Способ получения азотной кислоты

(191 01) 1 В 2/40 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТО адийной абсорбцией образовавшихсясидов азота водой в присутствииевдоожиженного твердого катализа 3 ра на в ич аю рои и й рдена Трудовоготитут текстильенности овыш е истоты продук о катализатор ованный сопол бензолом и тр 2. Способ по й с я тем, рбцию ведут а в газовой и ч дог лир абсо азот ОЙ а на втррои - прнии катализатораном (0,1-0,3) к жидкой фазе, ра1. и дв ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) ЛенинградскийКрасного Знамени инной и легкой промышим. С.М.Кирова(54)(57) 1, СПОСОБКИСЛОЮ под давлениокисление аммиака с.П.Панов, Л.Я ева и В.Б.Кут етельство ССС В 21/40, 1967 ельство СССР В 21/40, 1984 ПОЛУЧЕНИЯ АЗО ем, включающии последующе тадии абсорбции, о тс я тем, что, с . степени абсорбции та, в качестве твера используют грану-. имер стирола с дивиибутилфосфатом.п. 1, отличаючто на первой стадии до содержания оксидов фазе 0,27-1,1 об.%,. и массовом соотноше0,085 0,068 0,055 0,045 0,035 0,025 0,018 1,21 0,84 43 0,73 0,58 0,46 0,29 Таблица Концентрация НМО на тарелке, % КонцентрацияМОв газепод тарелкой,об,% Тарелка Таблица 2 КонцентрацияНИО на тарелке, % Тарелка нцентрация в,газе д тарелкой об.%6,500 0,190 38 58,00 50 099 4 1,5 Изобретение относится к способам получения азотной кислоты и касается вопроса интенсификации стадии абсорб. ции окислов азота,Цель изобретения - повышение степени абсорбции и чистоты продукта. П р и м е р 1 известный)Процесс производства азотной кислоты ведут под давлением 730 кПа. Нитрозный газ после контактного окисления аммиака, отделения кислого конденсата охлаждением газа и окисления оксида до диоксида азота подают в абсорбционную колонну диаметром 3,2 м, состоящую из 4/ ситчатых тарелок.10 тарелок сверху колонны имеют отвер стия диаметром 4 мм и свободное сечение 107, на которых находится .по 50 кг силикагеля в соотношении с жидкой фазой 0,25;1, нижние 37 тарелок имеют отверстия диаметром 2 мм и свободное сечение 57. Переливы тарелок защищены сеткой из нержавеющей стали для предотвращения переноса силикагеля с тарелки на тарелку. Абсорбер орошается водой в количестве 4720 г.Концентрация газа на входе под 10-ю тарелку, считая сверху, оставляет 0,155 об,%, концентрация МО в отходящем газе 0,018 об.7., производительность агрегата 15,04 т/ч НЮэ, степень абсорбции 99,7%, гидравлическое сопротивление в колонне 49,7 кПа.Изменение концентрации НМО и га. - за по тарелкам показано,в табл.1."у20П р и м е р 2. Нитрозный .гаэ,полученный аналогично примеру 1, подают в абсорбционную колонну диаметром 32 м, состоящую из 38 сетчатых 25 тарелок, 21 тарелка сверху колонныимеет отверстия диаметром 4 мм и свободное сечение 107, на которых в соотношении 0,2:1 находится гранулированный сополимер стирола с дивинил бензолом и трибутилфосфатом с диаметром гранул 5 мм, нижние 17 тарелокимеют отверстия диаметром 2 мм, свободное сечение 5%. Абсорбер орошается водой в количестве 4720 кг/ч.1З 5 Концентрация газа на входе под 21-ютарелку, считая сверху колонны, составляет 1,1 об.7, а на выходе иэколонны 0,016 об,%, производительность агрегата 15,04 т/ч НЮ, сте" 40 пень абсорбции 99,757, гидравлическое сопротивление в колонне 49,0 кПа.Изменение концентрации НБО и газапо тарелкам показано в табл, 23 1239093Продолжение табл.2Э Продолжение табл.2 36 0,03 0,58 8,10 0,90 6,50 0,72 20 38 0,35 0,016 5,20 21 0,58Показатели по примерам 3 - 6приведены в табл.Э,0,65 0,04 35 Таблица 3 КоличестКонцентрация ИОвотход.га-.зе, об.Х Степеньабсорбции, Х Количество катаСоотношениеТ:Ж во тарелок лиэаторана однойтарелке,кг 99 э 60 99,77 98,60 20 21 60 10 99,77 2 70 Экспериментально установлено, что предлагаемый сополимер ускоряет :процесс жидкофазного.окисления ,Ю(ННО ) в ЯО за счет концентрирования на своей поверхности МО(ННО), т.е. выступает в качестве катализато-, ра, что ведет к повышению степени абсорбции ЮО и соответственно концентрации азотной кислоты по тарелкам колонны, причем в большей мере, чем при использовании силикагеля,Последнее подтверждается экпериментальными данными, полученными в однопо. - З лочном барботажном аппарате при 20 С,оприведенной скорости газа 0,3 м/с, парциальном давлении кислорода 20 кПа, плотности орошения 0,5 м /м ч при Т:Ж .= 0,25; и диаметре частиц ката - 40 лизатора 5 мм. Результаты испытаний даны втабл.4. Т а блица 4 В присутствии снликагеля Концентрацияорошаемой кислоты, Е присутствии граул сополимера концентрациявыходнойкислоты,степеньабсорбции,Е степеньабсорбции,Х концентрациявыходнойкислоты,Х 21,0 0,54 0,10 0,4 18,0 0,47 20,0 0,70 22,0 0,77 О,6 0,22 0,1:1 0,3: 0,05:1 0,35:1 Концентрация газа ИО,степеньокисления, 203,об.7 1 2 Ь 37 0,02 0,41 0,024 0,015 0,090 0,015,239093 Продогление табл.4 В присутствии силикагеля присутствии грал сополимера Хонцент"рацияорошаемой кислоты, Х Концентрация газа Ю,степеньокисления, 203,об.й концентрация онцеитацияыходноислоты,степенабсорбции Х тепеньбсорбии,й 0,2 0 4 20,0 5,8 7,0 10,80 6 0 7,0 1,10 7 15,0 920 0;0 1,50 0 16,5 т инпридо ко анин приведены в Предлагаемый катализатор являетсяхимически устойчивым по отношениюк азотной кислоте концентрацией до103, что позволяет использовать егов сравнении с известным на большемчисле тарелок абсорбционной колонны,считая сверху,Использование в качествекатализатора жядкофазного окисления НЮ иЮ кислородом сополимера стирола сдивинилбензолом и трибутилфосфатом посравнению с известным позволяетенсифицировать абсорбцию БОведении процесса на 1 ступени ицентрации МОю 0,27-1,1 об.Х, Приконцентрации ИО менее 0,27 об.Жпредлагаемый способ показывает эффективность на уровне известного, а приконцентрации более 1,1 об,Е дополнительного эффекта уже не дает и,кроме того, азотная кислота загрязняется продуктами распада матрицы сополимера, катализатор быстро теряетактивность. Оптимальным является проведение 1 стадии абсорбции до содержания окисдов азота 0,68 об.%, так как в этом случае возможно получениенаивысшего экономического эффектавследствие не только повышения степени абсорбции, но и уменьшения гидЗОравлического сопротивления абсорбераснижения его металлоемкости путемуменьшения количества тарелок в абсорбере.По предлагаемому способу продукци"онную кислоту получают более высокого,качества в сравнении с известным. Прииспользовании катализатора на тарелках с концентрацией входящего газапо ЮО менее 1, об,7 азотная кислота полностью отвечает ОСТ (табл.2), а40а при большем содержании КО азотнаякислота, содержит 50 мг/л органических примесей, что существенно ниже,чем в случае применения в качествекатализатора силикагеля. По иэвест 45ному способу продукционная кислотавсегда в большей или меньшей степени загрязнена кремниевой кислотой иее солями,Результаты испыт1 О табл.5.8 Таблица 5 1239093 Общее число тарелок в абсорбе ре Гидравлическое,Количество .тарелок скатализатором во 11ступени Концентрация МОвотходящемгазе после 11 ступени, об.Х Общаястепеньабсорбции, 7. Показания сопротивление,кПа 99,6 О,55 8 49,5 10 0,26 49,7 0,27 49,6 0,68 49,0 18 40 18 38 0,95 48,9 24 50 мг/лорганических приме- сей 38 1,20 99,75 49,1 При соотношении катализатора и жидкой фазы на тарелке с 0,1:1 не достигается устойчивый эффект от применения катализтора, а при Т:Ж0,3:1 показатели процесса практически не изменяются, что подтверждается примерами. Таким образом, в сравнении с известным предлагаемое техническое решение поэволяетснизить металлоемкость абсорбционного узлаи даетэкономию энергоресурсов путеминтенсификации процесса абсорбции при неизменных степени использования сырья и качества продукта. Составитель Р.ГерасимовТехред Л.Олейник Корректор Г.Решетник Редактор Н.Гунько Заказ 3349/18 Тираж 450Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5