氨催化氧化制硝酸㊣精品文档值得下载

段，被压缩到，然后此气体经气体换器和水冷却器冷却后，送至超共沸吸收塔。

在此，将气体中的吸收，而余下的气体等送至次共沸吸收塔再进行吸收由真空精馏塔底出来的硝酸浓度为，此浓度比共沸点高，经热交换器，被强酸泵送进超共沸吸收塔顶部，用以吸收塔内气体中的，生成硝酸。

离开超共沸吸收塔塔底的物料是浓度为的硝酸，它含有部分被溶解的，经减压至进入强酸漂白塔，在塔内用二次空气脱除，再经减压后经强酸热交换器进入真空蒸馏塔。

的浓硝酸蒸汽从真空蒸馏塔顶部取出，经热漂白塔浓硝酸冷凝器分离器。

不凝气体所夹带的气被真空系统抽走。

冷凝的浓硝酸溶液经分离之后，进入分配酸槽，股回流入塔，股进入热酸漂白塔，漂白后经成品酸冷却器去成品酸贮槽。

图氧化炉上锥体锥形气体分布器视孔上圆柱体，铂催化剂层下圆柱体消音杯绝热材料耐火砖压网圈托网梁花板下锥体图装置氧化炉炉头铝环不锈钢环网纯铂网石英管托网架换热器列管底气体分布板花板蒸汽加热器过热器法兰隔热层上管板凹形人孔下管板凸形氧化炉及膜式蒸发器的结构和技术特性件使氨和空气混合气能在铂网的整个截面上均匀流过能保证维持接触区域的温度为了减少热损失，应在保持最大的接触面积下尽可能缩小体积④结构结简单，易于拆卸，现在采用最广泛的氧化炉是由上下两个圆锥体和中间个圆柱体所组成的容器，锥体的角度应该满足，般成比较适宜。

图示出了这种氧化器的由下向上，用得最普遍的是由上向下，这种流向的优点是下锥体内可用耐火砖衬里，减少了散热损失在氧化炉与废热锅炉设计成联合设备时见图，可以更加有效地回收热量气流方向与铂网的重力方向致，可以减少铂网的振动，降低铂的损失。

图上锥体和上圆柱体用耐热不锈钢制成，下锥体和下圆柱体用普通碳钢在硝酸尾气中引进浓的，配成摩尔分子数相当的酸尾气，用碱吸收该尾气，副产亚硝酸钠和硝酸钠产品，尾气中从降至，既可改善环境，又可获得亚硝酸钠和硝酸钠产品，提高了企业的经济效益。

该法适用于常压法综合法和全加压法硝酸生产装置。

出液亚硫酸铵和亚硫酸氢铵来洗涤硝酸尾气中的达到较好的综合效果，吸收率可达以上。

吸收反应如下上述反应中第个是主要反应。

由上面叙述可知，本法是企业综合治理各类尾气的中间环，应用有定局限性。

容积和较低的吸收温度，以取得更好的吸收效果。

此法适合高压法如以上全加压法，可使吸收后的气部分排出，部分返回吸收塔进口，本法缺点是增加了投资费用。

，用来吸收尾气中的，使后者氧化吸收生成硝酸。

例如在浓度为硝酸中添加钒盐以计，逆向吸收尾气，能将含尾气停留时间约秒中的脱除以上，富液用的少量空气解吸，返回硝酸生产系统。

∶，气温，用浓度不含的处理含的尾气，脱除率可达，用空气解吸出，后者返回硝酸生产系统。

以上五法中，炭及离子交换树脂等固体物质作吸附剂，其中活性炭的吸附容量最高，分子筛次之，硅胶较差。

分子筛不吸附，所以要先将氧化成。

可用热空气和蒸汽再生分子筛，回收，但再生周期短，在国内外未被硝酸生产中的新工艺和新技术生产能力为万，其中双加压法产量约为万，占总生产能力的。

双加压法具有氨利用率高铂消耗较低酸氧化率高尾气中含量低小于，已低于国家排放标准等优点。

年代中国已从法国公司引进生产技术。

因此大力发展双加压法工艺条件已臻完备，国家在新建或老厂技改时要考虑采用双稀硝酸应用稀硝酸生产浓硝酸硝酸镁法，每生产浓硝酸约需排出浓度为的稀酸水，过去送中和系统处理，处理设备庞大。

现在中国有些工厂将排出的酸中的酸水返回稀硝酸系统作为稀硝酸的吸收水，构成稀硝酸，取得可观的经济效果和环境效益，实施的技术关键是控制的量。

过去酸水全部排出系统，也随之排出。

现在大部分返回系统，势必造成系统中含量的增高，特别在硝酸吸收塔内酸浓度的部位的聚集量更高，这样就会腐蚀不锈钢设备为此可采取以下几条措施控制系统中含量加入生产系统的水中含量要小于氧化镁用来制硝酸镁中含量要小于吸收塔内酸浓度部位达到时，要及时排出含氯稀硝酸。

成，内衬石棉板和耐火砖。

上锥体设有锥形气体分布器，使气流分布均匀及避免网前形成涡流下锥体的花板上，堆放有的瓷环，起消除音响的作用，故称消音环上下圆柱体用法兰连接，法兰之间设有压网圈，用来夹紧铂网上圆柱体上装有四个视孔及分析氨的取样孔，视孔用来观察铂网灼热时的颜色，以判断温度高低及网受热是否均匀在下圆柱体上有点火孔，供开工时在此伸入点火器之用。

此外，尚有测温孔及分析的取样孔氧化炉的气体导出部分的锥形表面，可以使大量的热反射到处于水平位置的催化剂上，借以保证铂网均匀地加热，并使催化区域保持足够高的温度。

因此，下锥体的隔热表面及外部保温是很重要的。

氧化炉气体导出部分的材料在加压操作时，般用耐热高铬钢制作，常压或低压时用碳钢作壳体，内衬耐火砖。

氧化炉气体导入部分或设备衬里的材料有铝镍铬镍合金和不锈钢等氧化炉直径指圆柱体有米米米米等，可单独设立，也可与废热图氧化炉直径为米，采用张网和张纯铂网组成催化剂层，在压力下操作，氧化率可达。

联合装置上部为氧化炉炉头，中部为过热器，头顶部送入，经气体分布板铝环和不锈钢环填充层，使气体均匀分布在铂网上，通过铂催化剂层进行氨的氧化，产生的大量反应热可将反应气热温度升到，在过热器中将干饱和蒸气加热成为，的过热蒸气，反应气温度降至，进入下部列管式换热器，与列管间的水进行换热产生饱和蒸气，本身温度降至，由换热器底部送出。

该设备生产能力大，铂网的生产强度高，设备的热利用好，锅炉部分阻力小，最近，法国公司，又将图所示装置作了如下改进氧化炉外壁设有夹套锅炉氧化炉铂网采用栏式吊框，确保受热不变形氧化炉点火采用回转燃氢点火器，铂网加热均蒸发器结构示于图。

这立式膜式蒸发器下部为列管式换热器。

用蒸汽加热，因被加热物料稀溶液是腐蚀性介质，故蒸发器均采用不锈钢制造。

稀溶液由热交换器底部进入列管内管间通蒸气加热，受热部分汽化，而且受真空抽力的影响，在管中形成股高速向上流动的蒸汽流，溶液被高速气流抽成层薄膜，快速沿管壁向上运动同时被蒸发，最后从列管顶部出来的乳浊液经桨叶式涡流分，蒸浓后的溶液由旁侧出口管引出，气体由筒体上部抽走靠水喷射泵抽成真空，真空度为。

管内蒸汽温度为左右。

表膜式蒸发器玻璃环填料桨叶式涡流分离器无缝钢管筛板小孔人孔温度计口硝酸尾气的处理目前，国内外硝酸尾气的处理可归纳为三大类，即催化剂还原法各种溶剂吸收法和固体物质如分子筛吸附法。

工业上广泛采用第类。

此外，还有少数，下进行，还原剂为，发生以下三个主要反应此外还有极少量和生成。

本法转化率可达，尾气中含量小于，∶，无过氨。

此法的缺点是需消耗大量的氨硝酸。

和甲烷作还原剂，在，将硝酸尾气中的除去。

反应式可表达如下上列式中，和是供热反应，和为脱除称为脱色反应的反应，和为消毁反应，如果燃料气不足，只能使还原为并烧去部分。

还原剂又是供热用燃料，故称为非选择性还原。

本法也能将脱除至小于，但是要消耗大量燃料气，高温尾气带走的热量应充分利用以减少热水溶液作吸收剂，因纯碱制作方便，价格便宜，在国内外应用比水溶液多。

纯碱吸收的主要反应为的吸收率可达，亚硝酸钠可回收利用。

年代上海化工研究院开发成功改进碱吸收处理硝酸尾气技术简称配气法。

具体做法是盖在铂网表面，造成催化剂暂时中毒，也会使铂网催化剂暂时中毒，但水蒸气对铂网无毒害，仅会降低铂网的温度。

为此，原料气在混合前必须经过净化处理。

即使如此，催化剂在使用个月后仍需进行再生处理。

再生方法是将铂网从氧化炉取出，浸泡在的盐酸溶液中，在下恒温，然后分离再用蒸馏水洗至中性，最后铂网经干燥和在氢气火焰中灼烧活化后，装入氧化炉重新参与反应。

氨催化氧化的反应机理，与和在催化剂上的反应相仿，包括以下几个步骤由于铂吸附氧的能力很强，铂催化剂表面吸附的氧分子中的共价键被破坏，生成二个氧原子铂催化剂表面从气体中吸附氨分子，随后氨分子中的氮和氢原子与氧原子结合进行电子的重新排放，生成氧化氮和水分子④铂对和水分子的吸附能力较小，它们在铂催化剂表面脱附，进入气相中。

研究表明，气相中氨分子向铂网表面的扩散是整个催化氧化过程的控制阶段，也就是说整个反应是由外扩散控制的。

理，МИ捷姆金等导出间在网上的宏观反应动力学式中氨空气混合气中氨的浓度通过铂网后氮氧化物气中氨的浓度铂网的比表面积活性表面铂网截面积铂网的层数铂丝的直径标准状态下气体流量铂网截面积。

在实际生产中是已知的，则通过式就可求得在不同下的值，从而求得反应转化率包括氨在主副反应中的转化，因此要比前述的氧化率可利用下列公式直接计算出氨分子向铂网表面扩式中氨分子扩散途径的平均长度设氨在下氧化，所用铂丝为，长的铂丝数为根，则等于，等于，由式可计算得扩散时间为。

实际操作中，反应温度在左右，扩散时间还会缩短。

这数据表明，氨氧化生成的反应速度是极快的，般在左右时间内即可完成。

工艺，首先要保证有高的氧化率，这样可降低氨的消耗和硝酸的生产成本，常压下氧化率可达，加压下也可达其次是应考虑有较高的生产强度和比较低的铂消耗，最大限度地提高铂网工作时间，从而达到操作的稳定性，时已开始，但到时生成量仍旧很少，主要还是生成单质氮和水蒸气。

要使氧化氮产率达到，反应温度必须不低于。

但反应温度过高，由于氧化氮分解，氧化氮产率不但不升高，还会有下降的可能，而且当反应温度高于时，铂的损失将大大增加主要是铂在高温下挥发加剧。

般氨在常压下催化氧化温度控制在，加压下为，操作压力对于氧化氮的产率没有影响，加压氧化如在下操作比常压氧化的氧化率还要低，但铂催化剂的生产强度却因此而大为提高。

例如常压下每公斤铂催化剂每昼夜只能氧化吨氨，而在下可氧化吨氨，同设备生产能力可提高倍。

但压力过高，加剧了气体对铂网的冲击，铂网的机械损失摩擦碰撞后变成粉末增大，因此般采用，国外也有高达称为接触时间。

为保证氨的氧化率达到最大值，接触时间不能太长即气流线速度太慢，因为这要降低设备的生产能力，而且氨容易分解成单质氮，使氧化率降低。