年产30万吨双压法稀硝酸工艺设计

化工设计报告书年产 30 万吨稀硝酸工艺设计 一、稀硝酸生产的主要原理解氨接触氧化法制硝酸的总反应式为:NH3+2O2===HNO3+H2O，反应可分三步进行：氨的接触氧化过程：在催化

化工设计报告书 产 稀 酸 艺 计 万 吨 硝 工 设 3 0 年 稀 生 主 理 的 原 、 酸 一硝产要 NH 硝 解氨接触氧化法制酸的总反应式为 : +2 = = = H N + O ，反应可分三步 3 2 3 2 O O H 进行： : ：下氧 氨的接触氧化过程在催化剂的作用，将氨氧化为一化氮，其反应式为 = = = = 4 N O + 6 H 4NH+5OO1 （） 2 32 NONO ：成成： 一氧化氮氧化过程将前一过程中生的进一步氧化，其反应式为 2 2 （） = = = = 2 N 2NO+O 2 2 O 程化品 氮氧化物的吸收过：用水吸收二氧氮，从而得到产硝酸，其反应式为 ： 3N + O = = = = 2 H N +NO3 （） 2 2 3 O H O 45%60% 度稀 用此工艺可生产浓为～的硝酸。 60 用提 的 年代后，硝酸生技术特点是，采大型化组，适当的高操作压力。 产 低，物 采用高效设备，降原料及能量消耗决尾气中氮氧化的污染问题。 工 件 定 确 、 条 二艺的 ： 剂 催化 铂系催化剂 条 艺 化 工 氨氧件 1 . 温度 同后不 成 在不温度下，氨氧化的反应生成物也同。低温时，主要 生 7 0 0 9 0 % 6 5 0 1 0 0 0 ； ℃ ℃ 加 时 时 的是氮气。，氧化反应速率快，氨氧化率达～， 9 5 % 1 0 0 0 9 8 % ， ℃ 温 。 时 ， 度 氨氧化率为～高于由于一氧化氮分解氨氧化率反 1 0 0 0 6 5 0 围 速 ～ 也 内率 而下降。在℃范，温度升高，反应加快，氨氧化率提高。 损氧更 ， 但是温度太高，铂失增大，同时对化炉材料要求也高。因此一般常压 下 9 0 0 8 5 0 7 5 0 8 7 0 ， ℃ ～ ～ 加 氧化温度取压氧化取℃为宜。 2 . 压力 NO 化为力 氨氧反应实际上可视不可逆反应，压对于产率影响不大， 应工加 但加压反有助于反速度的提高。在业生产条件下，压时氧化率比常压氧 时 2 % 尽 管 。 1% 率速 加 化率低～压可导致氨氧化降低，但由于反应度的提高可使催 N O NO 度力 化剂的生产强增大。尤其是压提高可大大节省氧化和吸收所用的 2 备用作 。 昂贵不锈钢设。生产中究竟采常压还是加压操，应视具体条件而一般 定 1 . 0 M P a 0 . 5 M P a 0 . 3 ～ 加压氧化采用压力，国外有采用。 0 . 4 5 M P a 中选 由于本设计选用全压法，操作压力为。 间 时 和 接触 3. 的触 层 混合气体在铂网区停留时间称为接时间。当铂网规格 的气速 数不变时，在一定时间内，流过的体量越大，气流度越快，接触时间 也 生 就越短，催化剂的产强度就越大。 气在留 当接触时间太长即流速度太慢，氨铂网前高温处停时间过长，会引 还成解 起氨的分解，同时会引起已氧化生的一氧化氮的分，从而降低氧化率 。 2N =N+3H 32 H