Bereiding van 80% salpeterzuur

(1)

Laboratorium voor Chemische ...:l?.ff..:r:e.R.4:.u.U .R.•... adres: TOMRTENSTRAAT :DEN HAAG datum: .TULI 1965

_.

(2)

I

I{

/'

Inhoud:

Sa~env2+ ting over de uitvnering van het proces Se.l pet erzuur,toepassin~ en bereidingsmoge1i;i kh e de n ProceSKeuze en productiehoeveelheid

Chemie van het proces cm i-cact t cká.net t ca Bes ch r i i vi ng van het proc~s

MateriaF1 l ba l a ns Energiebalans

Berekening van de apoa ra tuur

Voorbe el d van de bereRenin~ van he t aantal schotels van de absorptiekolom

Veiligheid en co~rosie Lit e ra tuur-opgave 1 2

5a

6 ,10 12 16 19 24 26 27' p '.~~{ ""J,; . "I(

(3)

r

I

1. Samenvatting over de uitvoering van het proces .

De bereiding van 80% sàlpeterzuur 1s ce s pl i t s t in 2 gedeeltes: a) de bereiding van

6

2 ,

1%

zuur

b) de verdere concentrering tot 80%.

Het eerste deel,dat in dit processchema wordt behandeld,gaat ui t van een verbranding van ammonf.ak met Luch t ,onder druk. Hierbij wordt bij

966

oe NO ~evormd.

Het ontstane ge.smengsel wordt r:ekoeld en het NO ,r1.oor secundai-re tuch t toe te voeren,~eoxideerd tot N0

2•

Di t wordt tenslotte in wat e r ~e ah s o rb e e rd tot het gewenste 62,1:~ zuur.

Het tweede deel,dat door Herenius is uitgewerkt in zlJn pro

-cessche!'t~ ,be staat uit he t destilleren van het 62,1~ zuur (bij atmosferische druk) tot aan de azeotroopsnmenstelJ.ing.

Door nu de druk te verlaR;en,kan in een tweede koJom het zuur verder worden op~eTIerkt tot 80%.

(4)

-·~~ a ly;t e r.G u u r \';o~·,·t V')'~:' ;, 21: 8V-::l" ' è'O-;; (: c e eI als 40 - ';0 ; zuur

" ? ~: r';J;:: -7,; VJ r -;? v: ",''''1 ~r i··~ :-:. ~::l ~: ~" t:L ~,- ~Of11(1). 'c:1c1e ;-:-:e s t·." t o f

-, i.j _ • 1.

I .1C;:1 :

:, zili\'crr; - J·;.ilis2.Jp .::'t:-·r ..;~),~ 't :d rbi.j ,ilC? "t

bij t emper-atui-e n ':2. ~1 ca . '1 )-0

J

e

O::l,; c·· e t .

c;conc . zwa

-) v~111 R1~.c

~ot i 550 •.)~I' " t t ..r....r o

-: I \.,.) :J

(5)

:'e n kent ~1Pt proc es "01:"2ns -irs·:l:-.n6 en "s~'de,:la t werk t met een vii s ? el str o f) ;]l i'~ h -:; b o -' ~ en riet ~: C _ 1Ö:1:1 er rpro ce 8 ,-' a t ecn Li.cht boo : :21 Een verti.caLe bu:;, tl'c]-t ,i:.''?r ::ij l de Luc.it er

.et het ~:.'oc:e f', ))1t';;i "'-e l ' ~J !' -~c :·isc on.:;in ",1tnni Resca r-ch

}oun~ntion ,~~ een ro ~ i ng ~ciq~~ ,'~ enpr~ieko5ten van de ou

-~C:8ta8.t

sec)

'-:C. : :oi,',Ü1f; ,;an ~[:J

e""~: a 'o :ü ln?0'1ten "Jeze ]:01'-:;8 r· o n t·'(; t t Lj (~ vrn~wt E'C:'1:;C.: r ':/C:'Y' C -n ho':e

;..r-, ,-' , "1"" t" .l' (JI)r.':l ,. , 0'"1 ..n" 1'" .; , .,~ '.' r:;,il (~ '... '/V. . " ~'.. "".'; . 'i _ ~ '~,'....,i. .';t:

re2ctie

-kun~. e n

C>~(·:.at :Jj ..j '~:. C- -"'il., - ·:<.i atLe t-.l(~t vo Iu.ncn tce ne em't , is ()~~ -5_ lsti e

.J

on 'e l~ ~rtl }~ :~::_r_t b ..·.: o r : ~ ~c } i.-; \.. "I~ro,-·~~ ~e J1 -:iln3ti -~e ~·".:""e ~ l·:: :_,~· ~ ~ t =

-lJ·.-·r _{_}j n .·•..';. ~_..._{. 1._}n.t czi en_'-"~ '('_.' _""1)<"_'_{) '.}(>"''''';('_{J ;,.} _V_.:. "_....._{.~;_}1'") "" ·~··Qt..O-~O"l· ·· P>· \,.p } ·~ :-. or

.:» " .l.;' . .V • J• . _d V__ _ '--,

C:dè. p..ti e 'bi.j atr. ::":";·',1'" o·~r "'1020rJ:::~e O(iC~ o;-:' (·,[,l)l:. !Sl-t:<,.wt-,~)

(6)

tocn nog abs or'ber e n ,~o __r in ',a,·,,:C.., te u.ÏJ 801'>er'8n _. 'e n lo:,i.~, t

"

:t:U1 nitriet .:;evo,r:'(" ,':!~ t e vr-ntuccI ;,e t s8.~.l' o":;: 2"Z·) . r;;ot ni

-.r-av t k a n vlor-'lcn o m z e z e t st o r T. '.: . "'.' e r > t ~li e t e e n la~e:':.ru,k

(1,2 at': ) pr o c e s !'l e t n Lka L'ische e:~n '2b8orptie .

r .

:'

.

r

•

heef;', een

sproeien en e z e wan~ ui t w e ~~ ~~ te ko e le n .

De Jtaatsrü.ine n oxi ~cJ'cn bij at 'lo 2C·.:' r i s c h ·? c; r n l' ,"18. 8.r .q")801'

-beren on~er 3 8tm.

Een an~ere v8ri8.tie van ( i t ~e c o~ b i n e e r ~ e proces i~ he t

franse ruhl~annpr')('ep .

~}et du Pont hor;e ' r ...ikpr-oc.e s ~-lOr't verier j n (~it vc :c sl8. ~~ bespro -ken.

Fs f ;.:ama r;-:.:e ::;u i n p r o c c s o::i ;:e: r-t

l

:E:s

me t ec n --;·':'r in ::~e o ve rraaat Lucht ç t e rwij I :;-;en c10-:~l' 8tO'J: ,~ to e te vo ete n :~c n e:~. e rl ~~ e explo -si e s.r-ens bl i ,j f t ."}e stoom en het r~e v o:r:;ld e v.ate r wor-icn

r

e

-con öoncc r-d en 8.f;;evo cr'~ " ,~ « ; :: '-' 2 ')C' 3'c2. r,t ;1U vJ ,::-namclLjk uit

stikstofperoxide ,iet door ko e le n wordt gcco~~en 3cer~.Eet

v10e1b2.r8 ~::r o;:Ll e wor.vt ;:~e, len 'T ' : .et

:=:

ro

J e n in een auto

-, s» e o.npt "; 1- 7n or en ;') p !-r.' wor-lt nu 7' l.. -...~·!- ....T' ; '1-e1e-₁ C~a.8,... r.: p .11 " . :.J.. ,. ..' ~ J ~, ,.,.J.' . vv _ , , ~,__ " •• '. .uV • .J.._ ", .J.. 1.c,

r:aay" 'o ".r óe reactie : 2 :~:"/,\/ + (;2 + I~::/)

=

!; 1(;')°

3 verl()opt en me n 9,1 '; salpeterzu r kan verl::':L.is ·211.

1.=rtel (lit .1) kont tot "e vol ;en :e vc r~el~..iUn,cèer 3 '18

-räa nte n:

(7)

-·Lnve ster-inz e ne rvri.ever-b, ka-:al .verl . ..,

HN0

3

~f, ,0 , _atm_._:lruk ₁ ₁ ₁

₄₅

-

₅₂ hog e c' ruk n,89

7 ,2

2-4

₅₇

_{- -}

62 ge comb. 1,11

₅

_,3

1

₅₅

-

60

De r-uwe ~rondstoffen bepalen voor 7::- '30,& '~ e kost pr-Lj 8 van

he t aa l pete r-anur-,t er\'li,iI de ka talysa torverliezen slechts

2 -3

%

hiervan uitmaken.Du El i s vo 'r a l "Je invloed van de inves

-terin~s- en energie kosten on de ko s t p r ij s gr o o t .

Het bi j de oxidatie r.!:e v o rmd e

r

m

wo.rdt met luchtzuurstof ge ox

-ideerd tot N0

2 en ~i~ ~e abs o rbeern in water.

Voor de p1'a c t is ch e uitvoe1'in.n; ge l d e n de vo l g e n d e criteria:

Teneinde de re a c t i e~a rmt e s ,d e condensatievmrmte van het ge

-vormde \ffiter en de wnrmt e vri j komend bi i 1e ~a8v.o e l i ng,a f te voeren,r:.oeten r!:r o t e ',ïa rrnt est1'O'Tlen vlorden verwerkt .

Voor t s -noet voor de NO- ox id.8_t i e een [~ro o t voLu nen ter beschik

-king sta.,n ,

Aa ng e z ie n I) e be nodLade reactieruimte omaeke ord everir-ed'ir is

me t het kwar' ra-a t van -Ie NO-pa rt i a a l s pa nni n'~,h e e f t hog e druk het vo o r d eel,dat- be dud de nd )-1eine1'e reactieruimten nodig zi j n.

Echter:vermindering van de Lnveaterdng.akoat en wordt tegen;-e

-werkt do o r hogere en e rg i e k o s t e n , z orla t voor elke situatie een

optim2li seri n~ moet wor~en ge zo c~ t .

De bij de absorptie be r e ikba r e sA1peterzu 'rconcentratie is afhankelijk van de t emperatuu- en de par-tLaa Lapan nf.nr; van de stik stofoxi den.

Bi j hogere dr u]ü'e n zijn hogere concentraties t e ver.vezeli.jken

en aa ncezi en 80;'Gzuur- mo et vlorfl e n bereid zal een hog e::lruk pro

-ces mo e t e n worden se k ozen.

(8)

-.. 3. Proceskeuze en pro Gu;;t i eh oeveelh eid•

Aan-çezden het zuur,dat 0.001'" de ammonLakv er-br-and.lng wo rd t be

-re i r.,mo e t wo r'den ,se c on cen t T'Ererd,i s he t r;eVle n s t ee n zodarri. ge

p'ro c e ak euze !;e doen dat zo -;ec on c e n t r epH mogeli.i k sal .ge~~e r

zuur wor-1t verkregen.

Daar- met het a!l -over a tmosrer-tsche proces sl e ch t s maximaal

52';;b zu ur is te bereiden,valt d.i t pr'o ce s af.

De bepalende f'act o r-en i n de ko s tp ri.j s van 'het saLpete rznnr

zij n,z o8.l s eerder ~e n o ernd :

- ammond.akkost en - investe1'in~s ko sten

- energie kosten

- katalysatorkosten

De anmo nä.ak k o st en zi.ln voor- het hor:edruk proces hoger dan voor

het ~e c ombi n e e rd e proces,en we l o~4 at me n bij het la ,tste 1)r o c e 8 ,do":r~ a t me n bt ,j atnosf'e r-i sche óruk verhranrlt,e en hoge r verbrandin~srende~ent haa l t ,m.~ .w . een ~ro t e r dee l van he t anrnonf. ak wor'~t tot NO ornge z et ,

I~le t het hoste d .ru kp r-c c e e' i s een ver-brandLngar-e ndernerrt van 0,95

hB8lbaa1' ;met het ge c ombi n e e rd e pr o c e s O,~g.

De z e 3%meer NO-opbr en pst wijst we] op een vO 'rdeel van het

ceco~bine erde pr o c e s.

Ook d e katalysator verliezen zij"" hi j het .r: e c ombi n e er d e proces

f::e 1'i n[~e r dan hi j he t ho,-: e·tru l~pro c e 8 ,·.7? ~r me -:>1' slij tage optreedt

De Lnve st erdnva koeten zul] en bij het ho;; ed rtJ.kpj'o c e s v,e r i ng e 1'

zi j n dan bi j he t ze c olnbine8 rde proc e s ,orr. èa t .rne n bii he t eerste

proces van me et af aan onder r'ruk we rkt en du s een kl e i n e r e

an :'Jaratm.'r nodig heef t .

Een nade el bij he t ~e c ~~b i n e er1e pr o ce s is ho v e ndi en,~a t men

eerst een Lucht bl.ower- nodi 0; heeft

e

n

·' 'l.:'lr na no; een comnr-esso r ,

tervri j1 men bi j het hoge dr'ukpr'ocea me t één compre s sor kan

vol s t ean.

Bovendien is de con n re s sie VRn de hete ~enct ie~a38e n bij he t

-ecombinc e r -'.e procca ;:10""::':"ij~,- ~r ui.tvo:-.r~y),p_ r "a n d e e cnv oüdl.ge

luc htcompre s s ie van hc t h0~e~~lknr oces.

(9)

-~__. .~~_~L-_---..

De st a ?l p ri js zal van er o t c LnvLoe d 'z i.ln op de waa rd e r i ng van de invloed van de Lnve at e r-Lngako st en op de kost :'J ri js ,

De enerpiekosten tenBlotte zullen bi j het ge c omb i n e erd e pr o c e s ge ri n g e r zijn dan bij het ho(!; e ril:rl.'tkp r o c e s ,waar me n mee r a';)a

-l"atuur onder druk moe t brenge n.

Resume r-end ka n me n st e l le n,-lat het .teco-n b.lne cr-de pr o c e s za l wor-ten toe~e 1)8.s t , ·~ a nr ,rm2.r : encrrd_I e rlul.~ r - arrnorrl ak duur en

-- st a al go ei k oop i8 .

Deze s:i.tua t i e wor d t in Eu r opa benad erd.

He t ho~edrukproc 8s vinèl. t toepa s sinG bi j : - ee n Lag e amnoni.akp r-lj s

~oedko p e ener~ie en

- een hoge staalprijs .

Een situatie die in de

U

SA

be s t a~t .

In ov e r-Lez me t pr o f .v.d .Be rg is do or mi j een hop;e:irukproces

~ volgens du Pont d0 0r~erekend,w~ar~ i j ~l s leidraad is aa ng eh ou

-den een art ik e l van H. ~raham e.Q. ( l i t .1 5 ) .

Hie r i n i s een ~u Pont pr o ce s be s ch r e v e n en t e v e n s wordt hierin ~an~egeven ,hoe men ~e zu~rGt e n: t e van het ee p ~o du c e e rd e zuu r kan opv o e r e n van 60 tot 62 ,1%.

He t artik el vermeL'l óe de volgende p;cge v ens :

- dru.k bij bin nentre den van de convertor: 100 p.s .i . (6,8 at) - temp " " " " "

293

oe

- samenstelling v/tl p;F.l. smenr;se l bij bi nn e n t r e d e n vld convertor:

NH~ 10,00 vo l .%

.-J

02 18,66 , ,

N2

7

0 ,

GO

"

H₂₀ 0,74 , ,

Hierbij i.8 a ~ng e n om e n dat de reactielucht bij 100 ps i en 100 op is verza di gd met Vlate r-darnp,

- een'conversierendernent van 95%

- een koelerconc1en so:i::':7".lu :rs t erk te van 51~b - een r-eactl ete-i pera tu ur van' 9/l O oe

- rlrtJ.k in de abso r rti elto lom: °0 psi (G,12 at )

(10)

-- temp. i n de absorntiekolom 30 oe - een absorptie re ndement van 97%

- het pro-luctauur- bevat' nog 0,05 cser.;.% op~elos t N0 2 - een pr odu c t i e van 55 tjd 1:1_{0% HN}₀

3,te pr oduc eren als 60%

zuur.

Door nu bi j de koelercond ens or fSe'b ru i.k te maken van cyclonen

wqar~oor een bete re ~as-v l o ei8 t 0 f s ch e i d i ng ~ordt bewerkst el~

Ligd ,is een zuur-sterkte van

S

2 ,

1 in pLaats van

60%

te reali

-J ','

;-seren• '. ~

c'

: •

}.an~ e z i e n noo r ir.Brocac1es ZnA. l h er',; een productie van 185 t j d

1nry:; zuu r- is opo::e geven,mocst aL di r e c t wor den afgewek en van

bovenvermelde ~eg evens . 1

Irrmer-s teen zr-ot er-e door z e t d''Jor de conve r t or gee ft een korte r e y{t,.JN1•

con tac tti.jd en on een conversierendement van

95 ~0

te blij ven

2

behoud.env-ncet bij een hogere r-ea ct t et emper-at -rur- vlorden gewe r k t .

, Daarom is in de volgende berekeninsen de vo~~~nrmt emp e ra tuur

o . ·

van 293 C aangchouden ,omdat een grote r e doorz et meer reactie ~

warmte vrijGeeft ,waardoor ~ic h dus vanze lf een hogere reac t

ie-tempera tu.ur instelt .

Hiervan uit~aande is het ~evubli ce erde pr oce s doorge r eke nd op

~e gewe nst e produc ti eh oeveelheid .

Al spoedie; bleek dat aan de in he t artikel verme l de opstelling

,

convertor-luchtv0orverv"armer-a.f.C::~::ls v erh:i. ~t er- -oelercondenso r enz

één element onthrak,n.l . een,Vlaste-heat boiler .

Dit bl e ek uit de be r-eke rri nz van de koeLer-conde naor-çwaar- çwarr-neer men de !,T'oces pe.c;evens aanhield,ee n a bno rmanL gr ot e hoe -veelheid warmte (nut teLooa ) ?jOU worr'en afgevoe rd .

Dus i s door mij tussen 8.f!!8.s verhit~e r en kge lerc ondenso r een La Mont kete l ge~ la 8. t st ,wa a ri n de ~ass e n tot vlak voor de condensatietemperatuur va n waterdamn worden gekoeld ,dat is 170°C bi j 6, 12 at.

Aan.zez.ä en het ar t :i. ke l van Gr8.ham ~e ent, ri gegevens beva tt e be. -treffend e de gebrui kt e appa ra tuur ,zi ,j n :~e vo Lge nie lite ra t uu r-~e ~evens ~e bruik t :

t

- absorptiekolom : schote lafstand en 8ia~ e t e r ~e g e v e n door

i

T.ChiJ.ton (lit .13 )

(11)

-- -- -- -- -- -- -- ---

-- kA t8. 1 ~rs a t o rn e tt; e n:i?:eg8 ve n 8 van R.,Tansen. (lit .1G)

- 09 V1 P r-:t t emneratur r VP.~1 de 8 f'~2:. Ssen ui t de 2.bs o rn t i e k o l om(260°) ge~ e v e n door T.Chilton (li t .1)) doorgere -convertor:

, ,

70,60 0,74 "

conve r-el e.r-enö.e-nerrt VA.n <:15%

Re sumer-e nd is :lus een ho:::c è rul~pl'o c e s vo Irteris ~,u Pont

ke nd op ba s i s van ~e volgende ge~ e v c n s :

- 'l ruk bij bi.nnentreilen van (~.e convertor: G,8 8.t

- t emp " , , , , , , , , ')93

°

C

- B8;-·,enstellin.:; v

/

h

-sa sme n~s e l hi.1 binnentreden v

/d

10,ry) vol . r, m-I) °2 N 2 H 20 - een

- een ko e l e r c o n~e n so rzu:.:r s terkte van 51 t.e«,&~

- Ae n absorptieren~ement VRD 97~ - een N0

2-;;: eh a l te van het productzu ur van 0,05 ,;e\"l.'~

- ·1rth.l{ :1.n àe ab sor~)tie) :::010:11: G,12 8.t

+ •• )0

oe

- .'emp " " , ,

- een p rodu ct Le van 185 t/è. 1~o,:r, HNO) ,t e or-oducer-en als 62,1%

zu

ur

.

(12)

-•

4. Chemie van het proce s en reacti e kine tica .

Voo r het overal : proc es kan men schri jven :

Illi

3 + ? 02

=

il~0 3 + H20 ,ma ar bet e r is,h c' prOC~3 vo~r

t e st e l le n ~80r ~e voJ~e nde 8tap ~ en:

a) een het er-ogeen .çeka ~ a l y s es r·" c .~8. 8 f2 8 cr e actie : 4 NH

3 + 5 02

=

4!JO + 6 tI20

De z e reactie verlo op t bij 900-950 oe aan een ?t -l:a taly s a t or .

b) een homog en e ga sfa s e~e a ctie :

2 NO + 02

=

2 :J0

₂

Jez e·r ea c tie ver loJp~ lan~zaam en i s de bepal ende stap in

het overall -pro c es .

1T0₂ is in vo: rt:lu r e nd ev enwd cht me t zi j n di--::. e:;r ='T

204.He t

me ng s e l va n deze twe e oxl c.en wor -lt st î kstof per-ox.ld e gen oemd.

c) een ab s orpt i e:

= 2 "1't.H,TO3 + .:::-T"O

Ad a) Voor de z e reactie is noe steeds ge e n pa s~e ne ~e cha ni s me gev o nd en.L.Anè.ru s s ow (lit .2) en :,~.]o';e n3 te i n (li t .3~' st el

-de n onder me e r het vol~end e mecha n isme voor:

Ee n cher:i so r ptie van zlnr:'"~ ~; o f 8r.>n de 1~atal Y?12.4;o:r en reactie

me t am:'[loniak,wa ::r sclü .inli ,j k via nytr-oxyLa rrlne als tU8 se n -pr-orlu ct j t ot een ir:1i(3era-'i ca 1, la t cla n ne t moLecu l al r-e zUur

-s tof tot HO en water r-ea g ecr-t ,

~'m +' OH 11""'r; '.._J.

=

(2)r

=

m

20 H

en

./

I-iiIO~ (1) m-I 3 +

°

= _mI20H (3) NH + 02

=

IE_J02 (5) 2 OH

=

H₂₀ +

°

Hoewe l al de z e reacti es snel ~en oe~ ver l ope n om een j~is t e

reacties nelh ei d te ~e v e n,is ~i t ~echanisme niet als ~ewe z e n te bes ch ouwen.

I"

(13)

---~---.--,

40

20

60----Q

z:

80 t-e

lil ~ e:t UI > % o u ~ :e ~ a t .t e rr;-en ofsc h o o n ~.. JI • 1~\,..;1.:ru.":'"J~--0\"'OW ( ] ..:...•L '... •...

ft'

, •r:l \ -'181·,_J en ..::e .:0 ";r her: gebr u i kt e ~assne lh e~ e n be ne den 1i e vo or een opti ~ale

heeft ne v e nst aand ver

-ban ~ ~e~e v e n tus ~en ~e

ca n ~R ct tij d (1/ga s s nel

-techni s c h e ~itvoering·

600

van het pro ces lag en,laten zijn zo

;~cle"]. als kwant i tat le ve conversi e i s te re a l i s e r e n bij vol

-'oe nd ho~ e t er]er atu r e n en gas s ne lhe~en.

' e rea c t i e zelf verl0 0 p t z6 snel,1at de limitering ligt i n

",et trans 'or t va n anmo rri ak nvar het kataLysat or-oppez-v Lak•

.:,'l b) TIC o;::~, ·l~+ie va n :;0 t o t sti~-S ,LOf')8TO i 1e i s e''.:otherm

en ie o nt Ie"i n;:: van ~~02 ~-8n bi.j t e!'lye r2t.ur-cn be ne.~_e n 10 0 oe

wor'.~en',SlS /;,',a:r10 .s(1 • (]it .:5 )

In t'~ F>?n steJljng ::o~: o-;e ::'ecst e ':-lO-;~O?en e :-':"".s:.::. s er e a ct i e s ver

-] + , . , .. .. 1 - J - 1 • 1 t · I

oop v ' e oxa ra:.ae zo . a np.:zaa:'1,-a.: e cue .m s cne rea c ·e sne

-hei' contr-oLeer-t ,'~oven(li?n heef'; hi.l nop: een ncgat i.e ve tem

-pe1'8.t.u:r eoë f fi ei ërrt • 1~-+---+---+---+--...- - I

i:

1 Ot-...;I-r---+---+--I---I--~

.. 14 'i_~

6

_{~--+-~-+--+---t---+---I} e 4~-+--~~-+----+----1~... ~ ~e i ~s c Cl n s t a nt e ,ge~ e :en oor '- .-:?o: en s t e i n (lit . als ecntr'L'no LeruLai.;'0. r:~ "_c::i e ~-et ep.n S:lC1 -6) • Ook v a n deze o:~i '·:J.t i e i s hes jui st e nechani ~·:'1e nie t be~ e n ~,ho ew e l me h l?.s ~=

=

57!i-9 / T -1,75lor;T + O,o n C) . e o:cL-at i e vc:J-1.Cl0Pt

20

r--~--""'--"I""""-~r---~--.., I' ver l oo] t via e~n ·U8 sen -pro rluct , :!3. t s Lecct s in

6 0

- I

(14)

--- - -- - - -- - - ---.,..=-.

ge ri np;e c once n' ra t ie voor-k orrt en :;18t ~·ti~ ge n d e temper-atuur

in conce n~ra ti e afne e mt . (li t .7~

~e t meest b~lan~rijk e va n deze rea c tie i s t eh t e r ee i nvlo e d

)

va n de druk ,".« tij r'1 om een z eze rc o"'·:r.e" t i nr; te bereiken,is

omcekecr-d evenrer:ig ~:let het Y'i/R "r-aa van n.e druk ••\a n~ e zi e n

de ver-bl Ij f t i j d me t de drtl.t af'neerrrt ç vaL c'ius het voJ.u::-:e n ,be

-nodL::c1 om een zeke re oxi latieg~oa;::d t e bereP~en,a mgek ee rd

ev en re -' L~ zijn met de·-'er de :~iB.eh ~ van de 'ruk.

--Al c ) De absor ptie va n !i0 2 in -.·at er is e vn eve nv.ácht çme t : K

=

P'·Tf\.

a~'

TO

/

p~O

•

a

~.

C

=

T" 1

.

~,

.

?_

e ,"\..~ :-:~; '3 0' 2 L -2

Aa ng e z ien de ac t i.vi t/i t e n van ::2 0 en

H

~m

3

vast Li.r.ven doo r

. e a'-n'.iezi .rh-:i ' van een vl o ei'o2},P -'n.se ,~~an ;"1 v/orr'en ;::;et op

-pe ld aan (le zu::r':'ter k' e bi j

verschil -encte t emperature n.

(lit.~) nomen "at :;204 de r:~a c t i e ve conponent is bij ~eze absorptie. De n b igh (li t .3) conclud ee r -de ia t de ~olg en le reac -ties opt r-e.le n: N₂0 4

H

°

'T

O

+ Hl';C 2 +

=

.- .1 2 '-' 3 0 :TNO ~:O ₊ -,TO + H 20 c: _.._- ₂

=

:, 2 Hi e rui t vo lg t :

..

~

g

7

~~~-+--+---t--+--+-..-.ot

...

5t---+~~IIr+~r+---t--+----t 4t---+-~r-+~~-Iri--+----t

3

t---+--+-~~:-+.-.~ir"""i-"'"

50

a

70

~ GfW·Yc. HNO" vi.ndt men:

=

- 8

(15)

-\

i\.

, '\

-,

"

_""

_"'-

_-,

~

i.i /

".S \

K&t: PHO/Prte,O,;; Kt K

"

\

Kt

=

PNol "Oa KI1: PH..O.. '

p~o&

1

2

4

3 o

-1

-2

~e nsere n. Deze nieuwe eo r:~ l a ti e i s T-

7

on~fhank eli j k i n ~et ~e~i e1

van 10-50 ~ HN03 .Ho~ere ~e

wieht spcrc e nt a~e s zi j n al

-leen door ettr-apoLati.e t e ve r

-kr i jg e n. ( l i t .10) "e 1-ona fhanke lLi ' "he ir1 t _re_e_._{l t} op, om~a t ver sch i l l e nde f -e f -ha nk e lijkh e de n elk aa r co m-Het aantal scho td l s ,be n o~isd om ~e ver ei ste absorp ti e t e realiseren,kan op ~e vol~en~e m8ni e r ~o r~ e n be pa ·ld.

10

30

50

70

r;:e n bereken t de parti a tlspan- .GEWo"tiHO.

rri.nge n van de st LlcstoI'ox.irençci e de koLon b.innenkomençen

ve rv o lge n s de ev e nw i. chts part ä a-Lspannd n-ren boven het zu"r

op rie l~atste sch ote l .Door oeze twee van elka~r af te t r ek -ken krijg t men de geab s o rb e~r~e hoeveelh eid oxiien. ( ~ierbij

is 1000 schotelef ficiency a~ngen om e n.- ·o or lagere even~i c hts

-par-t.LaaLspan-rlng e n in te vu ll e n i s "an een,overir:;e ns wi IJ e

-kevr-i.g gekoz e n,s chot el e: fi c i ency in t e voeren )

VervoI r-ens kan men rnet onrI0rst8."'nde f'ormuLe:

t = 4.x I K₁.p:::0. ( 1-x) ( PO - p;W.x /2 ) ,"1ie uitg8at van ie

rela tie va n Bo'ens';ei n vc.01"2 "e tr im alecuLa i r-e 0 -:i 18.tie

re-aetie,ele x, lat iS le :nr a c t i e

:ro

-~i e t ot ?02 worr't ge ox id ee r d

ber-e kenenjom.t a t men t kent ,. CJen kent i:-,~ 'er s de [';8.sb e lasti ng

en ook de oxi "at Le r-ui rit e ,o"n --' 8t men ,"e schot eLaietand en ~,e kolomd iamet e r hee f t v~st~ es tel~ . \

De zuurs t erkte op de tw e e~e 8c~a"c J volgt ui t een ~Bteria~l ba la ns over ~ez e schotel. 'en~ men de zU'~ r s ~ erkte ,~an kent men ook weer de evenw'icht s par-tLar.Leoan .in bcn::m z .

ile z e ber-e kenl ngn te chni ek is a8n·:·cr; eve:l .1.) -r Shcr.:otjd en Pig -ford. (li t •11 )

(16)

-•.

5 .

Bes chrj4ving VRn het proc es (zi e hij~e vo eg d e fl owsh ee t )

Lucht (ne em T= 1Soe) wor1 t viQ een k~a rs enfi lter 8an~ezoge n en in een ééntrapsz1.ü ger coiilDre :3 s or ge brach t op een 6ruk van

6,8 at .')a ar bi '; st.i.5e;t de lu ch t in temperatuur tot 228 oe. Na tie compressor te he bhe n ver l a t e n, ~a8.t de lucht nEl 'r een

wa rmt ewis se l R' r ,ne luc~tvoorverwqrme r .

Hier i n wor~t de luch t doo r de hete rea ctie~asse n ui t de con

-vert or o~p'evQrmd tot 333 oe (z i e ener~i e balan8)

Na deze war:ntewis -:e l a "l.r word t de luchtho e veelh eid ge spl i ts t : 1/6 deel sa~t na ar de bleker ,de rest via een tweed e filte r

naar de meng er ,

Vloe iba r e ammo ni a k van 5,8 at. en 16 oe wor-dt in een ve

rdam-; pe r me t behulp va n condenserende stoom van 105 oe ver-rlampt

en via een fi1ter in de menver- aamengebr-acbt met de reac t

ie-lucht.

----

.

Te n~ e vo lg e van 1e !;1en~;inG kri.j gt het me ng se l tdat de conver -tor bi n nentre edt,e en tempe ra tuu r van 293 °e.(procesge ge ven)

In de convert or vindt bij 966 Oe '(z i e

ener

~ieb2Ian8

)

omzet -tinq; van het amoonî.a k pLa at8:

- v~ ;r 95% tot NO

- voor 5%tot

N

₂

Het verbr a n rJl nr.-sme ngs e l ,me t e""n ter.1l1erat1.l.ur va.n 966 oe ,

wordt dan ach t e re envol~e n s ~eleid daor :

- een luch tvo~rve~va rmer

Tengev olge VRn de a 'n de reHc t i e - en bl ek e r l u cht atge s t ane warmt e,daLeri de .r-eact Legassen in temper a tunr tot 880 oe.

(zi e ener~ieb2Ian s)

- een afcasverhit :;e r

Hi e r in worden de af'ga a sen uit de abaorpt i ekoLon door de

react i e~as~ en opgev-az-md va n 30 oe tot 260· oe . (procesge

-gev en ) .Met dez e wa.rme afgassen is dan een gasturbi ne te

dri,i ven,waardo 1r com pressieenerp;ie kan "lorde n terugge wo n

-nen.

e-..

q.)_,A\.·~:l4

De rea c ti ega ss en ze lf ~a le n hierbij in tempe ra tuu r tot

720 oe (zi e ene rgi ebala ns )

- 10

(17)

, ,

'

.

- een La ~ont ketel

Hierin i S,do or de reactie~assen nOR eens in tempèratuur te laten ~Alen van 7?O oe ~o t 170 °e,Gtoom te wi n~en .

In dit geva l 86,2 t on stoom van 300 oe en ?O at De r uur. ( zie ene rF,iehalRns)

~ierna t~e d en àe ~a ssen in de koelercondensor.Dez e is als een

rer:enkoeIer ui!::.>:evoe rd,,·parbij de v oLumenatr-oom a2.n .r eact i e -gasae n in vieren wor~t gesDlitst;elk deel loopt door 13 o

n-·,le r el k:=l.Fl.r gel eg en U~b o ch t e n,o:'evormd door ni j pen van 25 cm diAneter. ie totale buislenr:te is ?:?7 3 rn,

In de koelercondensor vind en ~e7 a~ e l ii k ~l a e t s :

- ~o e li ng van de pasne n va n 170 oe t ot 30 oe conden sa tie van water -iamp

- oxidatie van NO tot N0₂

- absorptie van N0₂ in het gevornde vla t e r tot 51% Z1.J. ·r

- koeling van he t ~e vo nnde zuur

Dit alles tezamen ge eft e en af '.e voer en warmtest r oom va n

7851 kW (zie ener~iebalans )

Uit deze warmte is in verband mei het ge r i n!Se tempera t uu rve r-schil ge e n energi e mee r te winnen .

De koeling ve r e i st uit e raard een grot e hoevee l h e id koelwat e r ;

2 ~4

m

3

per uur (zie energ i ebalans) ,omda t de eindt empera t uur van het koelwate r in verband met af'z et ti.nz op de Dijpen nie t hog e r mag wor~en dan 50 oe

Teneinr1_{e e en} _v_{oor de oxi}_:i_{e, tie} ~uns t ir:;e,_hog_{e z}_uu_rs_tof_pa_{rt i} _<-'!al

-span ning te verkrij ~en,wor~t in de koelerc ondensor blekerlucht ::;e su;.,-pl e erd •

Dit is lucht,el i e na de Lucht voo r-verwarrner- is afg e s ch ei den van de l'ea c t i e l uch t .

Deze lucht heeft eerst in ,de bJ.eker,(dat is een verticale ko -lo~,waarin de lucht in te~ens troom lan~s he t productzuur uif de absorpt iekolom ;.snot ) N0₂ uit he t pr o<1u c t zun r verVlijderd. Het 5hb aaLpet er-au.ir-,da t in de koe lercondensor wordt gevormd, wordt met behulp van cyclonen van het r:asmene; sel afgesche i den en via een accu naar- de voe··lil1 ~ss chotel van de absorptiekolom ge pompt .

- 10a

(18)

- - - -- - -- - - ~--

-.'

Het gas,dat de knelercnndensor verl~ Rt,wo rdt onde r in de ab

-sorptiekolom (e en klokjess chotelkolom ) gel e id,wa~rin de ab

-sorptye van dit gp- s,i n eerste instantie in het koelerconde~

-sorZUl1r en ~à de voeClingss chotel in::-ejestilJ.eerd wa t e r ,wordt

gereali seerd. __

.s->:

Dit 7e d e Fl til l e ~rde water moet af'zonder-Ltj k wor-ïen r::esupple erd.r.~~~

Aangez i en bil de abs orp tie,evenals hij de ox ddat Le va n NO tot

V'

N0₂ tu s sen de sch ot eIs,warmt e vrijkomt .noet op i e dere schotel

worden gekoeld.

Di t ~e b e ur t door op elke schotel tus~en de klokjes slangen

te le~~en,wa a rn oorh e e n koe l wa t er wornt gepom pt . (38 I/sec.)

Het productzuur uit de kolom wordt via een accu,welke tevens

als vloeistofslot tus sen de kol om en de hleker ~i e ns t doet

(tur;sen deze t.wee heerst een drukverschi l) in de bleker g,e

-In de bLek er st ant het het over-cr-ote deel va n het in het zuur

opgelost e N0

2 af en stroomt dan onder uit de bleker,vanwaar

het n-' 2.r de concentr-ez-Lngesect i.e woz-dt gepompt .

Het zuur heeft ,noor he t contR c t met de warme bleker lucht ,een

eindt emperatuur va n 97 oe .

He t e.fga s,clat bov en uit de kol om komt ,Vlordt in de afr.;as v e r

-hitter oD~ewarmd tot 260 oe en de opgeno~en wnrmte,via een

ga sturbi ne,benut om het beno~,ü':·1e compr-essLeve rmogen te ve r

-la p:en.

Het afg Rs verlaat de ~a s turbi ne met een tempe ]~tuur v~ n 150 oe

(Dez e w2arde i s door mij aan~ehouden,afgaqnd e op ~e~ e ve ns

uit het colJe~edict~at van prof.v.Ber~el)

- 11

(19)

5. f.ieter-LaaLbalans ,...

_.

_'.

) ₌ ₂_,2₁₁ _kg I! = 7,323 11

"

11 = O,n59

"

0 J J

-

0...;;; ~ ~ 0 , l~ L/ ," ~ _:: J : .r!

=

O

,

45

5

:-:1 cl.' = 1,72 3 ,0 01

=

n,018 /0 10,233 kg

=

2,440 m3 9,593 kg lucht

=

2,196 m3 Totaa l Ver?ist:301 t/d 52 , 1:,~b :'~N0 3 = ::-' ,164 kp;/sec 1()0',% HN0 3 =

=

34,34 mol / s ec

Neem aan een overallefficiency van 9210 (c onv e r s i e- en ab 6 o r~ tieeffi ciency ge c o~bi neerd ) ,èan moet ~e n ju s verbranden:

100/92 .34 ,34 .0 ,011

=

0,540 kg/sec NB

3

'In s de doo r z e t na'='.r de conve r t or wor-dt r(de samenstelling in volumenprocenten ligt vast doo r ex~losie grenzen) pe r sec.

NH

3 0,640

=

0,244

m

3

₌

₁₀_,₀₀

_%

02 18,66 N 2 : 70,60 H₂₀ 0,74 "

5 %

=

= r-eacti.eve rrze1i,i ki np, en voor de conve r t or :

'

I

)

~

g

1)7b

~'

1,50 H₂0 + 1, 30 N~ 1, ;0 H₂₀ + 0,32 N 2 \ " T\TH₃ + '2, 353 ° 2 NR 3 + 1,41 02 In kG lui den de I , I,,' f. I 1\ , " '~ ,

('

.- ! .>

J

,. I

J

- J

~l~" - 12 -ç

(20)

-)

- - - ---'--~

p;ev or md rea;.:;eert

verbruikt

volgens rea ct i e 1 volgens reactie 2 0,608 kg NB 3 0,032 kg Tili3 1,429 kg 02 0,045 kg 02 0,973 kg _H20 0,05 1 kg H₂0 1,0 94 kg NO 0,026 kg N 2

~u s het me ng sel,~a t uit ne convertor komt bestaat uit :

N 2 7 , 349 kg

=

262

,

5

mo1

=

6

:3,7':; _~.

e

,

O"i O₂ 0 ,737 1--g = 23,0 mo l

=

6,O~~ (

r:v

J« o H20 1,0 8 3 kg = ~O,2 mo l ::: 1~_Jf~ I NO .l,fJC)4 kg

=

36,4 mol ::: 9,5~.J fota al : 10, 2 63 kg

=

5,514 m3 Koel e r- conde nsor : oI ,:'

In de koelercondensor condense ert alle waterdamp,b ehalve

die hoeveelheid,die overeenk0 ~t IT.et de parti~alspanning

van waterd.amp boven een

5

1 .

~

H:f0

3-o pl o8s i ng ya'n 30 oe.

i.ez. e is 0,018 atm.

De partiaa lspanning van de water~amp bij het binnentreden

va n de koele rc onde ns or is _I 15_{_}_,q .0 (06)2_---_I =_. 0,967 ab -:.

Dus er conden8e:3rtECO ,961-0 ,01'YO ,967).~O,2 = 59,0 mol

=

1,062 kg H₂₀.

Bl e ke r l u ch t ,di e de bl e ke r binnentre ~dt ;(1/6 van de totale hoeveelhei d lucht)

02 0,3 70 kg )

rr

₂ : 1 ,260 kg / --I

:-1₂

°

:

0,010 kg )

De blekerluch t st a at de waterdamp _{af en neemt 2 vol% N0 2} op.

Du s de lucht,die de bleker verlaat bestaat uit :

02 0 , 370 kg i\~1~6- *,,~,f N 2 : 1,260 kg N0 2 : 0,036 kg ?ot aal : 1,666 kg

=

0,183 m3 - 13

(21)

-- -- _ . ,. _ -5,3 ;:j

°

, 3 ;--f:J 70 ,0 >:J 7,9 '~ 13, 7 8,3 ,.; 0, 1 (j bes taa t uit :

=

90 ,4'

:.j

=

),7 ';;

=

'),4 Ij 1),2.07 0,':',56 = =

mol =:0 t erwi.j l 0 ,7t 'mol niet

34,G mo l 3'~ ,~ "'7:01 0,8 mol

439 ,)

mol

60,2 :nol =

=

= Nat at conver t o r-gas en .L ezer-Lucht zijn ea.nengevoeg -t,ko''1t

~us ~e t vol~en ' e ~engs e l de koe l e r con' ensor bin~en:

: .g,

60

9

:q;

=

'3

07 ,

5

:-1101

=

1, l::

3

;;J

3 -

=

m3 = '{ m"

=

' )

=

0,215 m-'

=

= 0,::06 m3

=

2,627 m3 Er wo? t ')1:.~ zuur ~:evo rmd ,c;-u s 1,105 lef; H=W 3

=

17,'33 moL,

"'u s moe t en wor-len ~ea l'sorbeerr1 ?6,2S mol

:

ro

₂ t erwi j l daa r

-bi j 8,76 mol NO vrij~o~t .' ez e wor: e n weer geoxi ;eerd ,waar

-bi j 8,58 mol ~02 ontst a~t .

Voor de oxi 'at.i e is no:ig 2~ ,1 3 mol 02

Irus het ga s at de koeLe r-co-idenaor- verlaa t

N 2 307 ,r5 mo J.

=

3 ,609

~1C kg

=

1

,250

m

3

02

12 ,

47

mol

=

0,389 kg

=

0,05 1 m H 20 1,2 mol :;: ~:·,02',1'1;!? o ~:i2:.

=

,) ,:,)0 5 m33 702 17,97 mol

=

0 ,827 ~ g

=

0,101 m~

=

NO 0,91 mol

=

) ,027 kg

=

0,003 m~

=

Totaa l :

340 ,

1

mol

=

g

,

384

kg

=

1 ,

4

10 m3

"l T '2 02

1 ,

10

7

kg 112

°

1,083 ,~g NO 1,0 94 k:-; n0 2 0,036 k,::; Tot aa l :

11 ,

92 9

kg

De oxi~ati 2 ~raad mo e t zijn 9S; ,;it in verband me t 1e ab -sorpti e tot -52,1 'j zu<r ,

~Ju.s worderr weox'ldeerd 35,-=,7

~eox ide ~rd blijft . '.1' " , I' i,; • ! v ! de koe Ler-c onre n s or' verlaat,beet aat ui t : zuur 'at

1 ,

0 :

S2

kg

1 ,1 05 o,0 2 :3 ( 1

,

')r- 'C'es: .'\ :,) :',~ ; . ) / i

- 1

4

-I I.

(22)

- - - -- - - -- - - --.-,

re vloeistof i i e ~e blek er ver-La -t i:- ::1a,"e iF:80:;cl'~ uit :

? ,1:;!r 1, 32 0 1-~ J2) '.-., .~,'") 1 ) L ,

"'Ce blekerluch t he.-::f t f';cl ev'2r-~ : " ,()1-, ~ ' v.a t~r

Dus de' vloeistof ie de '~ 110 .: -.'2r l-:,~t ,~.10e~- b esvian ui t :

ElW 3 ::: ,1 ')4 1-~_h.,.._") E 20 1

,

310 kg ,·~O ₀_,_{0 ":\ 3} kg

=

0 ,82 mo1. ' 2 ;\ bsorp tiek0:lom: '}e v o rm d : ? ,1:')4 - 1,10 5

=

1,0 5 9 l-:g

=

1'; ,S1 mo l

-'~:~

O-~

~

tM

·

"'::.e absorptie-e f ficie ncy is 37 ~, ~u s r.o e: \-: o r 'er. ,~e;:;'bs orb e~T ~

---1:)0/;7 . ')/ 2 .1 ;,~1 = 2(;,0 1 rnol ~;02

;v,'1' er~lV"'l';.J wytoi--I.d\_Lt v c•r-bru.iL~. \"j~--t--..... '-J l' - , ~)7 ..• -1 ~':'tr2

°

en k... o mtV i Jllr v ri.:J....J' ::l ,~-..,( ~~.-"~'...l

.-De ox i -~a tie levert : 9,39 :",,0 1-~2") t orw.ljI 0,19 :.--: :::>1 -:0 niet f:;eo :d ,-1eer". -bIj,j f t •

;'et het a:C ~;3.s ?,a'ê:_t ar.n .:C

2 -:-Je e : 17,:7 +' , ? 3-0,'I2-2 6,01

=

O '"'3 ' <vr-; Ij ()"l~ 1-:"r_ I c,~.,.

= ,

J mo .' -v2

=

.-'

,

\ -

:

'f »: ? ' t , '

:,:et he t af's.as ga a t aa n 02 .ne o: 1? , 1}-4,70 = 7,77 8 01 = "\ ,2 ~9 l~)

Verza ii~ins s ?a~p8 pa n'1ing van wAt er _bij 30 oe is 0,041 9 at ~ .

0US ~]2C-g eha l te .1.f-:;a s :O,O' 1: ;'S,1'); , 1.1 r , 1

=

2,J1 mo I

=

0,01,2 kb. :'e n moet clus _a_a_n wa t er _s_u: l err:n:1 ,J10+0,I) ~2-1,0 )~,..,L.- (: ,0,...?.-; .

=

0,268 >:g .

"'":u s (I e samens ~e 1 : i ng van het aL :as i 8 :

N0 2 0,)3 mo l

=

0,'J2~ k-

=

0,'10 3 m3

₌

0,2 .) ~:" NO ':), 19 mol (', n:,,; kr: n,0 1 El.3 r, , 1 1

=

J .,

"

-N') 307, 5 mol l ,'J()9 1_rro _{1 ,}₂₅_-₀ ") 96,7 -t

=

:'.: ,

=

m'

=

:1 '-m3 °2 7,77 ::no l

=

n,?49 1......

=

0,032

₌

2, 3 ~~ : -".:..,; H 20 2, 31 mo l

=

11,042 k.C',

₌

0,009 m?

₌

0, 7 )~ Totaal: 8,9 30 kg

=

31

s

,

3 mol

=

1,295 m3 - 15

(23)

-/ . ) Î ,,! / 1

-

)

---,.

..

i

(24)

---,-- -- - - -- - -- - -

-q

.:-

I

~ ~

0:- - 0)

d:

k

J

/

k.~

ct

"

7Ç~ l<.1/k~~H~

7. EnergLe baLans , + (S/1 r;O) .0,J40.(1/17) • , ~---9 0,Ç·

Ammoni a k verdamper:

- Te ver1a mpen O,640 kg/sec . Ve r~ ,wa rmt e 286 kcal/ kg 'Ju s t o e t e ~oe re n 183 kcal :: 7::'7 kW

l '

,l !

c,'J ~ ~ -. liJ:!

r

Lu cbt.e omp'r-es s or-: C0 .

n

irr

-1r /l::-1 " ~

t " ~ T 0",_,"1':', '" I " , - /

P ':' :: r --:l R . -us . = , - ',_: 'I si: h '_'-'."

• / eJ.:1.-1 ï f'

-(5m :: 11 ,23)

y~

/

sec 'f1-

'r

2 ::

~~

1'3 0C

-

r'v)-~

-;:;:;

~

,

clw

IJ!

~

C :: 0.,246 l~cnl/y' p~oe :: 1,(';,1 1.'J /~:poe 0) &

/,q

)

,

- p "u s toe te voer en : 11 ,23: .1 , ;;1 .':"13 :: 2L1.66 kJ V "

ti

I! '· J 1 ( ' .{: Co n ~ ert o r: ~~

Vr i j ' one nde renctic7"r11,te: /

('15/10,0) .0,')4 0. (1/17) . (21426:1/4)

•(300,500/4) :: 20)7 kca I '--;- 3619 kJ

I

~

'\

:)e z e warmte wor ' L .::~ebrlJ,i]:t O-Tl Je ,sa s s e n op :d~ 8. ctiete::pe ra

tu 1" te brenGel1.~'Je'::m aan da t tot 70":, oe het oo r-spr-o nr e Llj»

l:e :-::e h6 s ~1 annwezLr;

>

li.jft ,'~ :'l.n W') ri+ opge nomene

10,2 '33•1,

f

~

36

•(700 - '2q3) :: 4C) '1

~

:

J ,

'To t áan ;1e reactieternpe i-atu r \'1or':t ~:e rest va n de re;'lctie

-wa rmte op§ e n o-n e n ':.o o r het o-n nezett e ~;'1smcnvs e L,.lu s : 10 ') ..._,_~.J_:.:-:

~

1

,

1 .

i

₄a_._~ _. (T_re _v_{ct i} _e_-7_'..(.) ('\)_\..1 -_- 3_.<" 1_.₎ ')_~: _- _..'_,Cl"_l"_:1 - '- 1" 0

er

.

. ::

g"o C l"eaC :l.e ' r::enger: ~o egc v oe rd n,~40 k~ a_, ')g3_. ,.~_I_~_r:-₎ l' • , oi n

Opssenomen :,o Gr '~H 3 : O,:':4"\./ ,~'J·1.(?q3-1 G )

=

405 '-J ~_'="_v_-_{O'.1 I"\",r}_. :: 2ql_- _./ ~ 40S_. _... _,/(~_._,.~~,_J _•1_,n_-; 0J )

=

. . - . /1~3 o~V

(25)

-- - -- - - --

-".,r0 :)rvcrW8.~"T11er :

f ₂ - T₁ =33 3 -228 = 10 5 oe cp

=

0,2 4 6 kca l/kgOe

=

1 ,~31 kJ/k

-:'OiJr "e lucht is 0pF~enomen:

11 ,2 33.1 ,0 31 .105

=

121 6 kJ cp

=

:),32 8 kC8. l/k,,;°e

=

1,374 kJ/kgOe (vo vr Tm = 930 oe) Du s ~e 1;~~t ; 1216

=

10,'.?;3 • 1, 37t~ (~66 - T ) of : T = 880

°

C ~ ~fl~ltl\et.) ",:.fJ_J i\ ,~:+'~asv e rhit ter : Voo r het af~as ~e l~t : Opg e n ome n warmte: 3,930. 1 ,0 70.~ J O = 21 9S 1:-J Cp

=

0,255 kcal / kg Oe

=

= 1,0 70 kJ/kgOC Dez e warmt,e is do~r de cp

=

0,32 0 kcal / kgOe

=

10,2 63.1 , 341 •(880 - 1') 111 720 0("< .l. • t = v Ul La i.o nt ke te L:

~o n~ ert o r~a sse n af~estaan, du s:

1 , 'H1

u

.r

/ygOe (voor 'I'

=

780 oe) m

=

?19·3

T

.

ln cp Du s

=

7_,?0_.- on_v rr' -_-t _- 170_V 00_J Ul

°

=

0,2 97 kca l /kg C

=

1 ,2/+4 kj/kg C (vo or Tm

=

i s afgestaan: 10,2 6 3.1

,

24

A.

₃

₅

₀

=

7023 kJ Koeler-coni e nsor: .,..,. . 6 12 t ' t ' .. 1~'" 0("< =l J , a ~ . con en s ee r - s oo~ ~lJ 00 v . ')e con o.e n s at i e wa r mt e be ~raqgt : 2061 kJ/k p:

";u s af te voeren aan corió.warrrrt e : 1,0.:)2 .?:)i;1

=

218 9 kJ

Hoeveelh ei d geo xi~ecrd

7 ID

:

1,0°4 - 0,02 7

=

1,0 67 kg

!,'l1 S af te voeren aan o::i"'atiev:ar:nte :1 ,() S7.45 0.!~,19 = 2012 kJ

Ge v o rm d: 1,1OS k.n; ~= :m 3

"us <:f te voeren aan absi o r-pt i.ewa rmt e rl ,1 0 S .2 3S.4, 19= 1098 kJ

Eet zuur moet r,·o r:~en ::ç·:; ko eld van 1:)'; to t 30 °C,·.lus moet nog

eens wor:en af'g evoer-dr 2,2'95.?,74. (166 -30)

=

381 kJ

(26)

-I ,

!

Ve rder moet ook het g~s nog wor:1en ge koeld (170 -.100 oe)

Di t d.eel ordt af gestaan doo r het g:J.smengs e l zoals da t de

koeler coJ,ldensor binnenkomt,du s

cp

=

0~275 kca l/kg Oc =

1,1

4

2

kJ/kgOC

afge s t aan '~oor het gas :

11,

929.1,1

42.70 =

955

kJ

De rest wordt afg e staan door het ga smeng se l met een samen~

stellin

g, gelij k

a

an d

e

i nd

same

ns t elli ng

va

n h

et

ko

eler-cond en s orga s : c_p ~_.

0,

247

kcal/ kgOC

=

1 ,

034

kJ/ kg OC du e afg estaan :

9,

384.1,034.70

=

71

6

kJ Bl eke r : Lucht daa l t in temp. van 333 oe tot 30 oe . cp ~.250 kcal / kgOC = 1,047 kJ /kgO C

Afges

tane

'

warmte

:1

,

640.1

,047.303

=

521 kJ

cp:

~O%

H

N

0 ₃

=

2 , 74

k~~/kgOe

, 60%"

=

2,55. 11 (lit •.12 )

De, .eLndtempe ra.t uuz- va n het pr odu c t zuur wordt· nu gegeven

do o ~ : '52 1 =. 3i486~2, 63.(T - .30) lil

87 '

oe

.

' J,e i nd - ' Ab's9rptiekolom: Gevormd 16,81

mol

HN0 3,J.us

k

omt

vr i j : 15.16,-91

=

252 1.~cal ~

=

,1056 kJ

Ge ox idee rd

9 , 39

mo l NO, du s hierbij komt vrij:

9,3~.13,5.4,19

=

531

kJ

Af te_voeren door het koelwater: 1587 kJ ,d.us i s nodig: r

rJ

_m

.c_p'. ( 30 - 20)_.

rJ

_m

= 15

_,

87/'~1,9 '= 38 kg /s e c = 38 liter/sec

.

- ----... .... \ . - 18 -.,-; ..' ",I,: . .

· .

(27)

c. :.

.. ··F+.

o

-,

, ;

"

' He t ipr o oe s is dus self-supporting en het is zelfs moge

-lijk stoom

_.

over te houden.

'

Vo:!:-gên , Er t e l .(li t.1) kan men alleen

met

de ga s t u rb ine al p-j")

-30

%

~n

de compre ieene rgie terugwinnen.

I~

~

t

Gasturbine:

~oo~ ?etafgas afgestaan in de turbine:

8~,9 ) 0 . , f100 • (260 -' 150) , = 1080 kJ

, .

' 8 ~' :AI>p~ra

tuur.

Animoniàkvero

mper:

ii

::

~

;

7

6 ~

.

k

W

Ge brui k stoom van.105 oe

{

'~

1,2 2 atm. , Te··yerd8.mpe'~ 0., 6 40 kg NH

₃

U

=

800 w~

•

C

' , ' 2

Du~ het "be~odigd opp ervlak A 10,7 m

'. '

N

e

"m, pijpen van 25x 32 mm , / rJ, _ ,

.

,

;o

,

'n

<~s"

~ó

dig

.

1 0., 7/

0 ,

0785

~

1~4

'

m.pijp

:',

~

N.Eiè

· mt

.

men

.

:'

~ en

pijplengte aan van 3/4 m.den zijn nod ig

16 ,

5~ piJpen·. ,

De, 's *'e ek:ve r h ou di ng is,

1,4

,dus voor'de diame t e r van de v'erdampér'·v i nd t men:

, D ' m•t . = .13 ,7.45

=

61 7 mm 2.1/2 pi j p = 32 mm 51-<, 'mi:lde npi j p = 100 mm

bu

i t enst e

pij p

J/2.t

=

6

3 mm

, ~pe li ng me t de wa nd

=

200 mm . totaal

=

101 2 mm Ne em : 1 m. .

-D.e hopgte van de ve r-Iampe.r is~

Oppervlak.van e. NH

3- i n l aat 0,640/0,617

=

1,04 m

2 , De vloeistofsnelheid moet zijn 3 m/s e c .

Dus de -di amet e r van de NHJ -in l aa t is 6,6 cm.

Inde dampuitlaat moet de ga ss n e lh ei d 10 m/ s e e . zijn.

I I

I,

I I I I r i , -i, ,, I

I

.; f I

I

f'

I

I,

I

!. I i I I· I

I

r

'

.:

I

i '

I I I .

I

I'

I

I,

I

l_ - 1-9

(28)

-.. • ->. ••,'

o

_v = 0,897 m3/s ec dus de di am e t er va n de dampui t l a a t : 34 cm.

Condensst iewa rmt e van stoom van 1,2: atm is 2686 kJ

Du s is norli g 0,285 kg stoom .Aangez ien di t een zeer kl ein

volumen i s , (O ,41 l!sec),wordt de st oominl aat op een di ame

-te r van 1 cm gehoud en .

Voor een ~eta i lt eke ning van de ve r damper zie fl owsh e et .

Convert or :

Draqddi k t e : 0 , 06 mmo Rh-gehalte S,5% .Het Ft - net heeft 1024

maz en per cm2,dat wil zeggen 320 dra den op 1 cm,du s van

1 cm2 netoppervlak wordt 2.320. 0, 06 = 38

mm

2 ingenomen door

'Pt -draad .

Het vrije ga s volumen is dan: 62 .0 ,06

=

3,72 mm} per cm2 net.

Men werkt met 30 netten onder

~lkaar~

duB

heeft men 111,6

3

vrij ga s vol umen per cm2 doorstroomd.

De contacttljd

mo~t

zijn 3.10-4 sec.,dus:

3.10-4 111,6.10-9/{2,44'O/A.104 , dus A' 0,65

m

2

Oftewel;het Ft-n t moet een diameter hebben van_~O' cm.

Di t leidt da n tot een gassnelh~id va n 3,Sm/sec. '

Neem 1 m, 882 mm 140 mm 1022

mm

= tot aal

=

Voorverwarmer:

Doorzet: 2,120 m3 lucht en 5,514 m3 covertor s.

f/;

=

1216 kW U = 20

wim

2•oe T '= 6'44 oe

w I.m. 2

Totaal benodigd oppervlak: 1216000/20.644

=

94,4

m

Neem twee warmtewis selaars

paral1el,dan:~v

= 1,060 m3

A = 47,2 m2

Ga s s ne lhe i d : 5 m/sec.Dus het totale oppervlak van de l

ucht-inlaat moe t zijn: " , 060/ 5

=

0,2 12 m2

Neem pijpen van 38x45 mm,da n zijn nodig 186 pij pen

Be r ekend op her benodigde oppervlak is nodig 400 m. pi j p .

Du s pij pl engt e : 2 m.

Di amet er : m. t = 14, 0. 63 =

2.1/2 pi j p + 1,5.t

=

45 + 95

.;. 20

(29)

r

,;

r

I

'---L____ __ ~ / ; ,

(30)

p.

~

"

'

.j

P

I

/

~ ~4- 'J

CCd

:

Afgasverhiteer:

Deze wordt in principe ..op de z e l fde wij z e ber e kend als de voorverwarrner•

. TI •_m•

=

655 °C OW

=

21 98 kW U

=

20 W/ m2•oC

Door z et : l~ga s 1,295 m3 convertorga s 4,800 m3 Dit geeft een benodi gd op;ervlak van 168 m2

Bi j gebruikmaking van pij pe n van 32x39 mro,is nodig 1680 m. pijp en 321 pijpen.

Ne emt men pijpen met een leng t e van

2 ,5

m en ge brui kt men 2 passes,'ian is een di ame te r va n 1,20 m vereis t .

La Mon t ketel~

cp

=

1,244 kJ /kgOC ~

=

7023 kW

Om 1 kg, water va n 20 oe

e~

20-=at m:-'om te zet ten in stoom van )00

°c

en 20 atm. is nodi g 2950

Dus de stoompro ductie is: 7023/2 950.3600

=

86 ,2

t/hr

Wa rmte s t r oom in 1e: Temperatuurverschillen in de:

J

J~Y

ketel

E

4495 kW ketel_. : 352 oe

r'-

_{•.. / . / ' J '}

:

I....v-~

· avo

:

'

541 'k W OVO : 42 °0

,....-EOO :

1987

~

~kW.

EGO : 156 °0 .

p~

. 2

°

2 "

lie.tel :

u

=

35 Wi m . 0 _TI •_m

.

=

300 0 ,du s A

=

428 m

Nèem buizen van 44x51 mm

_...

,dan is nodig 3102 m. ~...

-

-Afstand van. de buizen:110 mm,

Lengte van de pijpen 3 m. Aantal secties 15

per sectie dus 207 m. ·

[;,

~us

in een

sec~207/3

= 69 buizen

De boogte van de pijpenbundel word t dus 69.110,= 7590mm'

~~

.

"/ 2 0 .

°

6 2 -

.,;---avo

:

u =

25 Wm •

q

_TI •_m

.

=

90 0 ,du s ,A = 23 ,m

Voor buizen van 32x3~~~Juislengte 1;? m en ~~ e cti e ~

wordt de hoogte van een ~::.~.:~l~~-ll-=~P--InIh...---,· ·_--

_

' / 2 0

0

2

~OO: U

=

20 Wm •

e

_TI •_m

. =

131 0 ,du A

=

758 m Voor buizen van 32x3 mm,buielengte 2 ~ en 28 secties

wor~t ne hoogte va n een sectie 7000 mm

---

-•.

Zowel bij de

av

o

al s de

E

e

o

is een buisafstand van 50 mm aangehouden. /:YL.1..j.A.~,j..

-L-vl

.

/

je hoeveelheid circulatiewater is 6x stoomprod.=517 m3/hr

"') I . I, .' I ' I ~ ",,,,-I ('/1'1.' ( - 21

(31)

--- ~ ---~----, '.- ; .' .,. I i . t

I

I I . ,·M~ngér: ,De z '~ l1~eft onderstaande constructie.

I

.1 ,-,~ "~

.

I•_,

'

.

ter ~~aa t s e van de doors nede a me~t 5 M/ s e c

N"3---~'"

LUCHT -~----...

D

e snel

heid

zijl1• .

à ·d e .diatn~ter

te

'r

plaats.yan a moet

," • . . . ',tt

.Dfainé t,er van d me11ger: 1 m,

-'.

L$n;gt e::van, à e

me

'~~r:2t

5 .m, , ," ,.' i I r

i

I

.

I"

I:

I, " "

Kilerer

.condsnBor

:

1

'-,...' '.' .' .

'

B

.

n~9.Ag

~

:

k(

H~1<ip

per.vlak785

.1

000/140.45 = 1750

m

2

J

":

)l

~t ~éh-pi'j p,én": van

2·5 cm di ame t è r , da n

1s

nodig 2273m pijp

I

'"

:

.

:·

p:

e.~olum t~omwordtinvieren

vei'deeld,elk van

0,

657

m

J

r. ..

É

l ke

· s t r oom:

loopt door 13 tJ-bochten,due

de

lengte van een

!.. .

-

;: '

pá

lè~

et·

· ~ro.:t :

,·

2273/26- ~

.-= 22 m _

i., . -

.

.' ';'

,"· Du s

.

1 :

ei1g·t

.

~

.

2. 0 ~

·-

+

'2;' m voc:r; de bocht.

I '. . " . -'.,,' : ". - Ó , ' . " •• ' : •

. . " 'Hé;t "koe l :ter stijgt in temperatu~:r

tot

50

oe

t ël_an is nodi g

· ,

78.S

-

'

Ö'óÇ/

4 t'2

~JO

:=

62t 3.kg/see

=

224 m3/hr

.J)~ g' ssnê~iheiÇl in Ji e pijpen is '0,657/0,049 = 13, 2 m/eee '

Önde;aannaIn:v8,l1 'propstroom en bij afwezigheid van·ba'ck

-m

i~iftg

kan

;

de

'

'b~nQ

d

i

g

de

oxidatietijd

wor

den

berek~nd

met

de

.. r ' " . ' " . ', "-~ . :

förmul, :

2Po - PNO·x

t ' , :2. .( .: 1' _

..L

_ 1 ~. In 2 ,

K(2:PO ~.PNOJ PNO(1-x) PN0 2PO - PUO ' 2PO •(1 -x)

~2, ~ . 2 2

. ~-,~," .

,w~~ru.~

t

vol~'t,bij ,PNO=O~~37 a

tm

,

P0 2 =

°

t 564 atm t x=

°

t 98

e~nbëno41g<l . oxi datiet~Jd van 0, 2 sec.

Dit ,1 s ~ èn v~rblijftijd,die

in

debovenberekende ap para

-'

tuur

g

~má

k

kelij k

' g

ehaal

d

wor

dt.

(De z e zou zijn 44 sec)

I

t

_I

- 22

(32)

_ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ L--,

. :~:#'::.,

'<,~

De volumestroom in dekoelercondensor verandert omdat a)

condensatie en absorptie optreedt en b) de dichtheid van

de ga~sen verandert.Dus de berekende verblijftijd van

44

seconden is niet correct.Ook de eerder gebruikte formule voor de oxidatietijd ~s,gezien de gedane a~nnamen,niet

volkomen correct ,maar toch valt de afwijking in de: verblijf-tijd ten gevolge van de veranderingen die in de~Joelercon

dens or optreden,binnen de beschikbare speling ~n de ver-blijftijd.

Absorptietolom:

Dit is een klokjesschotelkolom met

40

schotels (zie later) Schotelafstand: )0 cm.

Ju s de ho:)g;te van de kolom

=

12_m.

De di ame t er van de kolom 1s 2 m. (lit.13)

" .y.

.,

'.. .

..:..

(33)

-=

0,3220 atm

ber-eken.l op 1,000 mol totaal

I

I I I I . I , I, I '

I

I '

!

I

I·

r

I

:

I

•

9.

Voorbe eld van de berekening van het aantal schotels van

de absorpttekblom.

T

=

30

oe

p _.= 6, 12 atm.

s part.spann. NO in atm. b ~ part.s pan n. N0

2 i n atm .

c = part"spann. N₂0

4 in atm. s = par t .spann . 02 in atm.

He t ga smeng s e l ,da t op de onder s t e schot e l a~nkomt:

,N 2 0, 904 mol 02 ; 0,.03 7 mol H₂0 0,004 mol ~

N

₀₂

O, O~ 3 mol NO 0,0 03 mol Du s :

8, ::

0, 003 .6 , 12

=

n,0184 atm. b, + 2e,c 0, 05 3.6 , 12

=

0,3244 at m. .

H

et

aantal molen

N

O

da t bij de abs orpt i e wordt vrijgema akt

ii! 1/3 van het aantal molen N0₂ dat wordt geabs or beerd.

3(K4

,.

K1

,,5.b~

- ,0,0184) .

=

0,3244 - _{(b2 +}

2 .

K

3 .b~

) Voor,62~1

%

zuur.is log K 4 = -Ö,'15 K4 = 0, 708 l<?g"K

l

= 299J/T,,:, 9, 226 = 0,626 K3 = 4,50

K

1,5=

9,6 0 Dus: .' 20,4 b? + 9, 0

b~

+ b_{2 -} 0,380 ::

°

Hi e rui t : b 2 '-, 0,14-2 a₂ t m

c2

=

K3 . b~ = 0, 090

s

t m

a

₂

=

K

4

. c

2 , 5=

0, 00 6 atro

Het netto aa nt a l mol en geabs orbe e rd is:

J4 0 ~ 1 . ( {O ,32 44 -0 , 322 0 ) /6 ,12) . 2 /3

=

0, 11 mol HN_{0 3}

Van de laatste sch ot e l komen: 34,34 mol HNO

_J

Dus van de tweede scho tel komen : 34,23 mol Hn0₃

Ale 0, 11 mol HNO) worr' en gevormd ,wor,len verbrui kt 0,06 mol

HZO

= 0,001

k

g

n

;o .

Du s de zuursterkte op de tweede sch otel is :

2, 156 / (1 ,311 +2 , 156 +0,038)

=

61 ,6':~

24 -,"

. ". '

(34)

J

sec E.D.Ermenc hee f t e8n nomog ram gege ven voor de berekening

van de geoxid.eerde fractie NO in de oxldat Ler-eact Le,

Aantal molen 02 ~a t de schotel verlaat: 12,47

Tot a a l aantal molen:

340,1

~ 0,t6

=

339,9 mol . part•.3pann.0₂ = 6,12.12 ,4 7 /3 39,9 c 0,2 24 ai-me G o "....-r PUO

=

O,O~ T = 8 F

fJ

_v

=

1

,

409

m.2!sec__ DiameterkOiöm---c-;-,-2 m _S_{ch ot e l a f s t a nd}

₌

₃₀ _cm

3

Oxi datieruimte ie du s

0,94

m , dus t

=

0 ,

94/ 1

,

409

=

0,7

He t nómogram -geeft dan een verwa arloos bare geoxid e e rde fractie .

Di t -i s hietverwonderlijkfwant ,omdat -men va~ de onderste

schotel

62 .

-

1%

zuur wi l aftap pen,i s de dr i j v ende kra ch t

voor de absorptie erg kl e i n ,met an(lere woorden er komt ook

weinig ~O vrij . ~

Aangezien in de koe l e r c ond ens or zeer ver doorg eoxideez-d

moet worden,om o~ d~ laatste schotel nog absorptie te

kri j ge n,i s het NO-g eha l te van het ko e lsrc o nd e ~s orga s ook

.a l ze ;;r kl e i n.

_(Oors pr onkel i j k was ge r eke nd me t 95'~ o::dd.atiegraad in de koelercondensor ,maar uit de bere kening bl e ek da n da t desorp

-tie op de laatste schotel optrad.) ~ He t totale NO-geha l t e in de o:d datieruimte boven' de laat

-·s te schotel is du s zeer kle i n.Dit eist da n weer,in weerwi.L van de zuurstofpartiaal s pan~ing,een (niet beschi kbare)

lange oxi~atié ti jd.

~Eet de nu berekende _gegeven s i s de kol om schotel voor scho-tel do~r te rekenen.

Da a r ,wa a r 'e berekende zuurs terkte ~e lij k i s aan die va n

het koe l e r c o n~ensorz uur,kiest men de voeJi ngs s chote l V00r

het ko ~ l e rc onde ns orz uur .

Een bestaande du P_, on t fa bri ek hee ft om 60,; zuur te be r e id en

35

schotels noAi g,dus voor ?e hier doorg ereke n~e fa br i ek

zull~n ongeveer

4

0

schotels zijn .

(35)

-NO Oxidatioh Rate for: 2NO+02~2 NO, 6 ₃₀₀ 0.01 7 100 0.2 O.GO ₈ 250 50 9 fa zoo ~o i ZO .:> :... 0:'3 u 0.50 "

..

/ oe ₁₀ 1. / i 1 N'E 150_u: e ₀_.4 cr. gf :i ö

tv

5 ~

-

"

_i

"

..

_j

..

0 .

..

l

Q

~

!! UI 3 0.5 z 0.40

lOOP

-, c 2. _" ä .! _~20 ,iS:

..

'f

i

_e X. 0.6 _" A Co u, I- Q N i / 4!: 0.04 0

]

/

,/ 0.7 0.5 0.30 ,- 0.8 30 59/ _0.3 0.05

/

/ 0.9 0.2 / _0.06 \.0 I _/ I _/ ₄₀ 0.1 / / 0.07 0.20 / 0 0.05 0.08 / , 50 / / 0.09 1.5 / / ,I( 60 0.10 Rl , '

,.

.

I ~,

[

_[/

'

\

,

tv(.,.J I( i i, i i ,-.1\, i \ /" ,I'~~ , / Cl 25 --...

(36)

1

0.

Vei l igh e i d en corrosie.

He t oxidatiemengse l ligt qua same nstelli ng di ch t bi,j de

e pl os i eg r ens

(13

vol:~ ~m3 ) du s mo e t. vi a een verh oudi ng

s-regelaar, die teruggekop peld is op de NH)'- t oevoe r ,dez e

verhouding goe d in de ha nd gehou1en word en .

Voor t s moet erop wo r~ e n ge l e t 0at de katalysator niet wordt ged e s a ct i ve e rd ,wa nt ni~ gereagee r d I-lli

3

kRn met het

salpeterzuur ammoniumnit raa t vormen (expl osi e f )

Daa r om moe t de ammoniak olievrij worien gemEak t d02r een

filter en he t Ft - ne t vol komen schoon zijn.

Het aalpeterzuur,dat in de koelerconden sor ien absorpt ie kolom word t gevormd,corrodeert dez e ap~aratuur niet bovenmat i g. Dit is waarschijnlijk te danken aan he t vermogen van de

toegepaste chroomnikkelstalen 0m de besch ermende oxi dehuid

welke do:)r het

HN

0

3

wordt opgelost,te vernieuwen.

He t water,dat in d.e absorptie ko lom wordt -ge su p p l e~rd.moe t

volkomen chloridevrij zijn.lit,omdat evt. ~evormd Bel met

de attka t of'ord.den op de onderst e schotels reageert, tot ~mC I

wat vluchtig ia en in de kolom omhoogstij gt. Op ~e

bovenlig-gend e schotels wor dt het da n tot HCI gea bs or be erd en di t

La in combinatie met salpe t erzuur buitenge woon corrosief.

•

Bi j de berekeningen is aangenomen dat de bij di t proces -'I

btrokken gassen z~ch als id~ale ga ssen gedr oege n .

Op grond hi~rvan zijg de vol§ende dightheden gebruikt:

o

293

C -

950

e

)0

e

30

C

170

0e

1 o

0,1 at. 6 8 at

_6,8

_at

_6,8

_at

₆

_{, 12}

_at

_6,12

_at

"

NB

3

6,771

2 ,

6

2 1 ,

21 °2

1,429

4,

86 2,

24

8 , 75

1,87

5,34

N2

1 ,251

4,

'25

1 ,95

7,

56

6 ,89

4,

67

NO

1,340

2 ,01

7,

38

5 ,0 9

N02

1,490

9 , 12

8,

21 5,

66 N

₂₀₄

4,113

H20

0,801

2 , 72

1 ,

25 4,

41 3,

04 - 26

-./1-.,'"

(37)

Litera t uur:

(1) L.Ertel U.HB.;Jpe H.Siin ;;:e r J .Se:-taafhause!1,Chem.I'echn.L

(19r:59) 226 (2) (3) (1 ) (5) (i)) (7) (3) (9) (10) (11 ) (12) (1 3) (14)

j?

)

J-, (H;)

L.Andrus30w ,~ .Ange~.Ch8~ . 40 (1 ~27) 1SS

I'.':.Bodenstei n,Z .El ektrochern. ?4 (1913 ) 1.'33

L.Anrh'"'1JS_sow_,_Z_•_A_nr:cw_._Ch_crn_, ₃₉ ₍₁q~6) ₁₂₁ P.Hof ti jz e r ,Chem.Vie ekhJ.ad,52 (1955) 71 t~.3bd cn Rt e i n,Z.E l e k~-ro c h em. 2 4(1CJ1·3) 13 3,10 0 (1 9 2 2) 68 J .Du c Lauxv.J.ph YS.è:-8.'i um 8 (1937) 27 7 F.Ch8.mbers .F.Sh e ril[(;") d,.J.,~ ~~ •eh9in•S0c , 5'3 (1')37) 31G-319 K.Denbigh,J .Chem.Soc . (1g~7) 790

J.C~rbe rry ,Cbem.Enp .Sci.

2 (1959

) 1

89

F.Sherwood R.Pigford Absorption anc1 e- ~t ra c t i on (1952)

2cl ed,McGraw-Hil l ,New York

Int .Cri t .Tn bl e s vol

5

T.Chilt on,The m~nufacture of nitr i c Rcid by the mxi

da-t i on_ of e ·monie.rhe du Pont pressur e process .

Chem.En~.Pro~ aYono~ ra~h Ser . 5S' (19 6 0) 21

E.Ermenc,Cbem.Eng. Fehr.1959 139-142

H.Graham V.Lyons JJ.Fhuce t t ,Che~.En~,Prog.

S

0

(Ju l i

'

6 4)

.. I ,J I . .~

79-<:34 .'" v L\.tIÁ irev'l.?~";t~

-.

~

R.J'lnsen ,C'he~ .~'1AAVb1.3.r1. l)?

Sr:

.'

I

·

Alge :71een :

F.~.~ilc8 ,~Jitri c ncl d na n u f'acbur-e aud use s vox f'or-d uni

-versity pre88 .Lon~on 19S1

(38)

• SCHAAL 1;5 O.SM 'SA L PETEBZUUR ~ 1965 condens _ c=~~ voeding

_~~~~~..L

_ _ -o koel water JULI blekerlucht • koelwater <119<15 62.1ex.HNO

)---• á•..J .. 13X /xxxXXXXXXXX'Ç LUCHT

(39)

KOELWATER ...- i - _W•ATER _ _oo_ ~, --- ---I-+----I--J

•

RIOOL T '~ - i _ 0 0 - .'. --ir - 0rf'/; --+....c'TOONI. ' , __L _. I , ~ ---_.- - _.. -GiASTURBINE , . / l .; -- _, _, "- i ~ .. i _. ' ,~ l : : : f1&-I --, BL.EKERLueHT

--

---

--

- --- ---!. i _ ~-- : !• _:'~: ! ---j- -~5TO~"_ ' ...! ..

ri.

-

_

:

1(+ ! )--- t

+

I -;-- j-- - r0 1 ! i -t---,.- _o

OIAMETER BIJ OE NAUWSTE DOORSNEDE, O,Sm

SPECIFICATI E APPARATUUR

OIAMETER:1m PUPLENGTE:2m

-- --

®

AFGASVERHITTER: ORM OOIKTE:O,06m m 1024 mOl~nlCn?' DIAMET ER:0.9m 30 Pt.N ETTE Nr6.5%Rhl