Поглощение окислов азота концентрированной азотной кислотой при повышенном давлении

Известно, что равновесной состав газа над азотной кислотой концентрацией выше 68-70% зависит от давления, поэтому, если установка работает при повышенном давлении, нет необходимости в 100% -ном окислении окиси азота в двуокись. В отличие от установок, работающих при атмосферном давлении, где для окисление остаточных веществ применяют концентрированную азотную кислоту, в схемах под давлением можно избежать этой дорогостоящей операции (рис.2).

Нитрозные газы, полученные сжиганием аммиака под давлением до 9 атм., охлаждаются в скоростном холодильнике и после предварительного окисления в холодильнике погружного типа поступают в нижную часть тарельчатой колонны. Здесь газы проходят царги I и II, работающие без орошение, но охлаждаемые водой (последние три-четыре тарелки охлаждаются рассолом). По мере окисления окиси азота в двуокись на тарелках происходит выделение жидкой азотной кислоты вследствие частичной абсорбции NO₂ парами воды, присутствующими в нитрозных газах, и понижения давления их паров с увеличением концентрации кислоты на тарелках. Изменение концентрации происходит по мере продвижения вверх и достигает на последней тарелке 72-74% HNO₃. Избыток кислоты выводится из днища колонны в виде 58-60%-ного раствора.

Температура на последних тарелках поддерживается около -10°С за счет их охлаждения рассолом, что необходимо при поглощение окислов азота.

Таким образом, за счет кислорода воздуха, находящегося в газах, можно достичь нужной степени окисление NO и подготовить нитрозные газы к поглощению концентрированной азотной кислотой, проводимому в двух выше расположенных царгах III и IV. На верхнюю тарелку царги IV подается предварительно охлажденная до -10°С 98%-ная азотная кислота, которая стекает навстречу нитрозным газам и поглощают из них NO₂.Между II и III царгами находится тарелка без перетока жидкости, с нее и отводится раствор окислов в азотной кислоте. В зависимости от температуры и давления концентрация окислов азота может быть примерно 25-35%.

Выходящие из IV царги обедненные нитрозные газы соприкасаются на последней тарелке с 98%-ной азотной кислотой и насыщаются ее парами. Для их улавливания V царга орошается 30%-азотной кислотой, полученной в скоростном холодильнике, на последние тарелки подается небольшое количество свежей воды.

Царга IV и V также разделены глухой (для жидкости) тарелкой, с которой отводится ~45-50%-ная азотная кислота, полученная в результате улавливания паров азотной кислоты (V царга работает без охлаждения).