Кимёвий технология Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус талим вазирлиги н. Каттаев, М. Мухаммадиев, Х. Мирзохидов

7.7 Юқори босимда ишловчи курилмада суюк нитрат кислота ишлаб чикариш.
Юқори босимда ишловчи ва қурама қурилмалар кенг қўлланилади.Чунки бунда чиқиб кетувчи газ энергиясидан аммиакни оксидланиш иссиқлигидан ҳавони, нитроза газларини сиқишда, буғ олишда фойдаланилади, махсулдорлик юқори бўлади ва бошқа устунликларга эгалик сезилади.Юқори босимда ишловчи қурилмада суюқ нитрат кислота ишлаб чиқариш.
Атмосфера ҳавоси тозалаш аппаратидан (67-расм) ўтгач (2) газ қувури (4) ёрдамида ҳаракатга келувчи компрессорга (3) келади.У ерда 0,7-0,8 мПа босимгача сиқилади,натижада 135⁰С гача қизиб, оксидловчидан (10) чиқувчи нитроза газлари билан қизувчи ҳаво қиздиргичга (5) бориб 250⁰С даражагача қизийди ва аралаштиргичга (7) келиб, аммиакни тозалаш апаратидан (6) (суюқ аммиакни буғлантириб, филтирлаб ва иситиб берувчи апарат)келган аммиак билан аралаштиради. Аммиак ҳаво аралашмаси аралаштиргичдан контакт апаратига (8) боради, у ерда 8900-900⁰C ҳароратда платинали каттализотор тўри юзасида аммиак оксидланади. Ҳосил бўлган таркибида 9-9,6 % NO сақловчи нитроза газлари буғ қозонига ўтади. Ундан оксидловчига (10) бориб, унинг тепа қисмига каттализаторни ушлаб қолиш учун ўрнатилган филтирдан (шиша пахта) ўтиб, кетма-кет совутгичларга бориб совийди. Аввал ҳаво қиздиргичга бориб 210-230⁰С даражага, сўнгра дум газларини қиздиргичи (13) орқали ўтиб 150-160⁰С даражага, ниҳоят конденсатордан-совутгичдан ўтиб 45-50⁰С даражага совийди. Совуган нитроза газлари адсорбсия колонкасининг (11) (колонна-устунсимон аппарат) остки қисмидан киради. Адсорбсия колоннасининг баландлиги 46 м, диаметри 2м. Унинг ичига зангламайдиган ингичка пўлат симлардан тўқилган симтўр тарелкалар ўрнатилаган. Тарелкалар бир-бирига махсус қувурчалар орқали туташган бўлиб, ундан бир тарелкадан иккинчисига суюқлик оқиб тушади. Колонннанинг ички тузилиши нефтни ҳайдашда ишлатиладиган ректификасия колоннасига ўхшайди. Колоннанинг тепа қисмидан совуқ сув юборилиб турилади. Унга қарама-қарши йўналишда пастдан юқорига қараб нитроза газлари кўтарилади. Газлар тўр тешикларидан ўтиб, тарелка устидаги суюқликка дуч келиб эрийди ва нитрат кислатасига айланади.
Эримагани юқоридаги тарелкага кўтарилиб, ундаги суюқликда эрийди, шундай қилиб газлар, суюқликни тўр тешикларидан аста оқиб тушишга қўймайди. Суюқлик махсус қувурча орқали пастга оқиб тушган сайин кислота концентрасияси ортиб боради. Тарелка устига суюқликдан иссиқликни олиб уни совутиб туриш учун совутгичлар ҳам ўрнатилган. Колонна устига тушган кислота ўз оқими билан пуфлагич (бирор апаратни газ ёки сиқилган ҳаво билан пуфлаб тозалагич) колоннасига оқиб келади, у ерда иссиқ, ҳаво кислотада эриган азот оксидларини пуфлаб учуриб олиб кетади ва адсорбсион колоннасининг 6-тарелкасига юборилади.Чиқинди газлар (адсорбсион колоннадан чиқадиган газлар “дум газлари” дейилиб, унинг таркибига 0,05-0,1 %гача (ҳажм бўйича) азот оксидлари бўлади) адсорбсион колоннадан чиқиб дум газлари қиздиргичи орқали ўтиб 110-120⁰С гача қизийди, сўнгра ёниш камерасига(бўшлиғига) келиб, табиий газни ҳаво билан ёнишидан ҳосил бўлган иссиқ газлар билан аралашиб 380-480⁰С гача қизийди. Кейин газлар аралашмаси катталитик тозалаш реакторига бориб икки қават: палладий аммоний ва алюминий оксидли каттализаторлар орқали ўтади.Бунда водород сақловчи газлар ёнади, азот оксидлари эса эркин N₂ ва кислородгача қайтарилади ва газлар аралашмасининг ҳароратси 700-710⁰ C гача кўтарилиб фильтир ва газ турбинаси (4 ) орқали фойдаланиш қозонга ва сўнгра ундан 100 метрли чиқариш қувури (17) орқали атмосферага чиқариб юборилади. Бундай заводни махсулдорлиги 100 %ли нитрат кислатасига ҳисобланганда 380-400 т/ йилга тенг.
Юқори босимда ишловчи қурилманинг атмосфера босимида ишловчи қурилмадан устунлиги қуйидагилардан иборат:
1. Азод оксидларини нитрат кислотага айлантириш 98-99 %гача ортади. Олинган кислота концентрацияси 60-62 %га кўтарилади ишқорий адсорбциялаш жараёнига эҳтиёж қолмайди;
2. Адсорбцион колоннасининг ҳажми, атмосфера босимида ишловчи қурилмада қўлланиладиган насадкали миноралар ҳажмидан ўнлаб маротаба кичик4
3. Қурилмаларни қуриш учун кам маблағ сарфланади;
4. Қурилмаларда хизмат қилиш, уларни ишлатиш анча соддалашади.
Аммо,юқори босимда каттализаторнинг йўқотилиши ва энергияни кўп талаб қилиши бу типдаги қурилмаларни кенг тарқалишга катта тўсиқ бўлмоқда. Шунинг учун ҳам кейинги йилларда қурама типдаги қурилмалар кенг тарқалмоқда.