Производство разбавленной азотной кислоты по схеме АК-72: отделение окисления аммиака
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? теплоты, отдаваемой нитрозным газом) - 2 [8].
Теплота, вносимая c нитрозным газом берется из таблицы теплового баланса контактного аппарата:
115472,48 (МДж/ч)
Теплота, уносимая c нитрозным газом:
GН. ГСН. Гtвых = 115472,481,166350/1000 = 47124,3 (МДж/ч)
Потери теплоты в окружающую среду:
пот = 0,02 (115472,48 - 47124,72) = 3291,13 (МДж/ч)
Теплота химической реакции окисления оксида азота в диоксид
Ок = VNO2?HОк/0,0224 = 51761,655/0,0224/1000 = 1422,89 (МДж/ч),
где VNO2 - объём образовавшегося диоксида азота (из табл. материального баланса котла); ?HОк = 61,655 кДж/моль - тепловой эффект реакции окисления оксида азота в диоксид.
Теплота, вносимая в котел с питательной водой:
вод = Gпiв = 1,0383Gп (МДж/ч)
Теплота, уносимая с паром:
п = Gпiп = 3,3126Gп (МДж/ч)
Запишем уравнение теплового баланса котла и решим его относительно количества получаемого пара
QОк + Qвод = Qп + Qпот
,48 + 1422,89 + 1,0383Gп = 47124,72 + 3,3126Gп - 3291,13п = 30092,5 (кг/ч)
Таблица 3.4.
Тепловой баланс котла-утилизатора
ПРИХОД ТЕПЛАМДж%РАСХОД ТЕПЛАМДж%теплота, вносимая с НГ117431,9578,24теплота, уносимая с НГ47124,3231,40теплота реакции окисления1422,900,95теплота, уносимая с водяным паром99684,4666,41теплота, вносимая с питательной водой31245,0620,82потери теплоты в окружающую среду3291,132, 19ВСЕГО150099,90100ВСЕГО150099,90100
3.3.3 Конструктивный раiет контактного узла
Определение диаметра контактного аппарата и удельной нагрузки на катализатор
При определении основных размеров контактного аппарата необходимо определить диаметр контактной сетки.
Время соприкосновения газа с катализатором определяем по формуле:
lg? = - 0,107?к +7,0210-6, с,
где ?к = 96% - степень конверсии аммиака,
lg? = - 0,10796 +7,0210-6963 = - 4,061; ? = 8,6910-5 с.
С другой стороны,
? =Vсв /Wг,
где Vсв - свободный объем катализатора, м3; Wг - объёмная скорость газа в условиях контактирования, м3/с.
св = 0,01 (fsdm),
где f - коэффициент, f = (1-1,57d); s - площадь одной сетки, м2; d = 0,009см - диаметр проволоки сеток; m - число сеток в аппарате, m = 7; n= 1024 - число плетений сетки на 1 см2.
г =, (м3/с),
где V0 = 17949,87 м3/ч - часовой расход АВС при нормальных физических условиях,
Тк = 851 + 273 = 1124 К - температура, Рк = 0,35 МПа - давление контактирования;
Р0 = 0,10133 МПа - нормальное атмосферное давление.
(м3/с).
Подставим в формулу для ? и выразим площадь сетки s:
>= 16 (м2)
Диаметр сетки равен
учетом закрепления сеток меду фланцами их диаметр увеличиваем на 0,08 м
= 4,7 + 0,08 = 4,58 м
Диаметр катализаторных сеток, применяемых в контактном узле агрегата АК-72 с учетом их крепления между фланцами равен 3,9 м.
Принимаем к постановке контактный узел, состоящий из 2-х контактных аппаратов, работающих совместно с котлами - утилилизаторами.
Конструкция контактного аппарата описана в разделе 3. Диаметр корпуса аппарата 4 м. Свободный диаметр катализаторных сеток:
,9-0,08 = 3,82 м,
площадь сетки:
= 0,7853,822 = 11,5 м2
Свободный объём катализатора:св = 0,01 (1-1,570,009) 11,50,0097= 0,00391 (м3),г = 62,17/2 = 31,1 м3/с
Время контактирования
?= 0,00391/31,1 = 1,2610-4 с
Масса 1 м2 сетки составляет 871 г [5].
Масса всех сеток в аппарате равна 11,5 7 0.871 = 70 (кг)
Напряженность 1 г платины, выраженная в кг аммиака, сжигаемого в сутки:
,7 24/ (270000) = 2,33 (кг/г)
Поверхность 1 м2 сетки равна 1,82 м2 [5,c.59]; общая поверхность всех сеток:
,8211,57= 146,5 м2
Напряженность на 1 м2 активной поверхности сеток составит:
,7 24/ (2146,5) = 1185,8 (кг/м2сут)
Таблица 4.1
Аналитический контроль производства
Наименование стадий процесса, места измерения параметров или отбора пробКонтролируемый параметрЧастота и способ контроляНормы и технические показателиМетодики и средства контроляКто контролирует1234561. Аммиак жидкий, марка А, на трубопроводе. 1. Массовая доля аммиака (NH3). 1 раз в месяц, по требованию. Не менее 99.9???. Титриметрический метод. ГОСТ 6221-90 п.3.2. Отн. погр. 20???. По результатам анализов лаборатории по контролю цеха аммиака. 2. Массовая доля воды (остаток после испарения). 1 раз в месяц, по требованию. Не более 0.1???. Титриметрический метод. ГОСТ 6221-90 п.4.4. Отн. погр. 20???. По результатам анализов лаборатории по контролю цеха аммиака. 3. Массовая концентрация масла. 1 раз в месяц, по требованию. Не более 2 мг/дм3. Спектрофотометричес-кий метод, ГОСТ 28326-89 п.4. Отн. погр. 5???. По результатам анализов лаборатории по контролю цеха аммиака. 4. Массовая концентрация железа (Fe). 1 раз в месяц, по требованию. Не более 1 мг/дм3. Фотоколориметриче-ский метод. ГОСТ 28326-89 п.5. Отн. погр. 8???. По результатам анализов лаборатории по контролю цеха аммиака. 2. Воздух технологический, забираемый из атмосферы после ОК ГТТ-12, Аn-204. 1. Массовая концентрация мехпримесей в переiете на железо. 1 раз в неделю по требованию. Не более 0.007 мг/м3. Фотоколориметриче-ский метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. 10???. Лаборант. 2. Массовая концентрация серы (S). По требованию. Не более 2.3 мг/м3. Колориметрический метод. Сборник УМАК HNO3. Отн. погр. 21???. Лаборант. 3. Массовая концентрация фосфорных соединений. По требованию. Не более 0.3 мг/м3. Колориметрический метод. Сборник УМАК HNO3 Отн. погр. 50???. Лаборант. 4. Массовая концентрация фтора (F). По требованию. Не более 0.1 мг/м3. Колориметрический метод. Сборник УМАК HNO3.