Noorganik moddalar kimyoviy texnologiyasi

13-MAVZU. KUCHSIZ NITRAT KISLOTA ISHLAB CHIQARISH QURILMALARI
Reja:

1. 
   Yuqori bosimda ishlovchi qurilmada suyuq nitrat kislota ishlab chiqarish
   
2. 
   Qurama(kombinatsiyalangan, qo'shilgan) qurilmalar
   

Yuqori bosimda ishlovchi qurilmada suyuq nitrat kislota ishlab chiqarish
Suyuq nitrat kislota ishlab chiqarishning texnologik sxema. Nitrat kislota ishlab chiqarish usuli qo'laniladigan bosimga qarab 3 tipga bo'linadi:

1. 
   Atmosfera bosimida ishlovchi qurilmalar
   
2. 
   Yuqori bosimda ishlovchi qurilmalar
   
3. 
   Qurama(kombinatsiyalangan, qo'shilgan) qurilmalar
   

Binobarin bunda, ammiakni oksidlash pastroq bosimda 0,3—0,4 MPa, azot oksidlarini azot kislotasiga aylantirish, yuqoririq bosimda (0,8-1,2 MPa) olib boriladi. Atmosfera havosi tozalash apparatidan (67- rasm) o'tgach (2) gaz quvuri (4) yordamida harakatga keluvchi kompressorga (3) keladi.U yerda 0,7—0,8 MPa bosimgacha siqiladi, natijada 135°C gacha qizib, oksidlovchidan (10) chiquvchi nitroza gazlari bilan qizuvchi havo qizdirgichga (5) borib 250°C darajagacha qiziydi va aralashtirgichga (7) kelib, ammiakni tozalash apparatidan (6) (suyuq ammiakni bug'lantirib, filtrlab va isitib beruvchi apparat) kelgan ammiak bilan aralashadi.


13.1- rasm. 0,73 MPa bosimda kuchsiz(suyuq) nitrat kislota ishlab chiqarishning taxminiy sxemasi. 1- havo so'rish quvuri; 2- havoni tozalovchi apparat; 3- gaz kompressori; 4- gaz turbinasi; 5- havo qizdirgich; 6- ammiakni tayyorlash apparati; 7- filtrli aralashtirgich; 8- kontakt apparati; 9, 16- tilizatsiya(foydaianish) qozoni; 10- filtrli oksidlovchi; 11- absorbsiya kolonnasi; 12- kondensator-sovutgich; 13- chiqib ketuvchi gazlarni qizdirgichi; 14- yoqish bo'lmasi; 15- katalitik tozalash reaktori; 17-mo'ri quvuri.

Ammiak havo aralashmasi aralashtirgichdan kontakt apparatiga (8) boradi, u yerda 890—900°C haroratda platinali katalizotor to'ri yuzasida ammiak oksidlanadi. Hosil bo'lgan tarkibda 9—9,6 % NO saqlovchi nitroza gazlari bug' qozoniga o'tadi, Undan oksidlovchiga (10) borib, uning tepa qismiga katalizatorni ushlab qolish uchun o'rnatilgan ftltrdan (shisha paxta) o'tib, ketma-ket sovitgichlarga borib soviydi. Awal havo qizdirgichga borib 210—230°C darajaga, so'ngra dum gazlarini qizdirgichi (13) orqali o'tib 150— 160°C darajaga, nihoyat kondensator-sovitgichdan o'tib 45—50°C darajaga soviydi. Sovugan nitroza gazlari absorbsiya kolonnasining (11) (kolonna-ustunsimon apparat) ostki qismidan kiradi.

Absorbsiya kolonnasining balandligi 46 m, diametri 2 m. Uning ichiga zanglamaydigan ingichka po'lat simlardan to'qilgan simto'r tarelkalar o'rnatilagan. Tarelkalar bir-biriga maxsus quvurchalar orqali tutashgan bo'lib, undan bir tarelkadan ikkinchisiga suyuqlik ₀qib tushadi. Kolonnnaning ichki tuzilishi neftni haydashda ishlatiladigan rektifikatsiya kolonnasiga o'xshaydi. Kolonnaning tepa qismidan sovuq suv yuborilib turiladi. Unga qarama-qarshi yo'nalishda pastdan yuqoriga qarab nitroza gazlari ko'tariladi. Gazlar to'r teshik-laridan o'tib, tarelka ustidagi suyuqlikka duch kelib, eriydi va nitrat kislotasiga aylanadi. Erib ulgurmagani yuqoridagi tarelkaga ko'tarilib, undagi suyuqlikda eriydi, shunday qilib gazlar, suyuqlikni to'r teshiklaridan asta oqib tushishga qo'ymaydi. Suyuqlik maxsus quvurcha orqali pastga oqib tushgan sayin kislota konsentratsiyasi ortib boradi. Tarelka ustiga suyuqlikdan issiqlikni olib uni sovitib turish uchun sovutkichlar ham o'rnatilgan. Kolonna ustiga tushgan kislota o'z oqimi bilan puflagich (biror apparatni gaz yoki siqilgan havo bilan puflab tozala-gich) kolonnasiga oqib keladi, u yerda issiq, havo kislotada erigan azot oksidlarini puflab uchurib olib ketadi va adsorbsion kolonnasining 6- tarelkasiga yuboriladi. Chiqindi gazlar (adsorbsion kolormadan chiqadigan gazlar «dum gazlari» deyilib, uning tarkibiga 0,05—0,1 %gacha (hajm bo'yicha) azot oksidlari bo'ladi) adsorbsion kolonnadan chiqib dum gazlari qizdirgichi orqali o'tib 110—120°C gacha qiziydi, so'ngra yonish kamerasiga(bo'shlig'iga) kelib, tabiiy gazni havo bilan yonishidan hosil bo'lgan issiq gazlar bilan aralashib 380—480°C gacha qiziydi. Keyin gazlar aralashmasi katalitik tozalash reaktoriga borib ikki qavat: palladiy ammoniy va aluminiy oksidli katalizatorlar orqali o'tadi. Bunda vodorod saqlovchi gazlar yonadi, azot oksidlari esa erkin N₂ va kislorodgacha qaytariladi va gazlar aralashmasining harorati 700— 710°C gacha ko'tarilib filtr va gaz turbinasi (4) orqali foydalanish qozonga va so'ngra undan 100 metrli chiqarish quvuri (17) orqali atmosferaga chiqarib yuboriladi. Bunday zavodni mahsuldorligi 100 %H nitrat kislotasiga hisoblanganda 380—4001/ yilga teng.
Yuqori bosimda ishlovchi qurilmaning atmosfera bosimida ishlovchi qurilmadan ustunligi quyidagilardan iborat:
1. Azot oksidlarini nitrat kislotaga aylantirish 98—99 % gacha ortadi. Olingan kislota konsentratsiyasi 60—62 % ga ko'tariladi, ishqoriy absorbsiyalash jarayoniga ehtiyoj qolmaydi;

2. 
   Adsorbsion kolonnasining hajmi, atmosferabosimida ishlovchi qurilmada qo'llaniladigan nasadkali minoralar hajmidan o'nlab marotaba kichik.
   
3. 
   Qurilmalarni qurish uchun kam mablag' sarflanadi.
   
4. 
   Qurilmalarda xizmat qilish, ularni ishlatish ancha soddalashadi.
   Ammo, yuqori bosimda katalizatorning yo'qotilishi va energiyani ko'p talab qilishi bu tipdagi qurilmalarni keng tarqalishga katta to'siq bo'lmoqda. Shuning uchun ham keyingi yillarda qurama tipdagi qurilmalar keng tarqalmoqda.