KUCHSIZ NITRAT KISLOTASI ISHLAB CHIQARISH QURILMALARI XILLARI.
Ular asosan uch xilga bo‘linishi mumkin:
1. Atmosfera bosimida ishlaydigan qurilmalar.
2. Yuqori bosimda ishlaydigan qurilmalar.
3. Aralash bosimli qurnilmalar (ya’ni bu yerda ammiakni oksidlash atmosfera bosimida azot oksidlarini qayta ishlab, kislotaga aylantirish yuqori bosimda olib boriladi).
Hozirgi vaqtda MDHda 4% qurilmalar atmosfera bosimida, 4% qurilma absorbsiya bosqichi 0,35MPada ishlaydigan aralash bosimli qurilmalar; 54%-0,73MPada ishlaydigan yuqori bosimli qurilmalar, 6% aralash bosimining (ammiakni oksidlash jarayoni atmosfera bosimida, azot oksidlarini yutish esa-yuqori -1,1MPa bosimda ishlatiladi)qurilmalar. Uzbekiston Respublikasida asosan yuqori (R=0,73MPa) bosimli va aralash yuqori bosimli (R1=0,45MPa va R2=1,1MPa) AK-72 xildagi qurilmalar keng tarqalgandir.
2. NITRAT KISLOTASINI YUQORI BOSIMDA ISHLAB CHIQARISH QURILMASI TEXNOLOGIK TASVIRI.
Atmosfera havosi filtr (1)dan (4.1.-rasm) o‘tgach, ikki bosqichli turbokompressor (2)ga o‘tib, 7,3 atomgacha siqilib, 3 qismga bo‘linadi: Havoning asosiy qismi (taxminan 46 ming m3/soat) issiqlik (6)ga borib, u yerda 470K (200oS)gacha isib, aralashtirgich (13)ga kiradi. Suyuq ammiak omborxonadan bug‘latgich (15)ga yuborilib, u yerda suv bug‘i hisobiga bug‘latiladi. Bug‘li issiqlik almashgich (5)da ammiak bug‘lari ham ishlatilib, aralashtirgich (13)ga beriladi. Aralashtirgich (13)da hosil bo‘lgan va tarkibida 11,5%gacha ammiagi-ammiak havo aralashmasi kontakt apparati (12)ga yuboriladi. Bu kontakt apparati (12)da quyidagi gomogen , amaliy qaytmas va ekzotermik reaksiya ketadi;
4NH3(b)+5O2(g0=4NO(g)+6H2O(b)+Q (4.1.)
Bir texnologik qurilmada bunday kontakt apparatidan ikkita bo‘lib, har birini diametri 2,2metrga tengdir. Kontakt apparati ichida ustma-ust qo‘yilgan 12ta, asosan plastikadan yasalgan, to‘r joylashtirilgan. Harorat 1200K(43oS)atrofida ammiakni to‘la oksidlanish darajasi 46%gacha erishiladi. Hosil bo‘lgan nitroza gazlari shu kontakt apparatining davomi sifatida uni pastki qismiga joylashtirilgan qozon-foydalangichga yuboriladi. U yerda nitroza gazlari issiqligi xisobiga bosimi 1,7MPa, haroratni 500K bo‘lgan bug‘ olinadi. So‘ngra nitroza gazlari oksidlovchi apparat (11)ga beradi. U yerda azot monooksidi nitroza gazi tarkibidagi kislorod bilan reaksiyaga kirishib, azot dioksi NO2ni hosil qiladi:
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)+Q (4.a)
Bu ekzotermik reaksiya hisobiga nitroza gazlari yanada isiydi. Shu munosabat bilan, nitroza gazlarini sovutish maqsadida, nitroza gazlari havoni isitish (6) va sovutgich (7)larga yuboriladi, va ularda 50Kgacha sovutiladi. Bu vaqtda nitroza gazlari tarkibidagi bug‘ning asosiy qismi kondensasiyalanib, suyuqlikka o‘tadi. Bu vaqtda qisman konsentrasiya 40% bo‘lgan nitrat kislotasi ham hosil bo‘ladi:
3NO2(g)+H2O(s)=2HNO3(s)+NO(g)+Q (4.6.)
So‘ng nitroza gazlari separator (3)ga yuboriladi. U yerda hosil bo‘lgan kondensat nitroza gazidan ajratiladi. Azot oksidlari deyarli to‘liq nitrat kislotasiga aylanishiga erishish uchun nitroza gazlari absorbsion minora (4)ning pastki qismiga yuboriladi. Bu minoraning tepa qismidan esa texnologik suv beriladi. Separator (3)dan chiqayotgan kondensat, ya’ni 40%lik nitrat kislota eritmasi absorbsion minora (4)ning o‘rtarog‘ida joylashgan, taxminan 47%li nitrat kislotasi hosil bo‘ladigan liqobga (tarelkaga) yuboriladi. (4.b.) reaksiya geterogen bo‘lgani azot oksidlari bilan suvni uchrashish yuzasini oshirishga erishish uchun absorbsion minora (4) ichida 50ta tursimon liqobga qo‘llanadi. To‘rning diametri 2mm, absorbsion minora diametri 3,2m, balandligi esa 44m ni tashkil etadi. Azot oksidlarining absorbsiyalanish darajasi 44-44,5%ni tashkil etadi. Natijada konsentrasiyasi 56-60% bo‘lgan nitrat kislotasi olinadi. Bu hosil bo‘lgan nitrat kislotasi puflash minorasi (10)ga yuboriladi. U yerda 0,73Mpagacha siqilgan 400K haroratdagi atmosfera havosi bilan puflanib, nitrat kislotasi tarkibidagi oshiqcha fizik absorbsiyalangan NO2gazlari kislota tarkibidan chiqazib tashlanadi. Tozalangan bu nitrat kislotasi omborxonaga, azot oksidlari esa absorbsion minoraning o‘rta qismiga yuboriladi. Absorbsion minoraning tag qismidan ham 400 haroratdagi siqilgan havo berib turiladi, nitroza gazlaridan foydalanish darajasini oshirishga erishish uchun. Reaksiyaga kirishaolmay qolgan nitroza gazlari absorbsion minora (4)dan aralashtirgich (5)ga yuboriladi. U yerda turbokompressor (2)dan kelayotgan sikilgan havoning uchdan bir qismi, so‘ng tabiiy gaz bilan aralashib, reaktor (4)ga yuboriladi. U yerda tabiiy gaz havodagi kislorod bilan ekzotermik reaksiyaga kirishadi:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+H2O(bug‘0+302 kj (4.v.)
va katta issiqlik ajralib chiqish hisobiga reaktor ichidagi harorat 100K gacha ko‘tariladi. Natijada alyumo-palladiy katalizatorida azot oksidlarini katalitik oksidlash qo‘yidagi reaksiyalari amalga oshadi:
4NO(g)+ CH 4(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(bug‘)+443 kj (4.g.)
2NO2(g)+ CH 4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(bug‘)+34 kj (4.d.)
So‘ngra bu zararsizlantirilgan gazlar gazli tarkibida kengaytirilib, 630K haroratda bug‘li qozon (3)ga, u yerdan esa mo‘ri orqali atmosfera havosiga tashlab yuboriladi. Katalitik zararsizlantirilgan bu chiqindi, tashlandiq gaz aralashmasidagi azot monooksidi miqdori juda kichik-0,005% bo‘lib, qurilmaning unumdorligi nitrat kislotasi monogidrati hisobiga kuniga 360t/kun tashkil etadi.
Hozirgi vaqtda Uzbekiston Respublikasining korxonalarida unumdorligi yirik 1100t/kun bo‘lgan, kombinirovanniy, ya’ni qo‘shaloq bosimda, ya’ni ammiakni oksidlash 0,45MPa, azot oksidlari absorbsiyasi 1,1MPa bosimda amalga oshiriladigan AK-72 tipli nitrat kislotasi qurilmalari keng tarqalgandir. Ularda ishlab chikarilayotgan nitrat kislota konsentrasiyasi ham nisbatan yuqori; ya’ni 65%gacha boradi.
|
