ИТС 33-2017 Производство специальных неорганических химикатов

     2.2.1 Описание технологических процессов, применяемых в настоящее время в РФ при производстве концентрированной азотной кислоты

Процесс производства концентрированной азотной кислоты состоит из нескольких основных стадий (см. рисунок 2.2 и таблицу 2.2):

- концентрирование азотной кислоты;

- регенерация отработанного плава нитрата магния и ректификация сокового пара;

- промывка нитрозных газов;

- каталитическая очистка нитрозных газов от оксидов азота.

Концентрирование азотной кислоты

Концентрирование азотной кислоты происходит в колонне, которая состоит из:

- куба-сепаратора;

- зоны денитрации (тарелки N 1-12);

- зоны смешивания (тарелки N 13, 14);

- зоны промывки (керамическая насадка, тарелка N 15);

- зоны ректификации (тарелки N 16, 17);

- укрепляющей зоны (тарелка N 18).

Подача неконцентрированной азотной кислоты из напорного бака осуществляется в среднюю часть колонны ниже ввода плава.

Плав нитрата магния подается самотеком из напорного бака на тарелку N 14 колонны концентрирования.

При смешивании неконцентрированной азотной кислоты и плава нитрата магния на тарелке N 13 колонны происходит вскипание кислоты. Из тройной смеси в колонне происходит высаливание паров двойной смеси с массовым содержанием 80% ... 90%, которые подымаются вверх, в промывочную зону колонны.

Вверху колонны поддерживается вакуум, который создается газодувкой.

Закисленный плав из зоны смешивания сливается на расположенные ниже тарелки в зону денитрации, где за счет продувки соковым паром, подымающимся из кипятильника, происходит его частичная денитрация. Плав перетекает по переливам колпачковых тарелок зоны денитрации на тарелку N 1 колонны, поглощая пары воды и частично избавляясь от азотной кислоты. Затем, разбавленный и закисленный, поступает в трубное пространство кипятильника.

В межтрубное пространство греющей камеры кипятильника подается пар.

Образовавшаяся в кипятильнике парожидкостная эмульсия поступает в куб-сепаратор колонны.

В кубе-сепараторе колонны происходит разделение сокового пара и плава. Соковый пар поднимается вверх колонны, барботируя через слой плава на тарелках зоны денитрации и обогащаясь кислотой. Плав из куба колонны поступает в выпарной аппарат.

Соковый пар, поднявшийся в зону промывки, смешивается с основной массой паров азотной кислоты. В зоне промывки пары азотной кислоты отделяются от частиц нитрата магния концентрированной азотной кислотой, перетекающей на насадку зоны промывки с вышерасположенных тарелок колонны. Насадка служит для увеличения площади контакта жидкой азотной кислоты и паров азотной кислоты. Промывка паров азотной кислоты жидкой азотной кислотой предотвращает увеличение содержания прокаленного остатка в продукционной кислоте при различных режимах работы колонны.

В зоне ректификации на тарелках N 16, 17 при помощи стекающей с тарелки N 18 концентрированной азотной кислоты происходит дальнейшее разделение паров азотной кислоты с конденсацией паров воды и концентрированием паров.

Окончательное удаление водяных паров и концентрирование паров азотной кислоты происходит в укрепляющей зоне колонны на тарелке N 18 с помощью флегмы.

Концентрированные пары азотной кислоты из верхней части колонны поступают в межтрубное пространство конденсатора, охлаждаются и конденсируются. Основная часть (продукционная кислота) кислоты после конденсатора поступает в хранилище на склад готовой продукции, другая же часть концентрированной азотной кислоты возвращается в колонну на тарелку N 18 в качестве флегмы.

Из конденсатора осуществляется отсос нитрозных газов газодувкой в предварительный промыватель для промывки от паров азотной кислоты.

Для доокисления и отдувки оксидов азота, образовавшихся в результате разложения азотной кислоты, в конденсатор подается атмосферный воздух.

Регенерация отработанного плава нитрата магния и ректификация сокового пара