论文稀硝酸生产工艺

摘要

双加压法生产稀硝酸工艺是当今世界最为先进的稀硝酸生产工艺。双加压法生产硝酸的氧化压力适中，吨酸铂耗少，吸收压力高，对氮的氧化物吸收有利，产酸浓度高，氨耗低，酸尾排放的NO x含量低。双加压法的这些优点，使其占据了主导地位。

关键词：双加压法工艺流程稀硝酸

Abstract

the development of medium-pressure method for high pressure law and dual-pressure, dual-pressure production of dilute nitric acid process is the most advanced in the world today, dilute nitric acid production process. Compared with other methods, dual-pressure production of nitric acid oxidation pressure is moderate, tons of acid platinum consumption, high pressure absorption, absorption of nitrogen oxides favorable high concentrations of acid production, ammonia consumption is low, acid tail emissions of NOx content is low. These advantages of the dual-pressure process, it has dominated in the production of nitric acid.

Keywords: dual-pressure process; process; dilute nitric acid

目录

摘要 (1)

Abstract (2)

目录 (1)

第1章硝酸生产发展简史 (1)

1.1 硝酸的工业应用和生产概况 (1)

1.2 常用的硝酸生产工艺 (1)

1.3 硝酸生产工艺之间的比较 (2)

1.4 双加压法稀硝酸在我国的生产现状 (4)

第2章双加压法硝酸工艺流程简介 (6)

2.1 主要经济指标和参数控制 (6)

2.2 生产原料的选取 (7)

2.2.1 工业上对液氨的要求： (7)

2.2.2 对空气的要求： (7)

2.2.3 对水的要求： (8)

2.2.4 氨催化剂 (8)

2.2.5 润滑油（L-TSA46防锈汽轮机油） (9)

第3章流程分析双加压法硝酸工艺 (12)

3.1 主要反应方程式 (12)

3.2 氨氧化反应及影响因素 (12)

3.2.1 氮催化氧化的速率控制步骤 (12)

3.2.2 氨氧化的物料和热量衡算 (13)

3.2.3 氨氧化反应的影响因素 (14)

3.3 NO氧化反应及影响因素 (15)

3.3.1 温度与压力对反应速度的影响 (15)

3.3.2 压力对NO氧化空间的影响 (16)

3.4 影响吸收反应的因素 (17)

第4章双加压法硝酸生产装置主要设备分析 (18)

4.1 氨空混合器 (18)

4.2 氧化炉与废热锅炉 (20)

4.4 四合一机组 (22)

第5章总结 (24)

参考文献 (25)

致 (26)

第1章硝酸生产发展简史

1.1 硝酸的工业应用和生产概况

硝酸的生产历史较为悠久，早在十五世纪就有用智利硝石制造硝酸的方法，即用浓硫酸分解智利硝石，一直沿用到1900年。

H2SO4+2NaNO3=2HNO3+Na2SO4

十九世纪初发明电弧法固定氮，生产NO，再氧化、吸收变为硝酸。该法耗电量太大，仅对挪威、瑞典等电费低廉的国家适用，该法一直沿用到第二次世界大战后。以铂为催化剂进行氨氧化制造硝酸的研究可追溯到1838年，但是一直到1904年在莱比锡建立了三套中试装置：第一个日产3吨（53%浓度）的硝酸工业装置于1908年在德国威斯特伐利亚（westphalia）附近的格特（Gerther）建成。当时采用卷成蜗状铂箱为催化剂，为了节约用铂，1909年改为网状，后又添加少量的銠及钯以改善其活性，随后英、美等国相继采用。但直到1913年Haber法合成氨工艺问世，解决了氨的经济来源后该法才得到发展。硝酸作为一种特殊的产品，可用于和平建设，亦可用于战争。美国在20世纪70年代越战时期，硝酸工业得到快速发展，硝酸产量最高达10000Kt/a。越战之后进行了调整，现保留约67家硝酸厂，总产能7000-7500Kt/a。全球硝酸生产厂家（未含中国大陆）约345家，总产能55100-55700Kt/a，生产方法以高压法和双加压法为主。全球各国生产能力前5名排序为：中国7050Kt/a(预计2013将达10770Kt/a,美国7500 Kt/a,，德国3866 Kt/a，英国3187 Kt/a，荷兰2465 Kt/a。全球生产企业前5名排序为：英国帝国化学工业公司2205Kt/a,荷兰氮素公司1100Kt/a,德国巴斯夫950Kt/a,挪威波尔斯洛伦950Kt/a,中国天脊煤化工集团公司810 Kt/a。

1.2 常用的硝酸生产工艺

（1）常压法氨氧化及酸吸收均在常压下进行。这种方法因压力低，氨氧化率高，铂耗较低，设备结构简单，多用6-12全串联的吸收塔。早期吸收塔多用天然耐酸材质，如花岗岩或者耐酸砖砌成，现今用塑料或不锈钢制成。常压法缺点是成品酸中HNO3含量低，排放的尾气中氮氧化物含量高，环境污染严重，尾气需作处理。吸收容积大，占地多，投资大。

（2）全压法氨氧化和吸收均在加压下进行。吸收压力可分两个等级：中压吸收压力为0.2-0.5MPa。高压吸收为0.7-1.0 MPa或更高。前者以伍德、斯塔米卡邦、蒙特