Способ переработки оксидов азота в неконцентрированную азотную кислоту

)э С 01 В 21/40 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО 0 (с ОО ЬЭ 0 асыщение е омагничипри напря Э. После розные гаское уничая кислота выми пластинами. Ня кислородом в процесс ут в течение 20-40 минмагнитного поля 1500-2 онной колонны нит пают на каталитиче Продукционная азотн то-барие поглотител вания вед жен ности абсорбци зы посту тоже ние,(21) 4648035/26(71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства, Горловское и роиэводственное объединения "Стирол" икооператив "Спутник"(56) Авторское свидетельство СССРМ 833484, кл, С 01 В 21/40, 1981.(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ОКСИДОВАЗОТА В НЕКОНЦЕНТРИРОВАННУЮАЗОТНУЮ КИСЛОТУ Изобретение относится к способам получения азотной кислоты 50-70-ной концентрации и может найти применение в химической и азотной промышленности.Целью изобретения является повышение степени переработки,Сущность изобретения заключается в следующем. Нитроэные газы выходят из котла-утилизатора и поступают в окислитель, в котором происходит окисление оксида азота И в четырехокись, Далее нитрозные газы поступают в подогреватели воздуха и хвостовых газов, а затем направляют для охлаждения в скоростные холодильники, в которых происходит конденсация водяных паров, окисление ЙО и И 02,за счет чего образовывается слабая азотная кислота,Из холодильника смесь нитрозных газов и азотной кислоты направляют в сепаратор, где происходит отделение 42 - 47 Я-ной кис(57) Изобретение относится к способам получения азотной кислоты 50 - 70-ной концентрации и может найти применение в химической промышленности, Способ включает абсорбцию оксидов азота поглотителем, содержащим азотную кислоту и предварительно обработанным магнитным полем напряженностью 1500 - 2500 Э, в котором одновременно с магнитной обработкой осуществляют аэрирование поглотителя воздухом или газовой смесью, содержащей 90-99кислорода, в течение 20 - 40 мин при удельном расходе воздуха или газовой смеси 0,2- 2,0 м на 1 м поглотителя в 1 ч, Способ позволяет повысить степень переработки оксидов азота в азотную кислоту, 3 табл,лоты. Образовавшаяся азотная кислота поступает в абсорбционную колонну на тарелку с соответствующей концентрацией ф кислоты, а нитрозные газы подаются в нижнюю часть абсорбционной колонны. На верхнюю тарелку:йодается аэрированная газовой смесью в магнитном поле поглоти- тельная жидкость, содержащая азотную кислоту, Насыщение поглотителя кислородом происходит в аэраторах, Поглотитель постоянно циркулирует в замкнутом цикле аэратор - магнитный аппарат, Напряженность магнитного поля создается постоянными ферри- а35 40 Н -1500- 2500 3 45 50 55 средней концентрации отбеливается для удаления не вступивших в реакцию оксидов азота и поступает на склад готовой продукции,П р и м е р. Для проведения исследования по абсорбции оксидов азота под давлением используют установку, состоящую из абсорбционной колонны, напорной емкости для поглотителя (кислого конденсата), смесителя для приготовления нитрозного газа и ротаметра для измерения расхода нитрозного газа,Требуемый состав нитрозного газа достигается путем пропускания азота из баллона через испаритель, заполненный жидкими оксидами азота, в котором поддерживается необходимая температура и давление. Нитрозный газ иэ испарителя направляется в смеситель. Необходимая окисленность оксидов азота достигается за счет ввода в смеситель чистого ИО из баллона, Газовая смесь в смесителе (емкостью 150 л, под давлением 6,0 МПа) перемешивается в течение 2 ч, после чего нитрозный газ отбирают на анализ.Затем проанализированный нитрозный газ поступает в абсорбционную колонну, Поглотитель, содержащий азотную кислоту с необходимой концентрацией, заливают в напорную емкость и с помощью давления, создаваемого азотом из баллона, подают в абсорбционную колонну, Необходимый расход поглотителя поддерживают подающим вентилем и контролируют по объему. Расход нитрозного газа фиксируют по показаниям предварительно отградуированного ротаметра.Предварительное аэрирование омагниченного поглотителя проводят следующим образом. Поглотитель, содержащий азотную кислоту, омагничивают в магнитных аппаратах. Напряженность магнитного поля создают постоянным феррито-бариевыми пластинами (Н - 1750 Э), После магнитных аппаратов поглотитель поступает в аэратор, где он аэрируется воздухом или газовой смесью, содержащей 90-99 кислорода, пзои удельном расходе газа 0,2-2,0 м на 1 м жидкости в 1 ч, Насыщенный кислородом " поглотитель снова возвращается для омагничивания в магнитные аппараты, Аэрированию при одновременной магнитной обработке поглотитель подвергается в течение 20-40 мин, Предварительно насыщенный кислородом поглотитель подают на верхнюю тарелку абсорбционной колонны.После абсорбционной колонны нитрозные газы выбрасывают в атмосферу или на каталитическое уничтожение, Продукционную азотную кислоту средней концентрации выводят из нижней части колонны. Абсорбцию нитрозных газов проводят при следующих параметрах. расход газа на колонну, при линейной скорости 0,25 м/с, 129 л/мин., 5 температура абсорбции 20 С, давление0,35 МПа, расход смеси поглотителя 110- 120 мл/мин.Абсорбционная колонна имеет однуситчатую тарелку диаметром 56 мм, диаметр 10 отверстий на тарелке 2 мм, ее свободноесечение 3,5. Высота перелива 70 мм,Полученные результаты, проведенныеаналогичным образом, сведены в табл. 1,Из резуЛьтатов, полученный на стендо вой установке, видно, что предварительноеаэрирование поглотителя при одновременном омагничивании позволяет значительно увеличить степень поглощения и переработки нитрозного газа. Увеличение степени по глощения на одной тарелке приомагничивании 10,4, а при одновременном аэрировании и омагничивании - на 18,75, т.епочти вдвое, а степень переработки увеличивается на 11,6 и 21,72 соот ветственно.Приведенные в табл. 1 концентрациинитрозного газа и азотной кислоты характерны для верхней части абсорбционной колонны. Поскольку магнитные свойства 30 поглотителя сохраняются около 24 ч, а количество кислорода, растворенного в поглоти- теле не уменьшается (табл. 2) в течение 1 ч, что достаточно для прохождения поглотителем абсорбционной колонны по всем тарелкам сверху вниз, проводят эксперименты на крепкой кислоте, которые приведены в табл, 3.В таблице 2 представлены данные по изменению концентрации кислорода в кислом конденсате. Из табл. 2 видно, что наиболее оптимальный вариант аэрирования при удельном расходе 0,2-2,0 м на 1 мзжидкости при3 Приведенные в табл, 3 концентрации нитрозного газа и азотной кислоты соответствуют нижней части абсорбционной колонны. Эксперименты на концентрированных газах приведены при тех же условиях, что и для слабого нитрозного газа.Полученные результаты свидетельствуют, что при омагничивании и аэрировании концентрированной кислоты степень поглощения и переработки также значительно увеличивается. Увеличение степени поглощения за счет только омагничивания 3,5, а при одновременном аэрировании 6,7.Степень переработки увеличивается на 12,0 и на 22,5 соответСтвенно, что примерно соответствует степеням переработки для1668291 Формула изобретения Способ переработки оксидов азота в не- концентрированную азотную кислоту, включающий их абсорбцию поглотителем, содержащим азотную кислоту, предварительно обработанным магнитным полем напряженностью 1500-2500 Э, о т л и ч а ющ и И с я тем, что, с целью повышения степени переработки, одновременно с магнитной обработкой осуществляют аэрирование поглотителя воздухом или газовой смесью, содержащей 90-99 кислорода, в течение 20-40 мин при удельном расходе воздуха или газовой смеси 0,2-2,0 м на 1 м поглотителя в час. 0,59 0,39 ЭЭ, 1 30,818,9 ноиын хонденолт.нодерхлннй 12 880 1 О 20 30 1700 1700 О 59 18,9 0,59 20,9 1700 0,62 21,0 а 0Ф50 1700 0,62 21,1 1700 0,62 2,1 0,56 18,9 1 О 10 1750 1,5 0,56 19,0 20 20 750 0,56 21,5 30 1750 15 0,60 22,0 40 50 40 1750 1,5 0,60 23,0 23,0 50 1750 1,5 0,60 И р и н е н л н ы е. Сзо" хононтрлин иоходного интрозного глзл; С- хоиентрлиил ннтрозного глзв нл яыходе нл зФЦ нз хононны.2500 2500 3000 6,64 6,64 6,64 О,0,50,5 слабого нитроэного газа, Приведенные данные указывают на влияние омагничивания и аэрирования поглотителя именно на переработку оксидов азота в кислоту, которые для концентрированной кислоты даже чуть 5 выше, тогда как увеличение степени поглощения для нее значительно ниже, чем для 1-ной НМОз. Таким образом, при использовании 10 предлагаемого способа концентрация продукционной кислоты увеличивается, а содержание оксидов азота в выхлопных газах уменьшается на 50-70 по сравнению с 15 известной технологией. 2ы3456яУ н щ89Ф011Р 0,39 0,37 0,39 0,38 0,38 0,37 0,37 о,за 0,36 035 ОЭ 5 33,1 37,0 37,2 Э 7,4 37,4 ЭЭ, 33,0 38,6 39,0 4,0 41,0 30,8 37,3 37,4 37,5 37,5 ЭО,Э 3,0 38,2 ЭЯ 5 40,8 40,81668291 Таблица 3 ЮббС 4 аюоб.2 Опмт Поглотитель Времяомагиичннаниямин Времяаэрироланяя,мин Папряяенностьполл, Э УпельньпРаспопВоелуяалlм Степень поглоиения Степень переработая опсипол азота еяислоту по гану по кислота НйО 582л1л Составитель Е.НаумоваТехред М.Моргвнтал Корректор М,Пожо Редактор Н.Гунько Заказ 2621 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 4 2 3 а 6 7 8 9 1 О 11 1 т 1 Ою20ЭО4050М10 1 О20 2030 3040 4050 50 щ 1750 1750 1750 1750 1750 1750 1750 1750 750 1750 6,29 6,29 6,16 6,16 6,6 635 1,5 Ь,Э 5 1,5 6,35 1,5 6,24 1,5 624 1,5 6,24 4,87 487 4,85 4,74 4,74 4,72 4,93 4,92 4,88 4,75 4,47 4,74 22,6 22,6 22,9 2323,1 23,4 22,4 22,5 23,1 23,9 Эа,о 24,0 223 22,4 22,9 23,0 2 Э,1 23,1 22,3 22,5 23,3 2 Э,6 23,8 23,8 498 5,06 556 5,58 5,58 4,98 5,11 5,74 5,96 6,1 61