ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Жидкие азотные удобрения (Я. А. Левин, В. С. Кузуб, Богоявленская, Л, Н. Шиганова) из "Коррозия и защита химической аппаратуры Том 8 " Азотная кислота относится к важнейшим продуктам химической промышленности. Ее применяют для получения азотных удобрений, технических нитратов, взрывчатых веществ, красителей и других продуктов. [c.67] Современные методы получения азотной кислоты основаны на применении в качестве сырья синтетического аммиака и атмосферного воздуха. Производство состоит из двух основных стадий окисление аммиака в окись азота кислородом воздуха в присутствии катализатора окисление окиси азота в высшие окислы и абсорбция их водой с образованием разбавленной (50—57%-ной) азотной Кислоты. [c.67] В настоящее время существует несколько схем производства разбавленной азотной кислоты при атмосферном давлении и под давлением 3,5 5,5 и 7,3 ат [1]. Наиболее распространены схемы производства под давлением 3,5 ат и — в последнее время — 7,3 ат. [c.67] Принципиальная схема получения разбавленной азотной кислоты под давлением приведена на рис. 3.1. [c.67] Атмосферный воздух засасывается турбокомпрессором 4 через воздухозаборную трубу 1. Перед поступлением в турбокомпрессор воздух очищается от механических примесей в пенном промыва-теле 2 и на рукавных суконных фильтрах 3, и поступает в смеситель 7. Газообразный аммиак из испарителей аммиака, пройдя фильтры грубой очистки 5, подогреватели аммиака 6 и фильтры тонкой очистки, поступает в смеситель 7. [c.67] Образующаяся в колонне кислота после смешения с кислотой, поступающей из холодильника-конденсатора, выдается из колонны. Непоглотившиеся окислы азота с концентрацией 0,2 объемн. %, пройдя подогреватель хвостовых газов, направляются в турбодетандер, а затем выбрасываются в атмосферу. [c.69] При производстве азотной кислоты под давлением 7,3 ат отходящие из абсорбционной колонны газы, пройдя сепаратор, поступают в узел каталитической очистки от окислов азота. Здесь нитрозные газы на катализаторах из палладированной окиси алюминия восстанавливаются до элементарного азота. Газом-восстановителем являются продукты конверсии метана — водород и окись углерода. [c.69] Основным конструкционным материалом для аппаратурного оформления процесса получения разбавленной 50—57%-ной НМОз является сталь типа Х18Н10Т. Множество аппаратов, изготовленных из стали Х18Н10Т, длительное время (около 15 лет) успешно эксплуатируются в цехах производства азотной кислоты, однако нередки случаи сравнительно быстрого выхода из строя оборудования вследствие коррозии. Число таких случаев особенно возросло в связи с интенсификацией процесса получения разбавленной азотной кислоты путем повышения температуры и давления до 3,5 ат и выше. [c.69] Коррозии подвергается следующее оборудование цеха получения разбавленной азотной кислоты, изготовленное из стали Х1ВН10Т абсорбционные колонны (днища и нижние царги), охлаждающие змеевики абсорбционных колонн, холодильники-конденсаторы (в нижней части), скоростные холодильники (при давлении 5,5 ат), подогреватели хвостовых газов, трубопроводы азотной кислоты и т. д. [c.69] На рис. 3.2—3.4 представлены фотографии коррозионных разрушений оборудования в цехе разбавленной азотной кислоты. Коррозия носила в этих случаях межкристаллитный характер. [c.69] Нередка коррозия сварных швов на горячих участках абсорбционных колонн, конденсаторов-холодильников, а также охлаждающих змеевиков. Коррозия сварных швов, пришовных зон, а также зон термического влияния носит также межкристаллитный характер имеются случаи ножевой коррозии (рис. 3.5). [c.71] Равномерную коррозию средней части абсорбционных колонн в основном вызывает накопление хлоридов в 20—30%-ной НЫОз [10]. [c.72] На рис. 3.6 представлена зависимость содержания хлоридов от концентрации азотной кислоты в абсорбционной колонне и распределение хлоридов по тарелкам. Максимальное содержание хлоридов достигает 8 г/л и обнаруживается на уровне 7-й тарелки, где находится 20—30%-ная HNOз. При такой концентрации хлоридов скорость коррозии нержавеющей стали может достигать 18 мм/год. По мере возрастания концентрации НЫОз до 50% в нижней части колонны концентрация хлоридов уменьшается до нуля. То же наблюдается в верхней части колонны, выше 15-й тарелки, где концентрация ННОз меньше 10%. [c.72] Степень гидролиза зависит от концентрации азотной кислоты чем меньше концентрация, тем больше степень гидролиза и концентрация соляной кислоты в азотной. По-видимому, в 52%-ной НЫОз гидролиз хлористого нитрозила не происходит. [c.72] Конструкция абсорбционных ситчатых колонн с большой поверхностью и постоянным уровнем кислоты на тарелках способствует образованию хлористого нитрозила из N0 и С1г и накоплению его в средней части колонны. [c.72] Основной метод борьбы с коррозией под действием хлоридов — не допускать их накопления в 20—30%-ной ННОз. Для этого необходим постоянный контроль за содержанием хлоридов в системе абсорбции и вывод кислоты из средней части колонны, если содержание хлор-ионов в кислоте превышает 500 мг/л. [c.72] Углеродистые стали интенсивно разрушаются в водных растворах азотной кислоты. Азотная кислота с концентрацией выше 80% вызывает пассивацию улеродистой стали. Однако все же скорость ее коррозии даже в концентрированной кислоте настолько высока, что ее нельзя применять для изготовления оборудования, работающего под воздействием азотной кислоты. [c.74] Хромистые стали 0Х17Т и 0Х25Т обладают достаточно высокой коррозионной стойкостью в азотной кислоте, но сварные соединения этих сталей имеют низкую ударную вязкость (до 1 кгс-м/слА), что ограничивает их применение для сварных, конструкций. [c.74] Широко используются в производстве азотной кислоты аустенитные хромоникелевые нержавеющие стали, стабилизированные титаном. Однако существенным их недостатком является склонность к межкристаллитной коррозии под воздействием горячей азотной кислоты [8, 14]. [c.74] Длительность испытаний 144 ч со сменой кислоты через каждые 48 ч. [c.75] Вернуться к основной статье