Азотная кислота

  2)Для предупреждения  профессиональных отравлений и   заболеваний в отделении должны  придерживаться следующие санитарно-гигиенические требования:

- температура  воздуха должна быть:

17-230С- переходной  и зимний период;

18-270С- пожилой  период;

- относительная  влажность воздуха:

 летом- не  больше 75 % ;

 зимой - не  больше 65 %;

- шум- не  больше 80 дб;

-вибрация - в  машинном и контактном отделениях  не больше 92 дб;

- освещенность  рабочих мест - не меньше 200 лк;

 на площадках  абсорбционных колонн - не меньше 50 лк;

 в машинном  и контактном отделениях - не менее  75 лк;

- предельно  допустимая  концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны помещений:

 аммиак- не  больше 20 мг/м3;

 оксидов  азота - не больше  5 мг/м3.

3) Работы следует  вести только на исправном  оборудовании, оснащенными  всеми   необходимыми и исправно действующими  предупредительными устройствами, контрольно-измерительными и регулирующими приборами, сигнализацией  и блокированиями.

       На паровых котлах , танцах   с жидким аммиаком, кислородных  ресиверах и на линиях от  компрессоров должны быть установлены  манометры из нанесенной на шкалу контрольной линией красного цвета. Повышение давления выше красной метки не допустим.

4) Рабочие места  для проведения ремонтных и  других работ и проходы к  ним на высоте 1,3 г и больше  должны быть огороженные. При  невозможности или нецелесообразности устройства ограждений работы на высоте 1,3 г и выше, а также при работе из приставных востоков на высоте больше 1,3 г необходимо применять предупредительные пояса, при этом у места проведения работ должны находиться вспомогательные рабочие, готу предоставить помощь работающий на высоте. Место закрепления карабина определяет руководитель работ. Предупредительные пояса проходят испытание перед выдачей в эксплуатацию, а также в процессе эксплуатации через каждые 6 месяцев. На предупредительном поясе должна быть бірка с указанием регистрационного номера и дать следующего испытания.

 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ  СРЕДЫ

      Для обеспечения охраны окружающей  среды в производстве азотной  кислоты по схеме АК-72 осуществляется  использование отходов производства, предыдущее очищение и подготовка сбрасываний в канализацию или атмосферу.

 Используемыми  отходами производства есть:

- перегретая  пара с давлением 2,65 МПа (27 кгс/см2) и температурой не больше 305 ºС;

- насыщенная  пара после паровой турбины  ГТТ-12 давлением 0,88-0,98 МПа ( 9-10 кгс/см2), температурой 250 ºС.

- аммиачная  вода, которая образуется в аварийной  емкости при нагревании продувок  из испарителей аммиака, периодически  передается на переработку;

- аммиак газообразный  с давлением 0,39-0,49 МПа ( 4-5 кгс/см2) и температурой не больше 120 ºС   из испарителей, во время пусков агрегатов и из емкости при выпаривании  аммиака из продувок. Передается в заводскую сеть предприятия на аммиачно-холодильную установку;

- масло турбинное  (отработанное). Периодически, при замене масла в агрегате ГТТ-12 по трубопроводу или контейнером выдается у цех регенерации масел;

- отработанный  катализатор АПК-2 отправляется на  завод драгоценных металлов.

         Твердым не используемым отходом  производства является отработанная окись алюминия (второй пласт катализатора в реакторе каталитического очищения выхлопных газов), что один  раз в три года с затратой 17-19 тон(из двух агрегатов) вывозится на полигон твердых отходов.

  Газовыми  отходами производства есть :

- выбросы вентиляционные производственного помещения, лаборатории, комнаты регенерации катализаторных сеток. Сбрасывание постоянное ;

- очищенный  выхлопной газ после газовых  турбин ГТТ-12. Сбрасывание постоянное  через выхлопную трубу высотой  150 г для обеспечения необходимого рассеяния.

    В  производстве азотной кислоты  комбинированным методом как  отходы производства образуются "хвосту" газы после абсорбционных  колонн с содержимым NO + NO2 не больше 0,5 %. Оксиды азота относятся   к умеренно  опасным газам(третий  класс опасности). Содержимое оксидов азота на выходе из абсорбционных колонн значительно превышает санитарные нормы. Поэтому в промышленной практике с целью сокращения выбросов оксидов азота в атмосферу применяются следующие  методы :

1)Применение  в качестве адсорбентом растворов щелочей концентрированной серной кислоты и аммиака  способных полнее поглощать оксиди азота с нитрозного газа;

2)Применение  адсорбционного   очищения и  как адсорбенты силикогеля, уголь  способных к выборочному  поглощению  оксидов азота;

3) Применение  высокоэффективных каталитических  методов очищения выхлопных газов  от оксидов азота путем восстановления  их к N2. Условно  по температурам  восстановления  процессы делят  на высокотемпературные (больше 500ос) и низкотемпературные (менее  500 ос).

 Для каталитического  восстановления оксидов азота  разработанные и применяются  металлы Pt, Pd, Rh, Ru, Ni, Cu, Cr, Fe и сплавы Ni-Cr, Cu- -Cr, Zn-Cr и др., нанесенные на  оксиды алюминия, цинка, силикагель, керамику и естественные материалы  катализатора, алюмованадиевый (АВК-10) и алюмопаладиевый (АП-2).В агрегатах АК-72 применяют паладиевый катализатор АПК-2 (Al2O3 c 2 % Pb). В производстве азотной кислоты применяются каталитические методы основанные на селективном и неселективном восстановлении оксидов азота.

    При  каталитическом восстановлении  в газовую смесь, которая очищается  , вводят определенное количество  газу-восстановителя. В качестве  восстановителей   предложенные: водород, азотоводородная   смесь,  оксид углерода(ІІ), естественный, нефтяной, коксовый и богатые газы, пары керосина, мазута . Практическое применение в промышленности нашел природный газ ,содержание серы в котором не должно превышать 20мг/м3.Процесс восстановления протекает при температуре 720-770 ос. Для достижения остаточной концентрации оксидов азота в пределах 0,002- 0,008% (об.) поддерживают 10%-вей  излишек природного газа от стехеометрического .

     Первой  стадией процесса являются горения  и конверсия метана кислородом

                              СН4 + 2О2  СО2 + 2Н2ОБ +804,58 кдж.               (12)

 При неполном  сгорании метана образуются водород  и монооксид углерода:

                     СН4 + 0,5О2 = СО+ 2Н2+35,13 кдж.                        (13)

       Тепло, которое выделяется  приводит  к значительному повышению температуры газа.  Разогрев парогазовой смеси при окислении 1% кислорода составляет 160 °С. Поэтому во избежание перегрева катализатора и одновременного обеспечения температуры его зажигание (450—550 оС), содержимое кислорода в газе, который отходит, поддерживают в пределах 3,2%. При восстановлении водородом содержимое кислорода составляет 4,4% О2, так как в этом случае разогрев равняется 130—140 °С.

 Таким образом,  в восстановлении оксидов азота  принимают участие все три  восстановителя   Н2, СО, СН4.

 С оксидами азота реагирует на катализаторе водород. Причем на первой стадии диоксид азота восстанавливается к оксиду азота N0, а потом последний к N2.

                Н2+ NO2 = Н2ОБ + N0 + 184,9 кдж                               (15)

                Н2 + NO = H2O+0,5N2 + 332,45 кдж                                (16)

          Аналогично взаимодействует N0х  с монооксидом углерода. Суммарные  реакции природного газа с  оксидами азота можно представить  в виде:

 

 

                    СН4 + 4N02 = CO + 4NO+2H2O+ 574,4 кдж                (17)

                 СH4 + 4N0 = C02 + 2N2 + 2H2O + 11 646 кдж                 (18)

     По условиям эксплуатации катализатора АПК.-2 оптимальным есть соотношения [СН4] : [О2] =0,55-0,56 , излишек СН4 над О2 приводит к появлению в выхлопном газе рядом из ИЗ [до 0,15% (об.)] аммиак и водород.

      В случае  селективного восстановления в  качестве відновника используют  аммиак,который при селективно  взаимодействует с оксидами азота  и не взаимодействует с кислородом. Восстановление оксидов азота происходит к молекулярному азоту

                            4NH3 + 6NO = 5N2+ 6Н2ОБ                                             (19)

                           8NH3 + 6NO2 = 7N2 + 12H2O                                          (20)

 Однако в зависимости  от типа катализатора возможное  также восстановления NO2 к N0 и окисление аммиака кислородом к N2 и N2O:

       Селективное  восстановление NO2 и N0 аммиаком к  молекулярному азоту происходит  с равной скоростью при температурах 250 - 450°С на катализаторах из платины, оксидів меди, ванадия, магния . В отличие от неселективного высокотемпературного каталитического  процесса селективное восстановление оксидов азота осуществляется при любых концентрациях кислорода в хвостовых газах с достижением степени очищения 98% и больше.                            

 К недостаткам этого  вида очищения принадлежат   трудности точного дозирования  небольших количеств аммиака  в газ после абсорбционных  колонн и равномерного распределения  его в газовом потоке, а также  образование в трактах после очищения нитрит-нитратов аммония.

      В агрегатах  АК-72 применяют реактор высокотемпературной  каталитической

 очистки,которые содержит  два степени катализатора первая  степень –паладированный  оксид  алюминия  в виде таблеток ; содержимое  паладия составляет 2,5 масс  % в

 

 перерасчета на Pb. Второй  степень катализатора представляет  собой активированный  оксид алюминию .

 В производстве азотной  кислоты по схеме АК-72 постоянные  выброса отравляющих и химически  активных веществ отсутствуют. Крупнотонажный  агрегат АК-72  получение 56-60 %-вой азотной кислоты ,которая работает по энергосберегающей технологии нуждается в для орошения абсорбционных колонн 350-450 кг воды на 1 т НNО3 и 1,5-2 т воды питания котлов-утилизаторов . Вода , которая частично отводится из абсорбционных колонн является отходом производства и подается в общую систему на станцию нейтрализации. Вода, которая используется в котлах утилизаторах для изготовления пары, проходит предварительно обессоливание. Солесодержание не должно превышать 300 мг/л, общая жесткость должна быть не больше 10 мкг-экв/л.

 Периодически 8-10 раз в  год (в сумме для двух агрегатов), образовываются химически загрязненные  стоки после регенерации и  промывание катализаторных сеток  с затратой не больше 5 м3/ч на протяжении двух часов в сутки. Массовая концентрация - соляная кислота в стоках не больше 1 %.

 Химически грязные  стоки вскидываются в канализацию  и направляются на станцию  нейтрализации