Абсорбционная колонна

 

О П И С А Н И Е» ц37434Д

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соввтсинз

Социалнстнчвсинв

Республик

К АВТОУСКОМУ СЗМДЕ%ЛЬСЗЗУ

{в! ) Дтнтолиительное к авт. свия-ву—

{22) Заявлено 14. 12. 79 (2! ) 2870203/23-26 с присоединением заявки М— (23) Прноритет—

Опубликовано 23. 10. S l бтоллетеиь М 39

В 01 D 53/l8!

Ьеударстмввй келктрт

CCCP ав делан иэвзретенкй к вткрытк!) (53) lLK 66.071. 7 (088. 8) Дата онублнкеааиня описания 25. 10. 81 (Z2) Автор изобретения

И. С. Зеипяной (7! ) Заявитель (54} АБ ОРБЦИОННАЯ КОЛОННА

Изобретение относится к технике производства азотной кислоты под давлением, а точнее, к устройству абсорбционных колонн, предназначен; ных для получения азотной кислоты путем абсорбции окислов азота водой.

Известна абсорбционная колонна для производства азотной кислоты„ включающая корпус с крынкой и днн щем, окислительную емкость в кубовой части, газопроницаемые ситчатые

I тарелки с переточными трубкамв, патрубки ввода нитродного газа и жидкости, патрубки вывода хвосто:вого газа и продукционной кислоты и охлаждающие змеевики.

Под нижней тарелкой размещен эа щитный конус, полость <оторого сооб щается с патрубком для ввода нзг >ов ного газа под первую тарелку (1 .

Недостатки этой конструкции заключаются в том, что нерационально используется кубовая часть колоитаа

I для доокисления нитрозного газа в пустом объеме. низкий КПД первых тарелок из-за,провала кислоты с ниж- них тарелок в кубовую часть колонны; связанного с плохим распределением ,нитрозного газа йо площади тарелки, что вызывает обратные потокй газа на промежуточтатх тарелках образуется кислота более высокой концентрации, чем отводимой из колонны про-. дукционной кислоты.

Известна абсорбцнонная колонна для производства азотной кислоты, включающая корпус с крыщкой и днищем, окнслительную емкость s кубовой части, гаэопровмцаетвте ситчатые тарелки с переточными трубками, патрубки ввода нитрозного газа и жндкостН, патрубаи вывода хвостового газа и продукционной кислоты, охлаждающие змеевики и циркуляционный кислотопровод.

Особенностью этой конструкции является размещейие на корпусе колонны двух дополнительных патрубков с тру87 бопроводом, соединяющим кубовую часть колонны с ее средней частью и использование центробежного циркуляционного насоса.для перекачивания части продукционной кислоты на вышележащие тарелки.

Такое конструктивное исполнение позволяет увеличить времяпребывание кислоты в контакте с нитроэными газами, что позволяет получить продукционную кислоту более высокой концентрации (2 1.

Однако продукционная азотная кислота в кубе абсорбционной колонны раэбавляется кислотой более низкой концентрации, занесенной с нитрозными газами после стадии конденсации, и влагой, вносимой с воздухом, который подается в кубовую доокислительную часть колонны для доокисления нитроэных газов.

Цель изобретения — повышение концентрации продукционной кислоты беэ дополнительных энергозатрат ° указанная цель достигается тем, 1 что известная абсорбционная колонна, включающая корпус с крышкой и днищем, окислительную емкость в кубовой части колонны, гаэопроницаемые ситчатые тарелки с переточными трубками, патрубки ввода нитроэного газа1и жидкости, патрубки вывода хвостового газа и продукционной кислоты, охлаждающие змеевики и циркуляционный кислотопровод, снабжена промежуточной емкостью, установленной под нижней тарелкой, и газораспределительным патрубком, размещенных в ней к оси колонны, Целесообразно снабжать колонну двумя гидрозатворами, один из которых соединяет патрубок ввода нитрозного газа с окислительной емкостью и выполнен в форме разделительной перегородки, а другой соединяет нижнюю тарелку с промежуточной емкостью.

Целесообразно, чтобы промежуточ" ная емкость имела в нижней части пат, рубок, соединенный с циркуляционным ! кислотопроводом, который снабжен гидрозатвором и смесителем-окислителем.

Целесообразно разместить под нижней тарелкой газораспределительную решетку.

Сокращение объема влаги, вносимой воздухом, и кислоты низкой концентрации, вносимой с нитрозными газами, попадающей непосредственно в про4142

4! дукционную кислоту, йозволяет полу ичь продукционную кислоту более высокой концентрации.

На чертеже изображена абсорбционная колонна, общий вид.

Абсорбционная колонна включает корпус 1 с крышкой и днищем, окислительную емкость 2 в кубовой части, гаэопроницаемые, например ситчатые !

0 тарелки 3 с переточными трубками 4, патрубки 5 и 6 для ввода нитрозного газа и для вывода хвостового газа соответственно, патрубок 7 для ввода жидкости, патрубки 8 и 9 вывода продукционной кислоты. Под нижней тарелкой закреплена промежуточная емкость

10 с газораспределительным патрубком

l1 и с гидрозатворами 12 и 13.

В нижней части емкости 10 закреп20 лен патрубок 14 . сообщающийся с помощью циркуляционного кислотопрово-. да 15 с патрубком 16 в средней части колонны. В кислотопровод !5 встроены смеситель-доокислитель !7 с патрубком 1Ф для подвода воздуха, частично подаваемого в патрубок 19, и гидрозатвор 20. Между тарелками размещены охлаждающие змеевики 21.

Под нижней тарелкой для .повышения

КПД нижних тарелок закреплена газораспределительная решетка 22. Между гидрозатвором 12 нижней тарелки и окислительной емкостью 2 раэмещен байпасный кислотопровод 23 с регулируемым вентилем для регулирования

35 процесса рециркуляции кислоты.

Наружная поверхность промежуточной емкости 10 выполняет роль отбойникаотдепителя влаги (из поступающего в куб колонны нитроэного газа и по40 тока дополнительного воздуха для доокисления окислов азота в окислительном объеме колонны ) за цнет резкого увеличения объема и изменения направления потока газа. При этом

45 высаженная на поверхности отбойника влага стекает в промежуточную. емкость, а смесь воздуха и нитрозного газа через отверстия в гидрозатворе поступает на доокисление в окислительную емкость в нижней части колоннь! °

Кроме того, промежуточная емкость

10 позволяет снизить потребление энергии на рециркуляцию кислоты за

55 счет. повышения уровня кислоты в напорной части гидроэатвора.

Абсорбционная колонна работает следующим образом.

Формула изобретения

Абсорбционная колонна для производства азотной кислоты, включающая корпус с крышкой и днищем, окислительную емкость в кубовой части, газопроницаемые ситчатые тарелки с переточными трубками, патрубки ввода нитрозного газа и жидкости, патрубки вывода хвостового газа и продукционной кислоты, охлаждающие змеевики и циркуляционный кислотопровод, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения концентрации продукционной кислоты без дополнительных энергозатрат, колонна снабжена промежуточной емкостью, установленной под нижней тарелкой, и гаэораспреде.лительным патрубком, размещенным в ней по оси колонны.

1

2 ° Колонна по и. l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что снабжена двумя гидрозатворами, один из которых соединяет патрубок ввода нитроэного газа с окислительной емкостью и выполнен в форме разделительной перегородки, а другой соединяет нижнюю тарелку с промежуточной емкостью.

3, Колонна по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что промежуточная емкость имеет в нижней части патрубок, соединенный с циркуляционным кислотопроводом, который снабжен. гидрозатвором и смесителем-окислите лем.

4. Колонна по пп. 1,2 и 3, о т л и" . ч а ю щ а я с я тем, что под нижней тарелкой размещена газораспределительная решетка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Атрощенко В.И. и др. ТехнолоГИЯ аЭОТНОЙ КИСЛОТЫ» Mo ° ХИМИЯ !

976, с.214-216.

2. Заявка Японии 1)- 53-21383, кл. В 0) J I/00, 1978.

5 874142

Нитрозные газы, содержащие капель-" ную влагу и влагу воздуха, поступают через патрубок 5. Капельная влага за счет резкого снижения скорости потока и его направления осаждается на наружной поверхности промежуточ-. ной емкости IO и стекает в ее нижнюю часть.

Освобожденные от капельной влаги нитрозные газы через гидрозатвор 13 )О поступают на доокисление в емкость

2 и, пройдя газораспределительный патрубок ll и дополнительную распределительную решетку 22, поступают на выход через патрубок 61 барботируя через слои кислоты на ситчатых тарелках 3.

Кислота, расслабленная влагой, внесенной на нижнюю тарелку с воздухом и нитрозными газами, через 20 гидрозатвор 12 поступает в нижнюю часть промежуточной емкости 10 и совместно с кислотой низкой концентрации, выделенной из нитрозного газа, поступающего на вход через патрубок

5, подается на циркуляцию через гидрозатвор 20 и смеситель-доокислитель

„17 в среднюю часть колонны через патрубок 16. В смесителе )7 происходит смешение разбавленной кислоты с воздухом, доокисление нитрозных газов в кислоте кислородом воздуха в кислотопроводе )5 и выдача кислоты в патрубок )6. Продукционная кислота выдается в виде смеси кислоты различ ной концентрации, выводимой с патруб,ков 8 и, 9 с образованием кислоты более высокой концентрации, в сравнении получаемой в известных конструкциях абсорбционных колонн.

Получение кислоты более высокой кон40 центрации без дополнительных энергозатрат позволяет экономить пар на производство селитры в смежных производствах, который используется для доупаркй влаги иэ кислоты, используемой в качестве сырья.