年产30万吨稀硝酸工艺设计

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1、年产30万吨稀硝酸工艺设计摘要硝酸是化学工业中重要产品之一，也是化工生产中的重要原料，用途广泛。目前世界各国采用氨氧化法生产硝酸的工艺有多种，根据氨氧化和吸收两部分的压力不同分为常压法、综合法、全中压法、全高压法和双加压法五种典型的工艺流程。现在我国硝酸生产工艺采用规模较大、工艺先进环保、节能的全高压法和双加压法，俩种工艺从吸收率、环保、设备布局、装置安全稳定运行等方面，与其它工艺相比都达到较满意的效果，尤其是双加压法集中了氨耗低、铂耗低且成品酸浓度高和尾气中NO含量低的优点，体现了工艺技术先进、节能环保、生

2、产成本低、综合技术经济指标最佳的特点，尤其适合我国国情，因此，双加压法在稀硝酸的生产中占据主导地位。关键词：稀硝酸，双加压氧化炉；铂催化剂；吸收塔；工艺计算；尾气处理3目录前言3第一章总论31.1硝酸工业的概况及发展趋势31.1.1国外硝酸工业的现状及发展趋势31.1.2国内硝酸工业的现状及发展趋势31.2硝酸的性质31.2.1硝酸的物理性质31.2.2硝酸的化学性质31.3硝酸的用途3第二章稀硝酸生产流程综述32.1双加压法32.2稀硝酸生产流程的确定32.3稀硝酸生产的主要原理3第三章氨的接触氧化33.1

3、氨的接触氧化原理33.2催化剂的选择33.3铂系催化剂33.3.1化学组成33.3.2物理性状33.3.3铂网的活化、中毒及再生33.3.4铂网的损失和回收33.4氨催化氧化的反应动力学33.5工艺条件的确定33.6混合气组成33.7爆炸及其防止33.8氨接触氧化工艺流程33.8.1空气和氨的净化33.8.2混合气体的配制33.8.3反应热的利用33.8.4工艺流程简述3第四章一氧化氮的氧化34.1一氧化氮氧化机理34.2氧化反应的影响因素34.3一氧化氨氧化的工艺流程3第五章氮氧化物的吸收35.1氮氧化物吸

4、收机理35.2工艺条件的确定35.2.1吸收温度335.2.2操作压力35.2.3气体组成3第六章工艺计算36.1物料衡算36.1.1反应器（氧化）36.1.2废热锅炉（WHB）和冷却-冷凝器36.1.3吸收塔36.1.4生成的酸36.1.5总收率36.1.6放大至所需生产的速率36.2能量衡算36.2.1压缩机（透平机）36.2.2氨气化36.2.3氧化器3第七章主要设备的工艺计算和选型37.1氨氧化炉37.1.1设备简介37.1.2工艺计算及选型37.2酸吸收塔37.3其他设备选型37.3.1尾气透平膨胀

5、机：向心式膨胀器P320—35/11—1137.3.2离心式压缩机：DA—1000—513第八章设计总结与讨论3参考文献33前言本设计是根据课程设计要求进行编写的，内容是年产10万吨稀硝酸（HNO3）生产工艺设计。为了全面介绍稀硝酸工艺过程设计的基本内容、基本原理，本设计共分为五章。第一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，说明的双加压法在当今工业生产中的重要性；第二章较详细地论述了稀硝酸的三种生产方法，确定本设计采用双加压法；第三章重点阐述了稀硝酸生产中各个环节的工艺流程，进行了物料

6、和能量的工艺计算；第四章简单介绍了典型机械设备选型与论证；最后予以总结、列明参考文献并致谢第一章总论1.1硝酸工业的概况及发展趋势1.1.1国外硝酸工业的现状及发展趋势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，目前最大装置为2000t/d；（2）、装置高压化；（3）、产品多样化，可生产浓、稀两种产品；（4）、尾气排放达标，目

7、前大型装置上，特别是双加压装置已实现了150×10-6的指标；（5）、催化剂不断改良；（6）、能量回收合理化；（7）、总体技术提升。由于稀硝酸是半成品，其主要用途是用于制造浓硝酸、硝酸铵等，在此，借浓硝酸在国外的生产情况来反映稀硝酸在国外的生产现。目前，世界上浓硝酸的生产能力约为300万吨/年，2000年总产量为260万吨，我国浓硝酸产量82.48万吨，居世界首位。世界浓硝酸的装置能力如下：表1世界浓硝酸装置能力及产量国别装置能力（万吨/年）开工率（%）美国32.5100加拿大30.7590墨西哥17.466

8、西欧82.085日本24.4580中国9092总计3001.1.2国内硝酸工业的现状及发展趋势从近几年硝酸行业发展来看，在国内硝酸盐行业超常规发展冶金和医药等下游需求快速增长的推动下，我国硝酸行业的发展步伐大大加快。2006年全国硝酸产量达到了181.78万吨，同比增长了12.6%，增速同比下降了11.4个百分点，但依然实现较快增长，当年进口量3.12万吨，出口量1.2万吨，观消费量为183.7万吨