Получение азотной кислоты. Автоклав для крепкой азотной кислоты.

Нашей промышленностью изготовляются в большом количестве и разнообразные химические аппараты, которые также относятся к прочно-плотным конструкциям.

Автоклав для крепкой азотной кислоты.

Типичным химическим аппаратом является автоклав для крепкой азотной кислоты.

Автоклав (рис. 1) предназначен для получения крепкой азотной кислоты из смеси слабой азотной кислоты и жидких окислов азота путем обработки их газообразным кислородом под давлением в 52 ат.

Рис. 1. Автоклав для крепкой азотной кислоты.

Аппарат состоит из стального корпуса 6, изготовленного из стали марки Ст. 3, диаметром 1220 мм с толщиной стенки 40 мм и приваренным цельноштампованным днищем и фланцем. Внутри стального корпуса помещаются два алюминиевых сосуда. Один из них 8 изготовлен из алюминия марки АВ-2. Этот внутренний сосуд является реакционным, в котором происходит химическая реакция по получению крепкой азотной кислоты.

Для предохранения стенок стального корпуса от попадания на них кислоты при появлении течи в реакционном сосуде между стальным корпусом и реакционным сосудом помещается защитный сосуд 7 изготовленный из алюминия марки А1. Сверху аппарат закрывается плоской крышкой 4, в центр которой вмонтирован арматурный блок 2, предназначенный для присоединения к автоклаву всех подводящих и отводящих трубопроводов. Арматурный блок состоит из алюминиевого сердечника 12, запрессованного в стальной кожух 11 с футеровкой 3 между ними из нержавеющей стали и специально выполненных штуцеров для присоединения трубопроводов.

Установка.

Весь аппарат устанавливается на опоре и имеет общую высоту 10 183 мм. Стальной корпус сваривается автоматической сваркой, швы просвечиваются рентгеновскими лучами, корпус подвергается термообработке. Алюминиевые сосуды свариваются ручной электродуговой сваркой, швы также просвечиваются рентгеновскими лучами, сосуды подвергаются термообработке.

Принцип работы.

В процессе работы в реакционный сосуд через штуцер 13 поступает смесь из жидких окислов азота и азотной шестидесятипроцентной кислоты, а через штуцер 1 подводится кислород. В результате химической реакции, происходящей в реакционном сосуде (при температуре 70—80° и давлении в 52 ат), получается готовая азотная кислота. Готовая кислота отводится через штуцер 14. Для того что бы алюминиевые сосуды практически не испытывали давления, создается точно такое же, как внутреннее, внешнее давление в пространстве между алюминиевыми сосудами и стальным корпусом путем подвода воздуха к этому пространству через штуцер 5.

Кроме основных штуцеров, аппарат снабжен еще шестью штуцерами: два — для присоединения манометров, два — для технического обслуживания, один — контрольный 10, контролирующий наличие кислоты в стальном корпусе, и один штуцер 9 для спуска кислоты из защитного сосуда.