На сайті 11893 реферати!

Усе доступно безкоштовно, тому ми не платимо винагороди за додавання.
Авторські права на реферати належать їх авторам.

Азотна кислота

Реферати > Хімія > Азотна кислота

ЗМІСТ

ВСТУП 3

1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД5

2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

2.1 Обґрунтування вибраного метода виробництва 21

2.2 Опис технологічної схеми виробництва 24

2.3 Характеристика сировини та готової продукції 31

2.4 Початкові данні к проведенню розрахунку 38

2.5 Матеріальний баланс 39

2.6 Тепловий баланс 43

2.7 Технологічний розрахунок 47

2.8 Гідравлічний розрахунок 49

3. ОПИС КОНСТРУКЦІЇ І ПРИНЦИПА РОБОТИ КОНТАКТНОГО АПАРАТА51

4. ВИБІР ОСНОВНИХ КОНСТРУКЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ54

5. РОЗРАХУНКИ НА МІЦНІСТЬ , ЖОРСТКІСТЬ ТА УКРІПЛЕННЯ56

5.1 Визначення товщини стінки корпусу 57

5.2 Розрахунок зміцнення отворів 68

5.3 Розрахунок фланцевого з’єднання 79

6. ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ КОНТАКТНОГО АПАРАТА98

7. РЕМОНТ ТА МОНТАЖ103

8. КОНТРОЛЬ ТА АВТОМАТИЗАЦІЯ ВИРОБНИЦТВА125

9. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУПЦІЙ132

10. ПРОМИСЛОВА ЕКОЛОГІЯ 168

11. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ 179

12. ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЯ 193

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 194

ДОДАТОК А

ДОДАТОК Б

ВСТУП

Азотна кислота за об'ємом виробництва займає серед інших кислот друге місце після сірчаної кислоти. Все зростаючий обсяг виробництва HNO3 пояснюється величезним значенням азотної кислоти і її солей для народного господарства.

Азотна кислота є одним з початкових продуктів для отримання більшості азотовмісних речовин. Сфери застосування азотної кислоти дуже різноманітні. Велика частина її (до 75-80%) витрачається на виробництво азотних і комплексних мінеральних добрив і різноманітних нітратів, 10-15% йде на отримання вибухових речовин і ракетного палива, решта кількості споживається виробництвом барвників, органічним синтезом і в кольоровій металургії.

Промисловістю виробляється неконцентрована (до 60-62% HNO3) і концентрована (98-99% HNO3) кислота. У невеликих об'ємах випускається реактивна і азотна кислота особливої чистоти. У виробництві вибухових речовин нітрацією толуолу, уротропіну, ксилолу, нафталіну і інших органічних продуктів застосовують концентровану азотну кислоту. Для отримання добрив споживається, як правило, розбавлена азотна кислота.

Основними виробниками азотної кислоти є США, Франція, ФРН, Італія, Іспанія, і Англія. На долю цих країн в 70-х роках доводилося понад 75% усієї виробленої тоді кислоти. До 80-х роках виробництво азотної кислоти в капіталістичних країнах стабілізувалося.

Як відмічає у своєму дослідженні британське консалтингове агентство Merchant Research & Consulting Ltd., у цілому світовий ринок азотної кислоти нині є досить насиченим, проте попит на промислові хімікати неухильно підвищується.

Середньорічний темп світового попиту на промислові хімікати на основі азотної кислоти складає 7%.

Зараз зростання виробництва відбувається за рахунок вдосконалення і оновлення технології, а також організації випуску азотної кислоти в країнах, що розвиваються.

Виробництво промислових хімікатів (головним чином, адипінової кислоти, толуілендіізоціанатів і нітробензолу на базі азотної кислоти) сконцентроване, в основному, в Західній Європі і США, хоча останніми роками швидке розширення їх випуску відзначалося в країнах Східної Азії. В Індії швидкими темпами (7% в рік) приростає ринок концентрованої азотної кислоти. Окрім споживання концентрованої азотної кислоти підприємствами оборонного комплексу, продукт використовується у виробництві нітроароматичних з'єднань, акрилонітрильних волокон, пестицидів, ліків і барвників. Особливо відзначається зростання споживання азотної кислоти для лікарських засобів і пестицидів.

Світове виробництво азотної кислоти оцінюється в 750-800 млн. тон. При цьому тільки близько 15-20% азотної кислоти поступає на ринок взагалі. Інша азотна кислота використовується підприємствами - продуцентами азотних добрив, адипінової кислоти і інших хімікатів. У зовнішньоторговий обіг залучається не більше 8-10 % вироблюваною у світі азотної кислоти.

Однієї з стадій виробництва азотної кислоти є стадія окиснення аміаку, яка здійснюється в реакторі, який в виробничих умовах називається контактним апаратом.

Усі промислові способи отримання азотної кислоти основані на контактному окисленні аміаку киснем повітря з подальшою переробкою оксидів азоту в слабку азотну кислоту шляхом поглинання їх водою.

Розробка контактного апарату являє собою основною задачу даного проекту.

1. АНАЛІТИЧНИЙ ОБЗОР

1.1 Сировина і способи виробництва

Сировиною для виробництва азотної кислоти є аміак, повітря і вода. Усі три компоненти піддаються ретельному очищенню. Аміак, що поступає з цеху синтезу, очищають від каталізаторного пилу, що захоплюється газом при виході з колони синтезу аміаку, і від олії (у разі застосування поршневих компресорів для циркуляції газу). Ці домішки є отрутою для каталізаторів, вживаних при конверсії аміаку до оксиду азоту у виробництві азотної кислоти.

Вода, що поступає в колону абсорбції для поглинання оксидів азоту і отримання азотної кислоти, має бути знесолена.

У 30-50-і р. неконцентровану азотну кислоту отримували при атмосферному тиску: окисленням аміаку до NO на платиновому каталізаторі і абсорбцією оксидів азоту в абсорбційних колонах з насадкою з кілець Рашига. У кінці 50-х років була побудована перша комбінована система, в якій окислення аміаку до NO проводили при атмосферному тиску, а абсорбцію оксидів азоту, що утворюються, — під тиском 3,5 Па. Продуктивність такої системи

45 тис. т/рік HN03. В середині 60-х років була розроблена система потужністю 120 тис. т/рік HN03, працююча під тиском 7,3-105 Па. Робота такого агрегату була основана на максимальному використанні тепла реакцій, що протікають в процесі отримання азотної кислоти, у високотемпературній газовій турбіні. При цьому не споживалася енергія із зовнішньої мережі. Ця система отримала найбільше поширення в 70-х, і до 1978 р. в агрегатах під тиском 7,3-105 Па отримували близько 40% усієї азотної кислоти, що вироблялася в СРСР.

Зростання випуску мінеральних добрив в країні привело до необхідності збільшення виробництва азотної кислоти. У зв'язку з цим на початку 70-х років в СРСР була розроблена нова енерго - технологічна система, працююча під тиском 4,2-4,7-105 Па на стадії окислення аміаку і під тиском 11-12,6-105 Па на стадії абсорбції, продуктивністю 380 тис. т/рік HN03.

1.2 Теоретичні основи виробництва

Окислення аміаку

Окислення аміаку киснем повітря до оксиду азоту є каталітичним процесом. Залежно від умов його проведення можливе протікання наступних реакцій :

4NH3 + 502 = 4NO + 6Н2О + 905,8 кДж

Перейти на сторінку номер: 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 Версія для друкуВерсія для друку   Завантажити рефератЗавантажити реферат