消酸生产工艺.docVIP

目录 1 前言 1 2 总论 2 2.1 硝酸工业的概况及发展趋势 2 2.1.1 国外硝酸工业的现状及发展趋势 2 2.1.2 国内硝酸工业的现状及发展趋势 2 2.2 硝酸的性质 3 2.2.1 硝酸的物理性质 3 2.2.2 硝酸的化学性质 4 2.3 硝酸的用途 4 2.4 硝酸的毒性、安全和贮运 5 3 稀硝酸生产流程综述 6 3.1 各种生产方法综述 6 3.1.1 常压法 6 3.1.2 加压法 6 3.1.3 综合法 7 3.2 稀硝酸生产流程的确定 8 3.3 稀硝酸生产的主要原理 9 4 氨的接触氧化 11 4.1 氨的接触氧化原理 11 4.2 催化剂的选择 12 4.3 铂系催化剂 12 4.3.1 化学组成 12 4.3.2 物理性状 13 4.3.3 铂网的活化、中毒及再生 13 4.4 氨催化氧化的反应动力学 14 4.5 工艺条件的确定 15 4.6 混合气组成 16 4.7 爆炸及其防止 17 4.8 氨接触氧化工艺流程 18 4.8.1 空气和氨的净化 18 4.8.2 混合气体的配制 19 4.8.3 反应热的利用 19 4.8.4 工艺流程简述 19 5 一氧化氮的氧化 22 5.1 一氧化氮氧化机理 22 5.2 氧化反应的影响因素 22 5.3 一氧化氮氧化的工艺流程 23 6 氮氧化物的吸收 24 6.1 氮氧化物吸收机理 24 6.2 工艺条件的确定 24 6.2.1 吸收温度 24 6.2.2 操作压力 25 6.2.3 气体组成 25 6.3 吸收工艺流程 25 7 工艺计算 27 7.1 物料衡算 27 7.1.1 反应器（氧化） 27 7.1.2 废热锅炉（WHB）和冷却-冷凝器 28 7.1.3 吸收塔 31 7.1.4 生成的酸 34 7.1.5 总收率 34 7.1.6 放大至所需生产的速率 35 7.2 能量衡算 35 7.2.1 压缩机（透平机） 35 7.2.2 氨气化 37 7.2.3 氧化器 37 8 主要设备的工艺计算和选型 40 8.1 氨氧化炉 40 8.1.1 设备简介 40 8.1.2 工艺计算及选型 40 8.2 酸吸收塔 42 8.3 其他设备选型 43 8.3.1 尾气透平膨胀机：向心式膨胀器P320—35/11—11 43 8.3.2 离心式压缩机：DA—1000—51 43 9 车间设备布置 44 10 硝酸尾气的处理 45 10.1 溶液吸收法 45 10.1.1 碱液吸收 45 10.1.2 亚硫酸溶液吸收法 46 10.1.3 延长吸收法 46 10.1.4 用稀硝酸加钒盐吸收法 46 10.1.5 硝酸吸收法 46 10.2 固体物质吸收或吸附法 47 10.2.1 固体物质吸收法 47 10.2.2 固体吸附法 47 10.3 催化还原法 47 11 结论 49 附图 51 参考文献 52 致谢 54 前言 经过两年的学习和在车间的生产实践，我深刻理解了化工设计的真谛，本着理论与实际相结合的原则，在毕业之即专门选择了以硝酸生产为题材的毕业设计。此次毕业设计的训练，进一步巩固加深了所学的基础理论、基本技能和专业知识，使之系统化、综合化，对我以后的工作和生活起到了不可估量的作用。 本设计是根据系下达的毕业设计任务书进行编写的，内容是年产27万吨稀硝酸车间的工艺设计。为了全面介绍稀硝酸工艺过程设计的基本内容、基本原理，本设计共分为十章。第二章概述了硝酸的现状和趋势、硝酸的物理化学性质、用途和生产发展等；第三章较详细地论述了稀硝酸的三种生产方法和本设计生产流程的确定；第四章、第五章、第六章重点阐述了稀硝酸生产中各个环节的工艺流程及其工艺选择的原理，并在本设计结尾附有该工艺流程的CAD图；第七章进行了物料和能量的工艺计算；第八章简单介绍了主要设备的选型，并在本设计结尾附有氧化炉设计图；第九章介绍了车间的布置的基本要求和原则，并在本设计后面附有稀硝酸车间布置图；第十章介绍了目前处理硝酸尾气的各种方法，并对这些方法做了合理化选择；第十一章对本设计进行了全面的总结和讨论。最后附有参考文献。 本设计是以我两年来的学习和实践为依托，在指导老师和参考资料的帮助下完成的，尽管做到集中优点、克服和改善缺点。但由于本人水平有限，设计中有错误和不妥之处总是在所难免，恳切希望读者多给予批评指正。 2 总论 2.1 硝酸工业的概况及发展趋势 2.1.1 国外硝酸工业的现状及发展趋势[1] 目前各国硝酸工业的发展趋势是随着合成氨和硝酸磷肥的生产装置大型化而采用大机组、大装置，合理提高系统压力，提高产品浓度，降低原材料及能量的消耗，降低尾气排放浓度，以减少对大气的污染。硝酸工业形成了如下的趋势：（1）、生产规模大型化，目前