双加压法硝酸生产装置的主要工序

双加压法硝酸生产装置的主要工序
双加压法硝酸生产装置的主要工序
1.液氨蒸发工序，一般使用冷却水回收其中的冷量，用于移走吸收
过程的反应热。

2. 空气压缩工序，空气经过过滤、压缩和精滤后与气氨混合进入
下一工序。

3. 氨氧化工序，温度一般在850~900℃，燃烧热用于产生蒸汽，
用来驱动蒸汽透平，和尾气透平一道为氧化氮压缩机和空压机提供动力，这四台动设备组成了所谓的“四合一”机组。

氧化产物经过冷却冷凝，进一步氧化成NO2和N2O4，放出热量。

分离冷凝酸后，氧化氮气体被进一步压缩，冷却，去吸收工序。

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
2NO + O2 = 2NO2
2NO2 = N2O4
4. 吸收工序，氧化氮气体在吸收塔内与水反应生成硝酸。

N2O4 + H2O +0.5O2 = 2HNO3
加压氧化，加压吸收，是谓“双加压”工艺。

5. 漂白工序，用空气漂白稀硝酸中溶解的氧化氮，漂白是形象的
说法，即把红酸漂白成无色透明的酸，基本原理就是气提技术。

双加压法为氨氧化在中压下进行，而酸吸收在高压下进行。

由于它具有氨消耗低，铂损耗少，单机组生产能力大，尾气中氮氧化物含量低等特点，目前已经成为世界普遍采用的硝酸生产
工艺。

双加压法工艺叙述如下：
1、氨空混合气的制备
压力1.3MPa左右的液氨被送入蒸发器E101A/B中，被蒸发为气氨，其中约80%的液氨在A台蒸发器中，被循环于A台蒸发器和吸收塔冷却器E113上部之间的冷却水所蒸发。

剩余的液氨在B台蒸发器中用来自高压反应水冷器E111的冷却水所蒸发，用PIC101控制蒸发压
力在0.5MPa。

约0.9m3/h的液体连续地用控制阀HC101控制，从E101A引至E101B，并通过就地调节将积存在E101B的水份排至辅助蒸发器E102中，用低压蒸汽蒸发，回收气氨。

残留物则间断排至排油罐R109中，E101A/B出口气氨经预过滤器R114过滤后，送入氨过热器E103中，用低压蒸汽加热，气氨温度由TRCA101控制。

气氨在进入氨空混合器L101前，再经过过滤器R101过滤净化。

空气经消音器R111、预热器E104、空气过滤器R101三级净化后，进入空压机C101，增压后分为一次空气和二次空气，一次空气经流量计送至氨空混合器L101与气氨混合。

2、氨的氧化
氨空混合气在217℃下进入氧化炉K101，发生氧化反应生成NO 并放热，热气流经蒸汽过热器E106和废热锅炉E105时，部分热量被回收，NO温度降至~400℃。

3、NO的氧化和NO2的吸收
离开氧化炉的NO气体，进入高温气—气换热器E107、省煤器E108、低压反应水冷器E109开始氧化，生成NO2和少量的稀酸（~34%），酸、气混合物又经过氧化氮分离器R106分离出稀酸后，与来自漂白塔D102的二次空气相混合，混合气体被氧化氮压缩机C102增压到1.1MPa，并送入尾气预热器E110，高压反应水冷器E111，最终送入吸收塔D101底部。

在吸收塔的塔板上，NO2被水吸收生成硝酸。

吸收塔所需工艺水由工艺水泵P103A/B提供。

吸收塔底的成品酸（65%左右）在LICA108控制下进入漂白塔脱硝后最终被送入成品酸槽F106中。

NOx分离器分离出的稀酸，经稀酸泵P104A/B送至吸收塔D101的5—8层塔板上，用来吸收NO2气体。

开工阶段，存入开工酸槽F106的不合格酸，经开工酸泵P105加入吸收塔第6、14、24层塔板上回收。

4、脱硝
来自D101的成品酸送至漂白塔D102塔板上，用从空压机出来
的二次空气逆流接触，提出溶解在硝酸中的亚硝气，完成漂白过程。

二次空气经二次空气冷却器E112冷却后，从下部进入漂白塔，从漂白塔顶部出来后和NOx分离器R106分离出的NO2气混合，最终进入NOx压缩机中被增压。

5、尾气
从吸收塔D101顶部出来的尾气，经尾气分离器R107、二次空气冷却器E112、尾气预热器E110和高温气气换热器E107后，最终加热到360℃，进入氨还原反应器，在还原反应器内利用来自蒸氨罐的气氨与尾气中的NOx进行还原反应后，经尾气膨胀机CN102中膨胀作功回收能量后，经排气筒R110排入大气中。

6、蒸汽及冷凝液系统
脱盐水经补充锅炉给水泵P107A/B送入除氧器R108进行热力除氧后，由锅炉给水泵P101A/B经省煤器E108送入汽包R103中。

锅炉循环水泵P102A/B使锅炉水在汽包和废热锅炉间循环，生成压力为4.4MPa的饱和
蒸汽。

来自汽包的饱和蒸汽经喷水减温器R118进入蒸汽过热器E106中，过热后，再经过蒸汽分离器R104除去雾后，大部分用于蒸汽透平CN101，多余的输出界区。

从蒸汽透平出来的乏汽，经蒸汽冷凝器E120收集在热水井中，用冷凝液泵P113抽出，经喷射冷凝器E121返回除氧器R108中回收。

各换热器中来的蒸汽冷凝液亦集中回收到除氧器中。

P116加药泵将Na2HPO4+Na3PO4溶液送入汽包R103中，用来控制锅炉水质。

7、排酸
所有由换热器和分离器以及取样装置排出的酸都收集在排酸槽F102中，并用排酸泵P109送到R106中。

其他各处的排酸，诸如来自硝酸界区的酸水都收集在中和池中，用碳酸钙中和，然后溢流到下水管排出界区。

8、冷却水系统：
工艺采用两种冷却水系统：一种是工艺过程的密闭循环水系统，另一种是从界区来的冷却水。

密闭系统是由氨蒸发器E101A和吸收塔上部冷却器E113循环水升压泵P106A/B、补充循环水泵P108A/B和补充循环水槽F101所组成。

循环水在氨蒸发器E101A中，由21℃冷却至16.5℃以后，将其送入吸收塔冷却器，以移走工艺过程的吸收热和反应热。

用循环水升压泵克服循环过程中的压力降，循环压力由压力控制阀及补充循环水泵P108A/B调节。

从循环水装置来的冷却水，分别进入蒸汽冷凝器E120、低压反应水冷凝器E109、吸收塔下部冷却器E122下部，排污冷却器E115、高压反应水冷却器E111—氨蒸发器B（E101B）及泵承和取样冷却，进行换热后，返回循环水装置。