Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Ниже приведены показатели работы промышленной установки: Объем отходящих газов, поступающих на очистку, и'/~ . 2000 Расход природного газа, м'/ч. . 60 Часть!1. Технологические решения но обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах Пи ~МФ'~ $ ! $ ! $ Нитрозные гази $! $! $ $ ! $ $! $ ! $ ! $ ! 4 ! $ $ ! !аз Воздух Рис.
7.16. Схема промышленной установки термического разложения окислов азота в производстве щавелевой кислоты: 1 — реактор; 2 — горелка; 3 — газоход; 4 — футеровка; 5 — контрольно-измерительные приборы; б — камера до$к$$га$$ия; 7 — тсплообл$е$$$$$$к; 8 — камера сл$сн$сн$$я; 9 — вентилятор; 10 — дымовая труба 7.2.о. Очистка отходящих газов от окислов азота в производстве питролигни на ..
30 . 300 1000 .900 273 Температура газа, 'С: на входе в аппарат ......................... после теплообменника,................ в зоне реакции ..„...............,......,... в камере дожигания ........,............. перед выбросом в атмосферу .......,...................,........ 200 Концентрация окислов азота, % (объсы$!.1: на входе...................................
на выходе ....................,....,... Степень разложения, % ............... Объем первой ступени реактора, и'. 6 Объем камеры дожигания, м' ,..... .. .. 2 При рассеивании остаточного количества окислов азота через 50-метровую трубу их концентрация в приземном слое не превышает ПДК. Схема промышленной установки получения нитролигнина показана на рис. 7.17. Исходное сырье— лигнин загружают в реактор 4 с помощью транспортера 3. Сюда же из бака 1 насосом 2 подают распыленную 55%-ю азотную кислоту. Процесс образования нитролигнина протекает последовательно в 3-х установленных:один над другим шнековых смесителях. Образующийся готовый продукт — нитролигнин удаляется из нижней части реактора и по транспортеру подается на склад.
В результатс взаимодействия лигнина с азотной кислотой происходит ее восстановление до ХО„ ХО и 1~1„которые вместе с СО, и водяными парами отводятся из 1зеакто- Глава 7. Очистка озпходящих газов в различных отраслях промышленности В атмосферу 5 Нитаозные газы но очистку Азотная кислота Воздух О Вода Й+М~~' Водо Вода Азотная кислота Частично окисленныд лигнин Рис. 7.17. Схема промышленной установки получения нитролигнина по сухому методу с утилизацией окислов азота: 1 — емкость с НН0,„2, 11 — насосы; 3 — транспортер; 4 — реактор; 5 — абсорбср; б — окисли- тельный объем; 7, 13 — тевлообменники; 8 — алсорбср; 9 — лылеуловитель; 1Р— газолувка 274 ра и направляются на очистку.
Концентрация окислов азота в газе достигает 15 %, температура газа составляет около 100 'С. Сначала газ попадает в полый форсуночный аппарат 5, орошаемый конденсатом, где он охлаждается. В процессе охлаждения из него конденсируются водяные пары, которые, взаимодействуя с окислами азота, образуют азотную кислоту. Охлаждение кислоты происходит в теплообменнике 12 водой.
Для более полного выделения окислов азота к газовому потоку перед конденсатором добавляют воздух, необходимый для окисления ХО в ХО,. Получаемая 18%-я азотная кислота используется для разбавления меланжа, поступающего на завод для производства нитролигнина. После конденсатора газ направляется в окислительный объем б для более полного окисления ХО в ХО,. При окислении окиси азота вследствие выделяющегося тепла реакции газ разогревается, и его подвергают повторному охлаждению в теплообменнике 7, Затем газ направляют в аппарат с кипящим слоем 8, где происходит его полная очистка от окислов азота с помощью лигнина.
Здесь же происходит частичное окисление лигнина до нитролигнина. Затем лигнин направляют в основной реактор 4, где происходит его полное окисление до нитролигнина с помощью 55%-й азотной кислоты. Вследствие утилизации окиси азота и частичного окисления лигнина в кипящем слое с помощью окислов азота, содержащихся в отходящих газах, расход азотной кислоты в производстве снижается на 30 — 33 %. В отходящих газах после очистки содсржится не более 0,1 % окислов азота. Рассеивание этого количества Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах окислов азота через 20-метровую грубу обеспечивает их концентрацию в приземном слое в пределах ПДК.
7.3. Очистка газов в производстве аммиака и углеаммиакатов Производство аммиака' представляет собой сложный комплекс агрегатов,.цехов, отделений, аппаратов, связанных между собой технологической цепочкой. На различных технологических стадиях производства аммиака, начиная от колонны синтеза и до налива жидкого аммиака в железнодорожные цистерны для отправки потребителю, возможны его выбросы в атмосферу..
Наиболее значительные выбросы аммиака в атмосферу происходят при продувке инертных газов и с танковыми газами, обра-' зующимися при заполнении аммиаком различных емкостей. Кроме того, возможны выбросы аммиака в атмосферу через различные не- плотности оборудования, а также при заполнении железнодорожных цистерн. Одним из возможных решений вопроса зашиты воздушного бассейна от выбросов аммиака является централизованный сбор и утилизация газовых выбросов с получением аммиачной воды в качестве товарного продукта. Для повышения эффективности улавливания аммиака процесс ведут при повышенном давлении и при возможно более низкой температуре.
На аммиачных производствах средней единичной мощности в атмосферу выбрасывается до 10 тыс. мз/ч танковых газов (при н. у.), содержащих до 60 % аммиака, и до 20 тыс.' мз/ч продувочных газов (при и. у.), содержащих до 20 % аммиака. На некоторых предприятиях высококонцентрированные продувочные.и танковые газы охлаждаются, при этом из них извлекается часть аммиака.
В результате охлаждения содержание аммиака в танковых газах снижается до 25 — 30 %, а в продувочных газах до 3 — 4 %. Такие продувочные газы могут быть использованы для заводских нужд, например, при восстановлении катализаторов. После использования в ката- лизаторном цехе продувочные и танковые газы, а также газы, поступающие от других источников, направляются на очистку. Принципиальная технологичес- кая схема установки очистки отхо- дяших газов с получением аммиачной воды показана па рис.
7.13. Установка состоит из четырех абсорбционных колонн: двух наса- дочных и двух тарельчатых. Наса- дочные колонны заполнены насадкой из колец Рашига (25 х 25). Диаметр каждой колонны 1,4 и, высота 16 м. Давление в колонне 16 1О' Па (16 кгс/см'), температура 60 'С. Тарельчатая колонна имеет 20 ситчатых тарелок, на которых размещены охлаждающие змеевики общей поверхностью 199,5 м'. Танковые газы из цеха синтеза аммиака поступают в насадочные колонны 1 и 2.
В зависимости от количества и состава газов, поступающих на установку, колонны могут подключаться по газу и жидкости как последовательно, так и параллельно. Если на очистку по- ступают низкоконцентрированные танковые и продувочные газы, для их переработки достаточно одной 275 Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности Рис. 7.18. Схема очистки отходящих газов в производстве аммиака: 1, 2 — насадочные колоннь1; 3, 4 — тарельчатые колонны; 5„14 — теплообмснники; 6— емкость; 7, 9, 11, 13 — насосы; 8 — бак конденсата; 10 — бак слабой аммиачной воды; 12— сборник 25%-й аммиачной воды 276 насадочной и одной тарельчатой колонны.
Если на установку поступают концентрированные танковые и продувочные газы без предварительной конденсации, то их направляют последовательно через обе насадочные колонны, После насадочных колонн газы. содержат еще некоторое количество аммиака. Для более полного его улавливания газы направляют в пве параллельно подключенные тарельчатые колонны 3 и 4. Перед подачей в тарельчатые колонны к танковым газам присоединяют продувочные газы из цеха синтеза и из катализаторного цеха, содержание аммиака в которых составляет 3 — 4 %.
После тарельчатых колонн газы проходят два паралпельно расположенных ресивера б :мкостью до 50 м' каждый, что позволяет исключить неравномерную подачу продувочных газов из цеха синтеза. Затем газы, содержа- щие 0,2 % аммиака, редуцируются до давления 5 !О' Па (5 кгс/см'), подаются на установку каталитической очистки отходящих газов цеха азотной кислоты или на сжигание. В целях разгрузки тарельчатых колонн в период переработки концентрированных продувочных газов 1содержание аммиака 13 %) часть их может непосредственно смешиваться с танковыми газами и подаваться в насадочные колонны Абсорбционная система работает по принципу противотока. Абсорбентом является конденсат водяного пара, который подается на верхние тарелки колонн. Тепло абсорбции отводится охлажденным конденсатом, циркулируюшим в змеевиках, уложенных на тарелках колонн 3 и 4.
Пройдя холодильник 5, конденсат собирается в баке конденсата 8. В этот же бак через холодильник поступает свежий конден- Часть П. Техногогические решения но обезвреживаншо вредных веществ в газовых выбросах В атмосФеру Конденсат Аммиачная дода Газ на очистку Конденсат 6' У а Оборотная дода Рис.
7.19. Схема улавливания аммиака н производстве жидких углеаммиакатов: 1 — абсорбционная колонка; 2 — тснлообменник; 3, 5, 6 — насосы; 4„7 — сборники сат, необходимый для восполнения потерь циркулирующего раствора. Из бака 8 насосами 7, У часть конденсата подастся на орошение тарельчатых колонн. Выходящая из нижней части этих колонн аммиачная вода поступает в бак 10, откуда насосом 11 подается в систему орошения насадочных колонн 1 и 2. Циркулирующая аммиачная вода охлаждается в теплообменпике 14 оборотной водой и насосом 13 перскачивается на орошение насадочных колонн. При достижении концентрации аммиака.25 % раствор из системы орошения колонн сливают в сборник продукционной аммиачной воды 12. Последний сообщается с атмосферой и служит одновременно дегазатором, где из аммиачной воды при снижении давления до атмосферного выделяются горючие газы (водород, метан), поглощенные в абсорбционных колоннах В составе установки прсдусмотрена емкость для слабой аммиачной воды, поступающей на укреп- ление, эта же емкость может при необходимости служить для частичного опорожнения абсорбционной системы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
