықты конденсаторда (10) конденсацияланып, жинағышқа (16) және шикі қоспаны араластырғышқа бағытталады. Ал конденсацияланбай қалған газдар турбокомпрессордың (1) сору құбыршасына беріледі. Тұздықты тоңазытқыштан (22) шыққан сұйытылған азот қышқылы араластырғышта (17) сұйық азот оксидімен шикі қоспа дайындалады. Қоспаны жоғарғы қысым сорабы (15) арқылы үздіксіз автоклавқа (14) беріледі. Мұнда шикі қоспа 4, 905 МПа қысымда оттегімен өңделеді. Оттегі рессивер (13) арқылы автоклав насадкасының төменгі тарелкасындағы реакционды кеңістікке және корпус пен реакционды стакан арасындағы қысым өлшеуге арналған сақиналы кеңістікке беріледі.

Автоклавты өңдеу процесі 80°С температурада жүреді. Алынған құрамында 23-27% еріген азот оксиді бар 98% автоклавты қышқыл автоклавтан жинағышқа (11) үздіксіз беріліп отырады, жинағыштан ағартқыш колоннасына (8) жіберіледі.

Аулағышта (12) үрлегіш газдар азот қышқылы тамшыларынан бөлінеді. Аулағыштан қышқыл автоклавқа қайтарылады. 0, 343 МПа қысымдағы үрлегіш газдар тотықтырғыш колоннасына бағытталады.

2. 3. Азот қышқылының түрлеріне қойылатын мемлекеттік стандарттар.

Өндірісте азот қышқылын: сұйытылған, концентірлі және реактивті түрлерін шығарады. Төменде азот қышқылына қойылатын негізгі талаптар көрсетілген.

Кесте - 1. Сұйытылған азот қышқылы, ОСТ 6-03-270-76

Көрсеткіштер

Нормалары

Жоғарғы

1-ші

2-ші

Көрсеткіштер:

1. Сыртқы көрінісі

2. Азот қышқылының мөлшері, кем емес

3. Азот оксидінің мөлшері N ₂ O ₄ , кем емес