Абсорбционная колонна Советский патент 1981 года по МПК B01D53/18 

I , . ..

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 крьовкой и днищем, окислительную емкость в кубо- . вой части, газопроницаемые с;итчагае тарелки с переточными трубкаю, патрубки ввода нитродного газа и жидкости, патрубки вывода хвостог вого газа и продукционной кислоты и охлаждающие змеевики.

Под нижней тарелкой размещен защитный конус, полость которого щается с патрубком для ввода нитро - ного газа под первую тарелку L J

Недостатки зтой конструкции заключаются в том, что нерациоигшьнб используется кубовая часть колоины для доокиспения нитрозного газА

в пустом объеме: низкий КПД первых тарелок из-за. провала кислоты с нижних тарелок в кубовую часть колонны,связаннрго с плохим распределением литрозного газа по площади тарелки, что вызывает обратные потоки газа} на промежуточтпс тарелках образуется кислота более высокой концентрации , чем отводамой из колон1в 1 про-. дукционной кислоты.

to

Известна абсорбционная колонна да1Я производства азотной кислоты, включшоцая корпус с крыщкой и дникем, окислительную емкость в кубовой части, ra3onpomaiaefa ie ситчатые

s тарелки с переточш и трубками, патрубки ввода нитрозного газа и жидкоси, патрубки вывода хвостового газа и ттродукционной кислооы, охлаждшовосе змеевики и циркуляционный

кислотопровод.

Особенностью этой конструкции является размещение на корпусе колонны двух дополнительных патрубков с трубопроводом, соедиияющнм кубовую част колонны С ее средней частью и исполь зование центробежного циркуляционного насоса для перекачивания части , продукционной кислоты на вышележащие тарелки. Такое конструктивное исполнение позволяет увеличить времяпребывание кислоты в контакте с нитроэными газа ми, что позволяет получить продукционную кислоту более высокой концентрации 1,2 J. Однако продукционная азотная кислота в кубе абсорбционной колонны разбавляется кислотой более низкой концентрации, занесенной с нитрозным газами после стадии конденсации, и влагой, вносимой с воздухом, которьм подается в кубовую доокислительнут часть колонны для доокисления нитрозных газов. Цель изобретения - повьшение концентрации продукционной кислоты без дополнительных энергозатрат. Указанная цель достигается тем, что известная абсорбционная колонна включающая корпус с крышкой и днищем, окислительную емкость в кубовой части колонны, газопроницаемые ситч тые тарелки с переточными трубками, патрубки ввода нитрозного газаОи 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 промежуточная 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 продукционную кислоту, позволяет получить продукционную кислоту более высокой концентрации. На чертеже изображена абсорбционная колонна, общий вид. Абсорбционная колонна включает корпус 1 с крьшкой и днищем, окислительную емкость 2 в кубовой части, газопроницаемые, например ситчатые тарелки 3 с переточнь1ми трубками 4, патрубки 5 и 6 для ввода нитрозного газа и дпя вывода хвостового газа соответственно, патрубок 7 для ввода жидкости, патрубки 8 и 9 вывода продукционной кислоты. Под нижней тарелкой закреплена промежуточная емкость 10с газораспределительным патрубком 11и с гидрозатворами 12 и 13. В нижней части емкости 10 закреплен патрубок 14. сообщающийся с помощью циркуляционного кислотопровода 15 с патрубком 16 в средней части колонны. В кислотопровод 15 встроены смеситель-доокислитель 17 с патрубком 1€ для подвода воздуха, частично подаваемого в патрубок 19, и гидрозатвор 20. Между тарелками размещены охлаждающие змеевики 21. Под нижней тарелкой дпя .повышения КПД нижних тарелок закреплена газораспределительная решетка 22. Между гидрозатвором 12 нижней тарелки и окислительной емкостью 2 размещен байпасный кислотопровод 23 с регулируемым вентилем для регулирования процесса рециркуляции кислоты. Наружная поверхность промежуточной емкости 10 выполняет роль отбойникаотделителя влаги (из поступающего в куб колонны нитрозного газа и потока дополнительного воздуха для доокисления окислов азота в окислительном объеме колонны) за (дает резкого увеличения объема и изменения направления потока газа. При этом высаженная на поверхности отбойника влага стекает в промежуточную емкость, а смесь воздуха и нитрозного газа через отверстия в гидрозатворе поступает на доокисление в окислитапьную емкость в нижней части колонны. Кроме того, промежуточная емкость 10 позволяет снизить потребление . энергии на рециркуляцию кислоты за счет. повБпиёния уровня кислоты в напорной части гидрозатвора. Абсорбционная колонна работает следующим образом. 5; 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 промежуточт ной емкости 10 и стекает в ее нижнюю часть, Освобожденные от капельной влаги нитрозные газы через гидрозатвор 13 поступают ни доокйсление в емкость 2 и, пройдя газораспределительный патрубок 11 и дополнительную распределительную решетку 22, поступают на выход через патрубок 6, барботируя через слои кислоты на ситчатых тарелках 3, Кислота, расслабленная влагой, внесенной на нижнюю тарелку с воздухом и нитрозными газами, через гидрозатвор 2 поступает в нижнюю часть .промежуточной емкости 10 и сов местно с кислотой низкой концентрации, выделенной из нитрознохо 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 17 происходит смешение разбавленной кислоты . с воздухом, доокйсление нитрозных газов в кислоте кислородом воздуха в кислотопроводе 15 и выдача кислоты в патрубок 16, Продукционная кислота выдается в виде смеси кислоты различ ной концентрации, выводимой с патруб ,ков 8 и. 9 с образованием кислоты более высокой концент)ации, в сравнени получаемой в известных конструкциях абсорбционных колонн. Получение кислоты более высокой кон центрации без дополнительных знергоза рат позволяет экономить пар на произ водство селитры в смежных производст вах, который используется для доупар кй влаги из кислоты, используемой в качестве сырья. Формула изобретения 1. Абсорбционная колонна для производства азотной кислоты, включающая корпус с крьшкой 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 циркуляционньй кислотопровод, о тличающаяся тем, что, с целью повьщ1ения концентрации Продукционной кислоты без дополнительных энергозатрат, колонна снабжена промежуточной емкостью, установленной под нижней тарелкой, и газораспределительшлм патрубком, размещенным в ней по оси колонны. 2, Колонна ПОП.1, отличающаяся тем, что снабжена двумя гидр-озатворами, один из которых соединяет патрубок ввода нитрозного газа с окислительной емкостью и выполнен в форме разделительной Пе- , регородки, а другой соединяет нижнюю тарелку с промежуточной емкостью. 3.Колонна по пп, 1 и 2, отличающаяся тем, что промежуточная емкость имеет в нижней части патрубок, соединенный с циркуляционным кислотопроводом, который снабжен гидрозатвором и смесителем-окислителем. 4,Колонна попп, 1,2иЗ, от л и- чающаяся тем, что под нижней тарелкой размещена газораспределительная решетка. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Атрощенко В.И. и др. Технология азотной кислоты. М.,- Химия, 1976, C.214-2J6. 2,Заявка Японии № 53-21383, кл„ В 01 J 1/00, 1978.