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中温变换(350-450℃),采用Fe-Cr系催化剂。
此催化剂耐硫性好,活性温度范围宽,操作稳定。
催化剂的配方和关键组分由燧火平台提供,根据地按配方烧结成型。
采用热碳酸钾法。
该法吸收效率高,溶液可再生循环,且吸收的CO纯度较高,适合后续制碱。
虽然需要不锈钢设备,但核心吸收塔、再生塔的填料、溶液泵、阀门的耐腐蚀部件由燧火平台提供,塔体可用碳钢内衬平台提供的特种防腐涂层。
采用甲烷化法去除微量CO和CO。
催化剂为Ni/AlO,由平台提供。此法比铜洗、液氮洗简单,适合中小规模。
第三步合成氨。
技术选择中压法(150at哈伯-博世工艺。
相比传统300at压法,对设备材料要求降低,动力消耗增加有限,更适合根据地条件。
压缩机为六段往复式压缩机,将精制后的氢氮气压缩至150at
气缸、活塞杆、密封环、气阀等关键摩擦和高压部件由燧火平台用特种合金钢制造。
合成塔为整个系统的核心。
塔体外壳可由根据地钢铁厂用多层卷板焊接或锻造,但内件必须由燧火平台用耐高温高压合金制造。
塔内件结构可参考当时先进的“径向塔”或“轴径向塔”,以提高转化率和降低阻力。
催化剂采用先进的Fe-K-Ca-Al-O多元催化剂,由燧火平台提供。
其活性温度低(380-450℃),寿命长(3-5年),抗毒化能力强,可大幅降低操作难度和能耗。
合成系统需连续运行,对操作工要求高。
但通过平台提供的可靠仪表和精心编写的操作规程,熟练工经培训后可掌握操作。设置多级安全阀和报警装置,核心阀门由平台制造。
第四步,氨氧化制硝酸。
技术选择常压氧化、加压吸收法。
此法设备要求相对较低,可生产45-55%的稀硝酸,满足制造硝铵炸药和硝化棉的需要。
核心设备为氧化炉。
炉体用普通钢板焊接,内衬耐火砖,但铂铑合金催化网由燧火平台制造。
平台可利用根据地从敌占区收购的铂、铑首饰或矿石提纯后加工,制成高效、耐用的催化网。为节约铂金,采用双层网结构。
吸收塔为填料塔,用耐酸陶瓷环填充。酸泵和管道阀门由平台提供耐酸合金部件。
流程上是氨-空气混合气经净化后,通过灼热的铂铑网,生成NO,经余热锅炉回收热量,冷却后与空气氧化为NO,在吸收塔内被水吸收生成稀硝酸。
尾气用碱液吸收后排放。
第五步为侯氏联合制碱法(纯碱+氯化铵)。
技术选择侯德榜博士开发的联合制碱法。
该法将合成氨与纯碱生产耦合,原料为盐、氨和二氧化碳(来自变换气脱碳),产品为纯碱和氯化铵(优质氮肥),无大量废液(CaCl)。
盐水精制,去除钙镁离子。精制盐水吸收氨,制成氨盐水。氨盐水吸收二氧化碳(来自变换气脱碳工序),生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液。
过滤得到碳酸氢钠和母液。碳酸氢钠煅烧得纯碱(轻碱),二氧化碳返回碳化工序。
母液冷却,加入盐析出氯化铵,过滤、干燥得氯化铵产品,母液循环。
该法对设备腐蚀严重。
核心设备如碳化塔、吸氨塔、结晶器、过滤机、母液泵等与腐蚀介质接触的部分,由燧火平台提供特种耐蚀材料的衬里、内件或整体部件。外筒体可用普通钢材。
此法成功关键在于温度、浓度和加料速度的控制。
需培训专门的技术员,通过分析化验指导生产。
第六步,烧碱(氢氧化钠)生产。
采用纯碱苛化法。
此法技术简单,无需复杂电解和氯气处理,适合小规模、对烧碱需求不特别巨大的情况。反应:NaCO+ Ca(OH)→ 2NaOH + CaCO↓。
流程纯碱溶于水,与石灰乳反应,生成烧碱溶液和碳酸钙沉淀。
沉淀过滤洗涤后可用于制水泥,溶液蒸发浓缩得固体烧碱。
设备中的反应釜、过滤器、蒸发锅可用普通钢材,但蒸发工序对钢材有腐蚀,可衬以石墨或采用平台提供的耐碱材料部件。
燧火平台核心制造清单:
空分有膨胀机转子、板翅式换热器芯体、低温阀门。
合成需要合成塔内件、压缩机关键部件、高温高压管道和阀门、先进催化剂。
硝酸需要铂铑合金网、耐酸泵和阀门芯。
制碱需要耐蚀合金内件、衬里
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