文档介绍：
目录
一、综述…………………………………………………………2—6
二、生产流程的确定……………………………………………6—7
三、生产流程简述、定三氧化二氮 kg
……………………………………………7—11
四、物料衡算…………………………………………………12—14
五、主要设备选型……………………………………………14—17
六、原材料、动力消耗………………………………………17—19
七、“三废”的处理……………………………………………19—21
八、参考文献……………………………………………………22
致谢…………………………………………………………23
一、综述:
1、概述:
纯硝酸是无色的液体,,℃,熔点-℃。工业产品往往含有NO2 ,所以略带黄色,硝酸可以和任意体积的水混合,并放出热量。硝酸是强酸之一,也是强氧化剂,除金、铂及一些稀有金属外,各种金属都能与稀硝酸作用生成硝酸盐;由浓硝酸与盐酸按1:3(体积比)组成的混合液成为“王水”,能溶解金和铂。合成氨工业和硝酸的生产密切相关,氨和空气混合后,通过铂铑合金网(催化剂)便被氧化为一氧化氮。一氧化氮进一步转变为二氧化氮,二氧化氮与水作用变成硝酸。
硝酸是一种重要的化工原料,在各类酸中,产量仅次于硫酸,工业硝酸依HNO3含量多少分为浓硝酸(96%-98%)和稀硝酸(45%-70%)。稀硝酸大部分用于制造硝酸铵、硝酸磷肥和各种硝酸盐;浓硝酸主要用于国防工业,是生产三硝基甲苯(TNT)、硝化纤维、硝化甘油等的主要原料。生产硝酸的中间产物——液体四氧化二氮是火箭、导弹发射的高等原料。硝酸还广泛用于有机合成工业;用硝酸将苯硝化并经还原制得苯胺;用硝酸氧化苯可制造邻苯二甲酸,均用于染料生产。此外,制药、塑料、有色金属冶炼等方面都需要用到硝酸。
由此可知,硝酸工业、在国民经济、国防工业和航天事业中占有重要地位,根据国家原石油和化学工业局1998年统计报告,(折100%未包括台湾)。
现今稀硝酸的生产流程有十几种之多,各种流程几乎都是以操作压力来分类,归纳起来不外有以下三种:
常压法氨氧化及酸吸收均在常压下进行,这种方法因压力低,氨氧化率高,铂损耗低,设备结构简单,多用6-12个串联的吸收塔。早期吸收塔多用耐酸材质,如花岗石或耐酸砖砌成,现金用塑料和不锈钢制成。常压法缺点是成品酸中HNO3含量低,排放的尾气中氮氧化物含量高,环境污染严重,尾气需作处理。吸收容大,占地多,损耗大。
全压法氨氧化和吸收均在加压下进行。吸收压力可分为两个等级:-,-。全压法因吸收压力高,其NO2吸收率以及成品酸中HNO3含量都较高。排放尾气中氮氧化物含量低,吸收塔容积小,能量回收率高,但氨氧化率比常压法稍低,而且铂损耗较大。
综合法氨氧化和吸收分别在两种不同压力下进行。现有两类流程:一为常压氨氧化—NO2吸收流程;二为中压氨氧化—NO2吸收流程。前者兼有常压和加压法两者优点:其氨耗和铂损耗比全高压法小,不锈钢用量比全中压法少。后者采用较高吸收压力和较低吸收温度,成品酸中HNO3含量可达60%,尾气中氮氧化物含量低于200mg/kg排放。
现代的硝酸工业与早期的相比,无论生产规模、生产技术以及工艺流程都有很大的革新和突破。早期多用常压法,只能生产低于50%的稀硝酸,以后由于设备材质、工艺条件的改进,借助于低温和加压的方法,可以生产50%-70%的硝酸,或一种流程可以兼产60%和70%两种不同含量的硝酸。这已成为今后稀硝酸工业的发展趋向。
2、计划任务书的项目来源:
本课题来源于生产实际,。本设计以氨和空气为原料,采用全高压法生产65wt%的稀硝酸,设计生产时间为7200h/y,连续化生产。在本设计中,包括生产流程的确定,生产流程简述,物料衡算,主要设备选型,原材料和动力(水、电、汽等)消耗,“三废”处理等。
3、原材料来源及水、电、汽等供应情况:
(1)原材料规格: NH3 : %
H2O : %
灰份: 10ppm
(2)公用工程供应情况:
①电力: 高压电低压电
频率 50Hz 50Hz
电压交流6KV 交流380V
类型三相三线三相三线
②工厂空气: 压力: (至少)
温度: 常温
特性: 无油