Мороз М. О. Абсорбція NOx з використанням ефекту кавітації та перерозподілом газорідинних потоків в технології нітратної кислоти

Об'єкт дослідження: процес кислотоутворення в технології нітратної кислоти. Мета дослідження: удосконалення технології переробки NOx в нітратну кислоту на підставі аналізу закономірностей протікання процесів у рідкій фазі, в тому числі з використанням ефекту гідродинамічної кавітації. Методи дослідження: використовували комплекс сучасних методів теоретичних та експериментальних досліджень. Хімічні аналізи рідинної та газової фаз проводилися тітріметрическим методом. Аналіз фізико-хімічних властивостей кавітованої води проводився за допомогою аналізатора WATER TEST. Дослідження процесу кислотоутворення проведено з використанням спеціально створеної експериментальної установці з абсорбційною колоною й кавітатором. Теоретичні і практичні результати: встановлені причини зниження рушійної сили процесу кислотоутворення, пов'язаної з утворенням сольватів (HNO3nNOx) і гідратів (HNO3nH2O) в діапазоні концентрації HNO3 від 10-40% мас. Запропоновані і експериментально підтверджені методи підвищення рушійної сили процесу кислотоутворення шляхом перерозподілу газорідинних потоків. Експериментально підтверджені теоретичні передумови позитивного впливу кавітації водних розчинів HNO3 на абсорбційні властивості розчинів та на процес кислотоутворення та запропонований механізм цього процесу. На підставі отриманих результатів, та промислових випробувань запропонована технологічна схема відділення абсорбції з перерозподілом газорідинних потоків та попередньою кавітаційною обробкою води, що подається на абсорбцію, яка дозволить підвищити ступінь переробки і забезпечити концентрацію NOx після абсорбції на рівні 0,03% об. замість 0,11 на теперішній час. Новизна: Теоретично обґрунтовано та експериментально доведено вплив гідродинамічної кавітації на абсорбційні властивості води та доцільності перерозподілу потоків газової й рідинної фаз, в тому числі, за умови попередньої кавітаційної обробки рідинної фази.Ступінь упровадження: Розроблено технологічне рішення, що впроваджено на підприємстві ПАТ "Сєвєродонецьке об'єднання "Азот" з економічним ефектом 2,3 млн. грн. Сфера використання: хімічна технологія.