双加压法硝酸生产工艺优化研究

发布时间：2020-04-10 13:22

【摘要】：双加压法硝酸生产工艺是目前较为先进的硝酸生产工艺,该方法的特点是氧化、吸收过程压力适中,催化剂消耗低,氮氧化物吸收效果好,同时充分利用原料的反应热,降低了能量的消耗。本文作者针对所在单位双加压法生产硝酸的现行工艺中存在的若干问题,从生产工艺流程入手,分析了吸收过程回用酸性水时的影响、尾气氮氧化物的处理以及设备腐蚀影响,提出了相应的改进及优化方案。在对吸收塔设备结构和吸收原理分析过程中,合理采用Aspen Plus化工过程模拟软件,利用氮氧化物水吸收反应的相关参数,建立了吸收过程的数学模型,可及时了解反应过程中的物料和能量变化状况,以便于根据实际生产情况及时调整工艺参数,保证了吸收过程的稳定运行,并能充分回收利用酸性水。此外,论文还分析了氯离子对不锈钢设备的腐蚀影响,同时对节能降耗等方面存在的缺陷进行了改进。优化方案的实施,降低了环保风险,方便了对工艺和设备的管理,提高装置运行的稳定性。
【图文】：

结构图,冷却盘管,吸收塔,结构图

来的空气冷却），保护内部构件的同时又防止反应热的损失。设备由各部件在现场一次性安装完成。换热器：本装置换热器主要有高温气气换热器、省煤器、低压反应水高压反应水冷器、二次空气冷却器、尾气预热器等，全部采用管壳式固定管热器，设计中换热管采用特殊布置，利用特殊盘环式折流板的结构，这样充低了与工艺气体接触时产生的震动和阻力。空气过滤器：本装置的空气净化设备三级高精度空气过滤器，工作阻过滤效果好。吸收塔：本装置采用不等板间距筛板塔的吸收塔设计，吸收效率高。吸直径Φ3400mm，高度为 57640mm，吸收塔主体以及冷却盘管、塔盘全部使用不锈钢，塔内部总共设计安装 32 层塔板。塔板采用单溢流双 S 形流液方式达到结构简单、接触面积大、效率高的特点，塔板采用了分块活动连接。冷管设计制造时特殊要求，以减少焊缝全部用不锈钢管直径弯制而成，不仅保层塔板温度均匀，提高吸收效率，还减轻了冷却盘管的腐蚀。图 1-2 中为某塔板冷却盘管结构图，以及盘管局部图。

生产工艺流程

兰州大学硕士研究生学位论文双加压法硝酸生产工艺优化研究泵输送到硝酸镁蒸发器，在蒸汽的加热下不断的进行真空蒸发，蒸发提浓后从蒸发器的上部下料管流入浓硝酸镁贮槽，通过浓硝酸镁泵打到高位槽，，在调节阀的控制下，按照比例与来自稀硝酸高位槽的稀硝酸混合，进入浓缩塔中部进行浓缩。在硝酸镁浓缩蒸发过程中产生的含酸蒸汽进入酸水精馏塔，与来自真空水循环槽的低浓度酸性水逆流接触，吸收酸性气体，吸收液通过下料管进入负压水循环槽，而吸收后的气体再经过间接冷凝器冷却，冷凝形成的酸性液体进入负压水循环槽，不凝性气体进入真空喷射器被水吸收，提浓形成浓度为在 0.5%左右的酸性水。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ111.26

【参考文献】