Производство азотной кислоты
В котле-утилизаторе прямоточного типа питательная вода проходит экономайзеры первой и второй ступени, пароиспарительный пакет. В пароиспарительном пакете образуется пароводяная эмульсия с объемной концентрацией пара 75÷88%.
Пароводяная эмульсия из пароиспарительного пакета направляется в два параллельно расположенных сепаратора пленочного типа, где производится осушка пара. Сухой насыщенный пар направляется в пароперегреватель котла-утилизатора, где он перегревается до температуры не более 4500С и выдается в общий коллектор перегретого пара с давлением не более 3,9МПа (39 кгс/см2). Общий коллектор перегретого пара имеет арматуру, разделяющую его на отдельные участки.
Из коллектора пар подается на редукционно-охладительную установку (РОУ-1) и редукционные установки (РУ-1, РУ-2, РУ-5, РУ-6, РУ-7). РОУ предназначена для увлажнения, охлаждения и регулировки давления полученного пара, а РУ - для снижения давления пара до определенных параметров перед выдачей его потребителям. Для охлаждения пара в смесительную камеру РОУ-1 подается вода от питательных насосов с температурой 102÷1040С.
На выходе пара из каждого котла-утилизатора (КУ) и на РОУ-1 установлены предохранительные клапаны.
Отделившаяся в сепараторах вода, называемая сепаратом, с температурой 200 ÷ 2500С поступает в копилку. В копилке автоматически поддерживается уровень сепарата, а излишки направляются в сепаратор непрерывной продувки, где при снижении давления происходит вскипание сепарата и частичное его превращение в пар. Пар вторичного вскипания давлением не более 0,7 МПа (7 кгс/см2) из сепаратора непрерывной продувки подается в деаэрационную колонну (ДК). Неиспарившаяся вода направляется в подогреватель химочищенной воды (ПВ), где отдает свое тепло химочищенной воде подаваемой на деаэрацию. Затем сепарат направляется в баки-барботеры, где смешивается с охлаждающей водой и сбрасывается в промливневую канализацию.
Во время работы котла-утилизатора поддерживается соотношение "небаланса" пар: вода в пределах 12 ÷ 25%, это значит, что 12 ÷ 25% воды поступающей в котел, должно непрерывно сбрасываться через копилки в виде сепарата.
Деаэрированная вода из деаэраторных баков I и II по отдельному трубопроводу с температурой 102 ÷ 1040С поступает в межтрубное пространство подогревателя химочищенной воды. Охлажденная до температуры 60 ÷ 900С, за счет химочищенной воды поступающей в трубное пространство подогревателя, деаэрированная вода с давлением 0,03 ÷ 0,08 МПа (0,3 ÷ 0,8 кгс/см2) поступает на всас подпиточных насосов, откуда с давлением 0,35 ÷ 0,55 МПа (3,5 ÷ 5,5 кгс/см2) подается в теплофикационный коллектор на подпитку системы теплофикации.
Подогретая в подогревателе (поз.99) химочищенная вода с температурой от 60 до 800С поступает на деаэрацию.
Для подпитки системы теплофикации в количестве до 25 м3/час, деаэрированная вода с I и II коллекторов питательной воды давлением до 7,4
МПа (74 кгс/см2) и температурой 102 ÷ 1040С поступает в теплообменник, где охлаждается химочищенной водой до температуры 60 ÷ 900С. Подогретая химочищенная вода после теплообменника (ПВ) направляется на деаэрацию.
Таблица 3 – Нормы технологического режима
Наименование стадий потоков реагентов, номер позиции |
Наименование технологических показателей | ||
температура |
давление |
прочие показатели | |
1 |
2 |
3 |
4 |
Конверсия аммиака | |||
Аммиачно-воздушная смесь после подогревателя (ПА) |
65 - 900С |
90 - 300 мм вод. ст. |
Объемная концентрация аммиака в АВС 10-11,5% |
Окисление аммиака в контактном аппарате (КА) |
не более 8250 С |
не более 15 мм вод.ст. |
Степень конверсии аммиака не менее 96% |
Газообразный аммиак после фильтров (Ф) |
Масло не более 1 мг/м3 Железо не более 1 мг/м3 | ||
Охлаждение нитрозных газов в котле-утилизаторе (КУ) |
140 - 2100С | ||
Деаэрация питательной воды в деаэраторной колонне (ДК) |
102-1040С |
не более 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) |
Массовая концентрация кислорода в воде после деаэрации не более 0,03 мг/дм3 |
Деаэрационная вода поступающая на подпитку системы теплофикации предприятия |
60 -900С |
0,3 - 0,7 МПа (0,3-7,0 кгс/см2) | |
Использование тепла в котлах-утилизаторах (КУ): | |||
- насыщенный пар |
200-2500С |
не более 3,9 МПа (39,0 кгс/см2) | |
- перегретый пар |
не более 4500С |
не более 3,9 МПа (39,0 кгс/см2) | |
Охлажденные и промытые нитрозные газы после газовых холодильников-промывателей (ХП) |
45 - 600С |
Массовая концентрация ионов хлора не более 15 мг/дм3 Массовая концентрация |
1.5 Выбор оборудования
1.5.1 Выбор конструкции основного аппарата
По способу передачи тепла различают следующие типы теплообменных аппаратов:
- поверхностные, в которых оба теплоносителя разделены стенкой, причем тепло передается через поверхность этой стенки;