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1、1宜 宾 学 院化学化工学院课程设计指导老师： 唐红梅年产 30 万吨稀硝酸工艺设计指导老师： 唐红梅设计组成员： 胜雪 090704022何敏 090704010王锐林 090704001张鹏飞 090704014游加奎 090704030邓聪 090704003周伟红 090704016李俊 090704015袁博 090704026张付超 0907040132摘要硝酸是化学工业中重要产品之一，也是化工生产中的重要原料，用途广泛。目前世界各国采用氨氧化法生产硝酸的工艺有多种，根据氨氧化和吸收两部分的压力不同分为常压法、综合法、全中压法、全高压法和双加压法五种典型的工艺流程。现在我国硝酸生产
2、工艺采用规模较大、工艺先进环保、节能的全高压法和双加压法，俩种工艺从吸收率、环保、设备布局、装置安全稳定运行等方面，与其它工艺相比都达到较满意的效果，尤其是双加压法集中了氨耗低、铂耗低且成品酸浓度高和尾气中 NO 含量低的优点，体现了工艺技术先进、节能环保、生产成本低、综合技术经济指标最佳的特点，尤其适合我国国情，因此，双加压法在稀硝酸的生产中占据主导地位。关键词：稀硝酸，双加压氧化炉；铂催化剂；吸收塔；工艺计算；尾气处理3目录前言 .3第一章总论 .31.1 硝酸工业的概况及发展趋势 .31.1.1 国外硝酸工业的现状及发展趋势 .31.1.2 国内硝酸工业的现状及发展趋势 .31.2 硝酸
3、的性质 .31.2.1 硝酸的物理性质 .31.2.2 硝酸的化学性质 .31.3 硝酸的用途 .3第二章稀硝酸生产流程综述 .32.1 双加压法 .32.2 稀硝酸生产流程的确定 .32.3 稀硝酸生产的主要原理 .3第三章氨的接触氧化 .33.1 氨的接触氧化原理 .33.2 催化剂的选择 .33.3 铂系催化剂 .33.3.1 化学组成 .33.3.2 物理性状 .33.3.3 铂网的活化、中毒及再生 .33.3.4 铂网的损失和回收 .33.4 氨催化氧化的反应动力学 .33.5 工艺条件的确定 .33.6 混合气组成 .33.7 爆炸及其防止 .33.8 氨接触氧化工艺流程 .33.
4、8.1 空气和氨的净化 .33.8.2 混合气体的配制 .33.8.3 反应热的利用 .33.8.4 工艺流程简述 .3第四章一氧化氮的氧化 .34.1 一氧化氮氧化机理 .34.2 氧化反应的影响因素 .34.3 一氧化氨氧化的工艺流程 .34第五章氮氧化物的吸收 .35.1 氮氧化物吸收机理 .35.2 工艺条件的确定 .35.2.1 吸收温度 .35.2.2 操作压力 .35.2.3 气体组成 .3第六章工艺计算 .36.1 物料衡算 .36.1.1 反应器（氧化） .36.1.2 废热锅炉（WHB）和冷却-冷凝器 .36.1.3 吸收塔 .36.1.4 生成的酸 .36.1.5 总收率
5、 .36.1.6 放大至所需生产的速率 .36.2 能量衡算 .36.2.1 压缩机（透平机） .36.2.2 氨气化 .36.2.3 氧化器 .3第七章主要设备的工艺计算和选型 .37.1 氨氧化炉 .37.1.1 设备简介 .37.1.2 工艺计算及选型 .37.2 酸吸收塔 .37.3 其他设备选型 .37.3.1 尾气透平膨胀机：向心式膨胀器 P32035/1111 .37.3.2 离心式压缩机：DA1000 51.3第八章设计总结与讨论 .3参考文献 .31前言本设计是根据课程设计要求进行编写的，内容是年产 10 万吨稀硝酸（HNO3）生产工艺设计。为了全面介绍稀硝酸工艺过程设计的基
6、本内容、基本原理，本设计共分为五章。第一章概述了硝酸的现状和趋势、硝酸的物理化学性质、用途和生产发展，说明的双加压法在当今工业生产中的重要性；第二章较详细地论述了稀硝酸的三种生产方法，确定本设计采用双加压法；第三章重点阐述了稀硝酸生产中各个环节的工艺流程，进行了物料和能量的工艺计算；第四章简单介绍了典型机械设备选型与论证；最后予以总结、列明参考文献并致谢第一章总论1.1 硝酸工业的概况及发展趋势1.1.1 国外硝酸工业的现状及发展趋势目前各国硝酸工业的发展趋势是随着合成氨和硝酸磷肥的生产装置大型化而采用大机组、大装置，合理提高系统压力，提高产品浓度，降低原材料及能量的消耗，降低尾气排放浓度，以减少对大气的污染。硝酸工业形成了如下的趋势：（1） 、生产规模大型化，目前最大装置为 2000t/d；（2） 、装置高压化；（3） 、产品多样化，可生产浓、稀两种产品；（4） 、尾气排放达标，目前大型装置上，特别是双加压装置已实现了 15010-6 的指标；（5）
