Раздел 2 ТЕХНОЛОГИЯ СВЯЗАННОГО АЗОТА

 

Тема 2.1 Производство азотоводородиой смеси для синтеза аммиака

 

Студент должен:

знать:

- физико-химические основы конверсии природного газа и СО; влияние параметров на состав газовой смеси;

- катализаторы конверсии метана и СО;

- технологические схемы конверсии метана и СО;

уметь:

- рассчитывать состав азотоводородной смеси после конверсии;

- рассчитывать расход природного газа, пара, воздуха, кислорода по известной производительности установки.

Вопросы для самоконтроля:

1 Получение водорода из природного газа.

2 Теоретические основы конверсии метана и оксида углерода (II).

3 Основные химические реакции конверсии.

4 Влияние температуры, давления, состава газовой смеси на процесс конверсии.

5 Катализаторы конверсии метана и оксида углерода (II).

6 Технологические схемы получения газовой смеси: двухступенчатая паровоздушная каталитическая конверсия природного газа при Р = 3,4 МПа; одноступенчатая парокислородная; высокотемпературная (некаталитическая) под давлением.

7 Оборудование конверсии метана и СО.

Практическое занятие

1 Расчет состава газа после конверсии метана.

2 Расхода природного газа, воздуха, водяного пара, необходимого для проведения конверсии.

 

Тема 2.2 Очистка азотоводородной смеси от примесей

 

Студент должен:

знать:

- методы очистки азотоводородной смеси от оксидов углерода (II) и (IV);

- теоретические основы и технологические схемы очистки азотово-дородпой смеси.

Вопросы для самоконтроля:

1 Очистка азотоводородной смеси от оксида углерода (II) и (IV).

2 Теоретические основы очистки азотоводородной смеси растворами моноэтанол- амина, промывки жидким азотом, метанирования, с применением катализатора.

3 Технологические схемы.

4 Принципы работы основного оборудования.

Тема 2.3 Производство азота и кислорода из воздуха

 

Студент должен:

знать:

- способы получения азота и кислорода из воздуха методом глубо­кого охлаждения;

- принципы работы холодильного цикла Капицы;

- методы ректификации жидкого воздуха;

- принципы работы оборудования по разделению воздуха.

Вопросы для самоконтроля:

1 Глубокое охлаждение воздуха.

2 Теоретические основы процесса.

3 Цикл низкого давления с турбодетандором (цикл Капицы).

4 Разделение воздуха методом ректификации. Агрегат разделения АКТ-15.

 

Тема 2.4 Производство синтетического аммиака

 

Студент должен:

знать:

- физико-химические основы синтеза аммиака;

- влияние технологических параметров на процесс синтеза;

- некоторые технологические схемы по производству аммиака;

- принцип работы оборудования синтеза;

уметь:

- рассчитывать состав азотоводородной смеси;

- определять удельную производительность и объем катализатора в производстве аммиака;

- подбирать оптимальный технологический режим в производстве аммиака.

Вопросы для самоконтроля:

1 Аммиак, его свойства, требования стандартов к его качеству. Хранение, транспортирование.

2 Теоретические основы процесса синтеза аммиака.

3 Влияние технологических параметров на процесс синтеза аммиака.

4 Катализаторы в производстве аммиака.

5 Технологические схемы и режим работы оборудования при среднем и высоком давлении.

6 Принципы работы технологического оборудования.

Практическое занятие

1 Проведение расчетов расхода азотоводородной смеси, выхода аммиака, состава газа до и после колонны синтеза, производительности и необходимого объема катализатора.

 

Тема 2.5 Производство азотной кислоты

 

Студент должен:

знать:

- методы получения азотной кислоты;

- теоретические основы окисления аммиака, влияние технологических параметров па окисление аммиака; катализаторы окисления;

- теоретические основы окисления оксидов азота (II) до (IV) и поглощения их водой;

- технологические схемы по производству азотной кислоты;

- способы очистки отходящих газов от оксидов азота (II) и (IV);

- способы концентрирования азотной кислоты;

- принципы работы оборудования;

уметь:

- проводить расчеты расхода воздуха и аммиака для окисления его до оксида азота (II);

- рассчитывать материальные и тепловые балансы основных стадий процесса получения азотной кислоты.

Вопросы для самоконтроля:

1 Свойства концентрированной и разбавленной азотной кислоты, хранение и транспортирование.

2 Производство азотной кислоты из аммиака. Основные стадии процесса.

3 Теоретические основы процесса окисления аммиака. Катализаторы окисления, их отравление и регенерация.

4 Окисление оксидов азота и поглощение их водой. Влияние давления, температуры и состава газовой смеси на процесс окисления и абсорбции.

5 Технологические схемы производства азотной кислоты: под атмосферным давлением, повышенным давлением и комбинированная. Режим работы основного оборудования.

6 Очистка отходящих нитрозных газов.

7 Концентрирование азотной кислоты с помощью серной кислоты или нитрата магния.

8 Прямой синтез концентрированной азотной кислоты. Особенности протекания химических реакций, технологическая схема, устройство. Режим работы основного оборудования.

Практические занятия

1 Расчет материального и теплового баланса контактного аппарата в производстве азотной кислоты.