稀硝酸生产工艺大学本科毕业论文.doc

l摘要双加压法生产稀硝酸工艺是当今世界最为先进的稀硝酸生产工艺。双加压法生产硝酸的氧化压力适中，吨酸铂耗少，吸收压力高，对氮的氧化物吸收有利，产酸浓度高，氨耗低，酸尾排放的NOx含量低。双加压法的这些优点，使其占据了主导地位。关键词：双加压法工艺流程稀硝酸Abstractthedevelopmentofmedium-pressuremethodforhighpressurelawanddual-pressure,dual-pressureproductionofdilutenitricacidprocessisthemostadvancedintheworldtoday,dilutenitricacidproductionprocess.Comparedwithothermethods,dual-pressureproductionofnitricacidoxidationpressureismoderate,tonsofacidplatinumconsumption,highpressureabsorption,absorptionofnitrogenoxidesfavorablehighconcentrationsofacidproduction,ammoniaconsumptionislow,acidtailemissionsofNOxcontentislow.Theseadvantagesofthedual-pressureprocess,ithasdominatedintheproductionofnitricacid.Keywords:dual-pressureprocess;process;dilutenitricacid目录摘要1Abstract2目录1第1章硝酸生产发展简史11.1硝酸的工业应用和生产概况11.2常用的硝酸生产工艺11.3硝酸生产工艺之间的比较21.4双加压法稀硝酸在我国的生产现状4第2章双加压法硝酸工艺流程简介62.1主要经济指标和参数控制62.2生产原料的选取72.2.1工业上对液氨的要求：72.2.2对空气的要求：72.2.3对水的要求：82.2.4氨催化剂82.2.5润滑油（L-TSA46防锈汽轮机油）9第3章流程分析双加压法硝酸工艺123.1主要反应方程式123.2氨氧化反应及影响因素123.2.1氮催化氧化的速率控制步骤123.2.2氨氧化的物料和热量衡算133.2.3氨氧化反应的影响因素143.3NO氧化反应及影响因素153.3.1温度与压力对反应速度的影响153.3.2压力对NO氧化空间的影响163.4影响吸收反应的因素17第4章双加压法硝酸生产装置主要设备分析184.1氨空混合器184.2氧化炉与废热锅炉204.4四合一机组22第5章总结24参考文献25致谢26第1章硝酸生产发展简史1.1硝酸的工业应用和生产概况硝酸的生产历史较为悠久，早在十五世纪就有用智利硝石制造硝酸的方法，即用浓硫酸分解智利硝石，一直沿用到1900年。H2SO4+2NaNO3=2HNO3+Na2SO4十九世纪初发明电弧法固定氮，生产NO，再氧化、吸收变为硝酸。该法耗电量太大，仅对挪威、瑞典等电费低廉的国家适用，该法一直沿用到第二次世界大战后。以铂为催化剂进行氨氧化制造硝酸的研究可追溯到1838年，但是一直到1904年在莱比锡建立了三套中试装置：第一个日产3吨（53%浓度）的硝酸工业装置于1908年在德国威斯特伐利亚（westphalia）附近的格特（Gerther）建成。当时采用卷成蜗状铂箱为催化剂，为了节约用铂，1909年改为网状，后又添加少量的銠及钯以改善其活性，随后英、美等国相继采用。但直到1913年Haber法合成氨工艺问世，解决了氨的经济来源后该法才得到发展。硝酸作为一种特殊的产品，可用于和平建设，亦可用于战争。美国在20世纪70年代越战时期，硝酸工业得到快速发展，硝酸产量最高达10000Kt/a。越战之后进行了调整，现保留约67家硝酸厂，总产能7000-7500Kt/a。全球硝酸生产厂家（未含中国大陆）约345家，总产能55100-55700Kt/a，生产方法以高压法和双加压法为主。全球各国生产能力前5名排序为：中国7050Kt/a(预计2013将达10770Kt/a,美国7500Kt/a,，德国3866Kt/a，英国3187Kt/a，荷兰2465Kt/a。全球生产企业前5名排序为：英国帝国化学工业公司2205Kt/a,荷兰氮素公司1100Kt/a,德国巴斯夫950Kt/a,挪威波尔斯洛伦950Kt/a,中国山西天脊煤化工集团公司810Kt/a。1.2常用的硝酸生产工艺（1）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，铂耗较低，设备结构简单，多用6-12全串联的吸收塔。早