Ежегодная Международная конференция "Сотрудничество для решения проблемы отходов"


Главная страница
Сведения об авторах

 

Очистка отходящих газов производства азотной кислоты от оксидов азота

Печенко Т. И., Тошинский В. И., Литвиненко А. А., Букатенко А. И., Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Харьков, Украина

Эффективная реализация процесса абсорбции окислов азота жидкостями представляет собой важную промышленную задачу как при производстве азотной кислоты, так и контроле загрязненности атмосферы. Процесс абсорбции весьма сложен. По-прежнему не совсем ясно, какая из стадий определяет скорость протекания реакции, поэтому к конструированию промышленного оборудования применяют в основном эмпирический подход. Принципиальная причина затруднений — отсутствие единого мнения о том, какой из оксидов азота (NO, NO2, N2O4, N2O3) играет существенную роль в реакциях и диффузионных процессах, происходящих в газовой и жидкой фазах. Кроме того, установлено, что HNO3 и HNO2 присутствуют в обеих фазах и могут образовываться в каждой из них.

Мы исследовали влияние технологических параметров на процесс абсорбции, что позволило установить степень достижения равновесия, составить алгоритм и программу расчета.

Для определения оптимального соотношения окислительных и абсорбционных объемов в колонне промышленного типа проведено компьютерное моделирование процесса абсорбции NO2 (N2O4) и окисления NO в газовой фазе, что дало возможность научно обоснованно подойти к конструированию аппарата.

В агрегате АК-72 абсорбер представляет собой колонну диаметром 4 м и высотой 57,7 м с 45-ю ситчатыми тарелками. Он работает с нагрузкой по газу, отвечающей F-фактору, равному 1,5. Расчет абсорбера выполняли с учетом коэффициентов достижения равновесия при различ­ных окислительных и абсорбционных объемах и постоянной общей высоте колонны.

Результаты вычислений основных технологических параметров по высоте колонны представлены на рисунке.

Нами рассчитана степень окисления NO в NO2 по тарелкам. Установлено, что до 25-й тарелки процесс абсорбции не тормозится процессом окисления NO в газовой фазе. Иначе говоря, в начале процесса скорость окисления больше скорости абсорбции, а затем со снижением парциальных давлений NO, NO2 скорость окисления становится меньше скорости поглощения.

Анализ результатов позволил сделать следующие выводы.

1.   В зоне активной абсорбции, где наиболее интенсивно происходит выделение NO (тарелки 5—15), необходимо увеличить расстояние между тарелками (в настоящее время оно равно 1,1 м). Оптимальное значение находится в диапазоне 0,75—0,8 м.

2.   В зоне низких концентраций азотной кислоты даже незначительный рост концентрации NO2 резко повышает степень поглощения, поэтому число тарелок необходимо снижать, увели­чивая расстояние между ними до 1,4—1,5 м (тарелки 25—35).

3.   Такое изменение соотношения окислительных и абсорбционных объемов позволяет увеличить степень абсорбции и уменьшить концентрацию NO и NO2 в отходящих газах, а следовательно, снизить расход природного газа на каталитическую очистку.

 

Nitric Acid Process Gas Treatment to Remove Nitrogen Oxides

Pechenko T. I., Toshinskiy V. I., Litvinenko A. A., Bukatenko A. I., National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», Kharkiv, Ukraine

The level of achieving the equilibrium state was estimated; the algorithm and computer programme for calculating design characteristics of absorption column were developed. The modelling exercise was undertaken to simulate the NO2 (N2O4) absorption process and the NO oxidation in the gaseous phase. The optimal ratio between the oxidizing and absorptive volumes in the absorption column was estimated.

 

Главная страница

Сведения об авторах

Печенко Тамара Ивановна, канд. техн. наук, доц., Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Фрунзе, 21, Харьков, 61002, Украина. Tел. (057) 707-66-87, факс (057) 707-62-72
 

 

 

  Rambler's Top100


© Независимое агентство экологической информации
Последние изменения внесены 21.09.10