Очистка конвертированного газа от CO , CO 2

Очистка осуществляется в 2 стадии:

       а)абсорбционная СО2

       б)химическое превращение СО и СО2→ CH4(метанирование).

Абсорбционная очистка:

       -H2O сейчас не используют из-за высокого остатка содержания СО-3%.

       -раствор K2CO3 поташная очистка K2CO3+CO2+H2↔ 2KHCO3

       -растворы этаноламинов.

Метанирование:

 

Технологическая схема конверсии ПГ:

 

Технологическая схема отчистки:

 

3)Синтез аммиака:

3H2+N2↔ 2NH3+Q kt – промотированное. kt становится активнее при t> 500-550⁰ С, но при данной температуре равновесие полностью смещено влево.

Чтобы снизить отрицательное влияние t-p↑ ( 100атм –низкое давление, 250-300 атм –среднего давления, 1000атм высокого давления-не используется.)

Оптимальные условия kt: t=500+550⁰ С, Р=250-300атм, N2: H2=1: 3.

Циркуляционная схема с целью возврата не прореагировавшего N2, H2

 

Производство азотной кислоты

Производство слабой азотной кислоты:

Сырье: NH3, воздух, химически обессоленная вода.

Химическая схема процесса: NH3+2O2=HNO3+H2O  суммарная реакция.

1) Окисление NH3 на катализаторе. 4NH3+5O2→ 4NO+6H2O

2)Окисление NO:

NO+1\2O2→ NO2 – обратимая реакция

     3NO2+H2O→ 2HNO3+NO – поглощение NO2

NO_X+восстановитель→ N2 – очистка хвостовых газов от оксида азота.

Принципиальная схема производства:

Основные стадии:

       1)Окисление аммиака

4NH3+5O2→ 4NO+6H2O+Q Кр=10⁵³ основная (целевая)

4NH3+4O2→ 2N2O+6H2O+Q Кр=10⁶¹ побочная

4NH3+3O2→ 2N2+6H2O+Q Кр=10⁶⁷ побочная

       2)Окисление NO

NO+1\2O2→ NO2+Q обратимая реакция. С повышением температуры равновесие влево. С повышением давления равновесие вправо.

       3)Абсорбция

3NO2+H2O→ 2HNO3+NO↑

       4)Очистка хвостовых газов от оксида азота. Способы удаления NO_x:

       -адсорбция, абсорбция→ NO_x→ в процесс.

       -обезвоживание NO_x→ N2, NO_x+NH3→ N2+H2O.

 

Производство карбамида

CO(NH2)2: удобрение, в промышленность.

Сырье: NH3, CO2.

Химическая схема процесса: обратимая реакция 2NH3_(г)+CO2(г)↔ CO(NH2)2(ж)+↓ H2O(ж)+Q реакция протекает в 2 стадии:

2NH3+CO↔ NHCOONH+Q экзотермическая. Понижать температуру повышать давление 180⁰ С из-за скорости. Р=200 атм. выход карбоната аммония 60-75%.

NH4COONH↔ CO(NH2)+H2O-Q эндотермическая. необратимая.

Для увеличения выхода карбамида необходимо снижать концентрацию воды. Для снижения концентрации воды аммиак берут в избытке. NH+↓ H2O=NH и OH.

Принципиальная схема производства карбамида:

 

Производство нитрит-нитратных солей

NaNo, NaNO3, KNO3 – комплексное удобрение

Сырье: NH3, NA2CO3, HNO3, воздух

Химическая схема процесса:

       1) окисление NH3при атм. давлении:

4NH3+5O2=4NO+6H2O+Q целевая реакция

4NO3+3O2=2N2+6H2O+Q побочная реакция

       2)Абсорбция оксида азота содовым раствором

NO+1\2O2=NO2

-при получении NaNO2 

NO2+NO+NO2CO3=NaNO2+CO2

-при получении NaNO3

NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2

3)инверсия нитрита в нитрат

NaNO2+HNO3→ NaNO3+NO↑ +H2O

Принципиальная схема:

 

Производство аммиачной селитры

NH4NO3: гранулированная, водоустойчивая, пористая.

Сырье: NH3, HNO3_(СЛ)

NH3+HNO3=NH4NO3+Q реакция нейтрализаций.

Принципиальная схема:

 

Производство хлорида калия

Технология калийных солей:

В основе переработке калийных руд лежит процесс обогащения.

Обогащение – совокупность процессов переработки минерального сырья с целью повышения концентрации полезного компонента.

В основе обогащения сырья, лежит различие свойств компонентов входящих состав сырья.

Методы обогащения калийных руд.

       1) Галургический – основан на различной растворимости Kl и  NaCl в зависимости от температуры.

       2)Флотационный – основан на различной смачиваемости Kl и  NaCl.

       3)Комбинированный – соединения (Галургический Флотационный).

Галлургический способ

Флотационное обогащение:

Флотационные реагенты.

       1)собиратели нужны для избирательной гидрофобизации материалов.

       2)пенообразователи:

Производство кальцинированной соды

NA2CO3

       Легкая марка Б; Тяжелая марка А

       Насыпная плотность: ρ _нас=500 кг/см³ ρ нас=900-1000 кг/см³ 

Производство легкой соды:

Сырье: NaCl_(Р-Р) – рассол из отходов калийной промышленности. CaCO3 известняк.

Вспомогательные материалы: NH3 C-уголь.

Химические процессы:

       1)очистка рассола Ca+NO2CO3→ CaCO3↓ +2Na, Mg+Ca(OH)2→ Mg(OH)2↓ +CO

       2)абсорбция NaCl_(Р-Р)+NH3_(Г)+H2O→ NaCl+NH4+OH

       3)карбонизация NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓ +NH4Cl_(Р-Р)

       4)кальцинация 2NaHCO3→ Na2CO3(легкая сода)+CO2↑ +H2O↑

       5)дистилляция NH4Cl+Ca(OH)2→ CaCl+2NH3↑ +2H2O

       6)обжиг карбонатного сырья CaCO→ CaO(не гашенная известь)+Ca2↑

       7)гашение извести СaO+H2O→ Ca(OH)2

Принципиальная схема производства:

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: