Конверсія аміаку та охолодження нітрозного газу.

Аміачно-повітряна суміш із змішувача поз.2 (поз.Х202) з температурою 140⁰С - 230⁰С надходить в контактний апарат поз.3 (поз.Р201), в якому за температури 850⁰С - 910⁰С на каталізаторі відбувається окислення аміаку киснем, що знаходиться в аміачно-повітряній суміші, з утворенням оксиду азоту, водяної пари та елементарного азоту за реакціями:

4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O + 905,8 кДж (1)

4NH₃ + 4O₂ = 2N₂O + 6H₂O + 1103 кДж (2)

4NH₃ + 3O₂ = 4N₂ + 6H₂O + 1267 кДж (3)

Основною є перша реакція. Вихід оксиду азоту залежить від кількості аміаку, який іде на окислення.

Окислення аміаку відбувається на пакеті каталітичних сіток з платинових сплавів різної маси та структури. Під каталітичними сітками встановлено пакет з чотирьох паладієвих сіток, призначених для доокислення аміаку та вловлювання платини. В каталітичну систему може входити додаткова неплатинова частина, яка складається з керамічних елементів кубічної форми і служить для розподілення потоку та доокислення аміаку.

Над сітками розташований запальний пристрій з стаціонарним пальником.

В верхній частині контактного апарата розміщена вибухова пластина, яка запобігає руйнуванню контактного апарата у випадку вибуху аміачно-повітряної суміші. Викид газів після пластини здійснюється в атмосферу.

Для захисту каталітичних сіток від сплавлення передбачено захисне блокування, яке зупиняє технологічну частину агрегату у разі підвищення температури на сітках контактного апарата до

950 ⁰С (контур TIRSAH-102).

Відхилення від нормального технологічного режиму сигналізується світловими та звуковим сигналами на щиті керування агрегатом.

Утворені на каталізаторі нітрозні гази (NO_X, N₂, H₂O) з температурою 850⁰С - 910 ⁰С надходять в котел-утилізатор Г-420БПЕ або Г-420БПЕ-М поз.4 (поз.Т201), де охолоджуються до температури 260⁰С - 345 ⁰С. За рахунок теплоти нітрозних газів в котлі відбувається випаровування деаерованої хімочищеної води з утворенням пари під тиском не вище ніж 1,5МПа (15,0кгс/см²) і з температурою 210⁰С -250 ⁰С.

Котел Г-420БПЕ – це горизонтальний двоходовий теплообмінник з прямими трубками. В об’ємі котла частково проходить реакція окислення оксиду азоту в діоксид азоту з виділенням теплоти. На лінії подачі живильної води в котел встановлено економайзер для попереднього підігрівання води очищеними хвостовими газами, які надходять від котла-утилізатора хвостових газів поз.V (поз.Т205). Котли Г-420БПЕ і Г-420БПЕ-М відрізняються тим, що в поворотній газовій камері котла Г-420БПЕ-М змонтований пароперегрівач.

Після котла-утилізатора поз.4 (агрегати №3-№7) нітрозні гази надходять в окислювач, де за рахунок наявного кисню при зменшення швидкості потоку відбувається доокислення нітрозного газу з підвищенням температури до 300⁰С -350⁰С, і далі в міжтрубний простір підігрівача хвостових газів другого ступеня ПХГ-ІІ поз.1, в якому охолоджуються до температури 210⁰С - 260 ⁰С хвостовими газами, що направляються в трубки підігрівача хвостових газів ПХГ-ІІ поз.1 із підігрівача хвостових газів першого ступеня ПХГ-І поз.6. Передбачено можливість зміни температури нітрозного газу на виході з котла-утилізатора встановленням байпасу з вхідної у вихідну камеру котла.

На агрегаті №8 після котла-утилізатора поз.Т201 нітрозні гази надходять в трубки підігрівача хвостових газів другого ступеня, який змонтований у верхній частині окислювача поз.Х201. Після охолодження хвостовими газами і після розширення нітрозні гази із окислювача позиція Х201 з температурою 270⁰С - 300⁰С надходять в трубки підігрівача хвостових газів першого ступеня поз.Т202, в якому охолоджуються до температури 160⁰С - 200⁰С хвостовими газами із абсорбційної колони поз. К201.

На агрегаті №2 після котла-утилізатора поз.Т201 нітрозні гази надходять в окислювач з підігрівачем повітря поз. Х201, де за рахунок наявного кисню при зменшенні швидкості потоку відбувається доокислення нітрозного газу з підвищенням температури до 300⁰С-350⁰С. Передбачено можливість зміни температури нітрозного газу на виході з котла-утилізатора встановленням байпасу з вхідної у вихідну камеру котла.

Після окислювача частина потоку нітрозного газу проходить через трубки підігрівача повітря і далі, змішуючись з основним потоком, з температурою

290⁰С -340⁰С надходить в трубний простір підігрівача хвостових газів другого ступеню ПХГ-ІІ поз. Т202А.

Для регулювання температури нітрозних газів на виході з окислювача передбачена поворотна заслонка на байпасному трубопроводі нітрозних газів.

В підігрівачі хвостових газів другого ступеню ПХГ-ІІ нітрозні гази охолоджуються до температури 210⁰С - 260 ⁰С хвостовими газами, що направляються в трубки ПХГ-ІІ із підігрівача хвостових газів першого ступеня ПХГ-І поз.Т202.

Із ПХГ-ІІ нітрозні гази надходить в міжтрубний простір підігрівача хвостових газів першого ступеня ПХГ-І поз.Т202, де охолоджуються до температури

140⁰С -190⁰С хвостовими газами, які направляються в трубки ПХГ-І із абсорбційної колони поз. К201 із температурою на вище 35⁰С.

На агрегатах №3-№7 після підігрівача хвостових газів другого ступеня ПХГ-ІІ поз.1 нітрозні гази надходять в трубки підігрівача хвостових газів першого ступеня ПХГ-І поз.6, в якому охолоджуються до температури 140⁰С - 190⁰С хвостовими газами із абсорбційної колони поз.8.

Схемою автоматизації передбачено регулювання рівня живильної води в ба­рабані котла-утилізатора Г-420БПЕ, Г-420БПЕ-М поз.4 (поз.Т201). У разі зниження рівня води в котлі нижче середнього значення на 100 мм передбачено захисне блокування, яке зупиняє технологічну частину агрегату (контур LIRCALH-131).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: