Абсорбционная колонна

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОУСКОМУ СЗМДтБ%ЯЬСЗЗУ Союз СоввтсннзСоцнаянстнчвсннвРеспублик гм. Кл. В 01 О 53/)8 Ьвударстщвва) квектрт СССР во делан нэвзретенкй к вткрыткДата онублнаеаання описания 25. 10. 81(54) АБОРБЦИОННАЯ КОЛОННА Изобретение относится к техникепроизводства азотной кислоты поддавлением, а точнее, к устройствуабсорбционных колонн, предназначен;ных для получения азотной кислотыпутем абсорбции окислов азота водой. фИзвестна абсорбционная колоннадля производства азотной кислотывключающая корпус с крыщкой и дннщем, окислительную емкость в кубовой части, газопроницаемые ситчатыетарелки с переточными трубкамв,патрубки ввода нитродного газа ижидкости, патрубки вывода хвосто;.вого газа и продукционной кислотыФи охлаждающие змеевики.Под нижней тарелкой размещен эащитный конус, полость оторого сообщается с патрубком для ввода егЦоэ",ного газа под первую тарелку (,1Недостатки этой конструкции заключаются в том, что нерациональноиспользуется кубовая часть колоиюаЬдля доокисления нитрозного газа в пустом объеме: низкий КПД первых тарелок из-за,провала кислоты с ниж- них тарелок в кубовую часть колонны; связанного с плохим распределением ,нитрозного газа йо площади тарелки, что вызывает обратные потокй газа на промежуточтктх тарелках образуется кислота более высокой концентрации, чем отводимой из колонны про-. дукционной кислОты.Известна абсорбцнонная колонна для производства азотной кислоты, включающая корпус с крыщкой и днищем, окнслительную емкость в кубовой части, гаэопроницаетате ситчатые тарелки с переточными трубками, патрубки ввода нитрозного газа и жндкос" тН, патрубаи вывода хвостового газа и продукционной кислотътохлаждающие змеевики и циркуляционный кислотопровод.Особенностью этой конструкции является размещейие на корпусе колонны двух дополнительных патрубков с тру87 бопроводом, соединяющим кубовую часть колонны с ее средней частью и использование центробежного циркуляционного насоса.для перекачивания части продукционной кислоты на вышележащие тарелки.Такое конструктивное исполнение позволяет увеличить времяпребывание кислоты в контакте с нитроэными газами, что позволяет получить продукционную кислоту более высокой концентрации 2 .Однако продукционная азотная кислота в кубе абсорбционной колонны раэбавляется кислотой более низкой концентрации, занесенной с нитрозными газами после стадии конденсации, и влагой, вносимой с воздухом, который подается в кубовую доокислительную часть колонны для доокисления нитроэных газов.Цель изобретения - повышение концентрации продукционной кислоты беэ дополнительных энергозатратуказанная цель достигается тем,Ф что известная абсорбционная колонна, включающая корпус с крышкой и днищем, окислительную емкость в кубовой части колонны, гаэопроницаемые ситчатые тарелки с переточными трубками, патрубки ввода нитроэного газаи жидкости, патрубки вывода хвостового газа и продукционной кислоты, охлаждающие змеевики и циркуляционный кислотопровод, снабжена промежуточной емкостью, установленной под нижней тарелкой, и газораспределитвльным патрубком, размещенных в ней к оси колонны.Целесообразно снабжать колонну двумя гидрозатворами, один из которых соединяет патрубок ввода нитрозного газа с окислительной емкостью и выполнен в Форме разделительной перегородки, а другой соединяет нижнюю тарелку с промежуточной емкостью.Целесообразно, чтобы промежуточ" ная емкость имела в нижней части патрубок, соединенный с циркуляционнымкислотопроводом, который снабжен гидрозатвором и смесителем-окислителем.Целесообразно разместить под нижней тарелкой газораспределительную решетку.Сокращение объема влаги, вносимой воздухом, и кислоты низкой концентрации, вносимой с нитрозными газами, попадающейнепосредственнов про 4342дукционную кислоту, позволяет получить продукционную кислоту болеевысокой концентрации,На чертеже изображена абсорбционная колонна, общий вид.Абсорбционная колонна включаеткорпус 1 с крышкой и днищем, окислительную емкость 2 в кубовой части,гаэопроницаемые, например ситчатые10 тарелки 3 с переточными трубками 4,патрубки 5 и 6 для ввода нитрозногогаза и для вывода хвостового газасоответственно, патрубок 7 для вводажидкости, патрубки 8 и 9 вывода продукционной кислоты. Под нижней тарелкой закреплена промежуточная емкость10 с газораспределительным патрубком11 и с гидрозатворами 12 и 13.В нижней части емкости О закреплен патрубок 14 . сообщающийся с помощью циркуляционного кислотопрово-.да 15 с патрубком 1 б в средней частиколонны. В кислотопровод 5 встроенысмеситель-доокислитель 7 с патрубком 1 Й для подвода воздуха, частичноподаваемого в патрубок 9, и гидрозатвор 20. Между тарелками размещены охлаждающие змеевики 21,Под нижней тарелкой для .повышенияКПД нижних тарелок закреплена газораспределительная решетка 22. Междугидрозатвором 12 нижней тарелки иокислительной емкостью 2 раэмещенбайпасный кислотопровод 23 с регулируемым вентилем для регулирования35процесса рециркуляции кислоты,Наружная поверхность промежуточнойемкости 1 О выполняет роль отбойникаотдепителя влаги (из поступающегов куб колонны нитроэного газа и по 40тока дополнительного воздуха длядоокисления окислов азота в окислительном объеме колонны ) за цнет резкого увеличения объема и изменениянаправления потока газа. При этом45 высаженная на поверхности отбойникавлага стекает в промежуточную емкость, а смесь воздуха и нитрозногогаза через отверстия в гидрозатворепоступает на доокисление в окислительную емкость в нижней части колонныКроме того, промежуточная емкость10 позволяет снизить потреблениеэнергии на рециркуляцию кислоты за55 счет. повышения уровня кислоты внапорной части гидроэатвора.Абсорбционная колонна работаетследующим образом.Формула изобретения Абсорбционная колонна для производства азотной кислоты, включающаякорпус с крышкой и днищем, окислительную емкость в кубовой части,газопроницаемые ситчатые тарелки спереточными трубками, патрубки вводанитрозного газа и жидкости, патрубкивывода хвостового газа и продукционной кислоты, охлаждающие змеевикии циркуляционный кислотопровод, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения концентрации продукционной кислоты без дополнительныхэнергозатрат, колонна снабжена промежуточной емкостью, установленнойпод нижней тарелкой, и гаэораспреде.лительным патрубком, размещенным вней по оси колонны.2Колонна по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что снабжена двумягидрозатворами, один из которыхсоединяет патрубок ввода нитроэногогаза с окислительной емкостью и выполнен в форме разделительной перегородки,а другой соединяет нижнюю тарелку с промежуточной емкостью,3, Колонна по пп. 1 и 2, о т л и"ч а ю щ а я с я тем, что промежуточная емкость имеет в нижней частипатрубок, соединенный с циркуляционным кислотопроводом, который снабжен.гидрозатвором и смесителем-окислите.лем.4. Колонна по пп. 1,2 и 3, о т л и" .ч а ю щ а я с я тем, что под нижнейтарелкой размещена газораспределительная решетка.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Атрощенко В.И. и др. Технология азотной кислоты. М.;"Химия",1976, с.214-216.2. Заявка Японии к: 53-21383,кл. В 01 ) 1/00, 1978. 5 874142Нитрозные газы, содержащие капель-"ную влагу и влагу воздуха, поступаютчерез патрубок 5. Капельная влагаза счет резкого снижения скоростипотока и его направления осаждаетсяна наружной поверхности промежуточ-.ной емкости 10 и стекает в ее нижнюю часть.Освобожденные от капельной влагинитрозные газы через гидрозатвор 13 )Опоступают на доокисление в емкость2 и, пройдя газораспределительныйпатрубок 11 и дополнительную распределительную решетку 22, поступаютна выход через патрубок 6 барботируя через слои кислоты на ситчатыхтарелках 3,Кислота, расслабленная влагой,внесенной на нижнюю тарелку с воздухом и нитрозными газами, через 20гидрозатвор 12 поступает в нижнюючасть промежуточной емкости 1 О и совместно с кислотой низкой концентрации, выделенной из нитрозного газа,поступающего на вход через патрубок5, подается на циркуляцию через гидрозатвор 20 и смеситель-доокислитель17 в среднюю часть колонны черезпатрубок 16. В смесителе )7 происходит смешение разбавленной кислотыс воздухом, доокисление нитрозныхгазов в кислоте кислородом .воздухав кислотопроводе 5 и выдача кислотыв патрубок )6, Продукционная кислотавыдается в виде смеси кислоты различной концентрации, выводимой с патруб,ков 8 и, 9 с образованием кислоты более высокой концентрации, в сравненииполучаемой в известных конструкцияхабсорбционных колонн.Получение кислоты более высокой кон 40центрации без дополнительных энергозатрат позволяет экономить пар на производство селитры в смежных производствах, который используется для доупаркй влаги из кислоты, используемойв качестве сырья.