Репозиторій ЧДТУ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
КАФЕДРА ХІМІЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ВОДООЧИЩЕННЯ 
 
Реєстраційний №________ На правах рукопису 
УДК _____________ 
 
«Допущено до захисту» 
Завідувач  кафедри ХТВ ЧДТУ 
___________________________ 
                                                       «___»   ______________2022р. 
 
 
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА БАКАЛАВРА 
на тему 
Технологічна схема та апаратурне оформлення виробництва 
нітратної кислоти. Стадія очищення хвостових нітрозних газів 
 
за спеціальністю 161 «Хімічні технології та інженерія» 
 
 
 
Науковий керівник: Виконав здобувач вищої освіти: 
д.т.н., доцент 4 курсу 
Віталій ВЯЗОВИК Денис КОЛОСЕНКО 
_____________________________ _________________________________ 
 
 
 
 
 
2022 
 
1 ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД ДІЮЧИХ СПОСОБІВ ОЧИСТКИ ВИХЛОПНИХ 
ГАЗІВ У ВИРОБНИЦТВІ СЛАБКОЇ АЗАТНОЇ КИСЛОТИ 
 
Порівняльна характеристика методів очистки вихлопних газів у виробництві  
слабкої азотної кислоти 
 
Залежно від умов проведення виробничого процесу  у виробництві 
розбавленої азотної кислоти виділяють наступні типи систем :  
- системи, працюючі при атмосферному тиску;  
- системи, працюючі при підвищеному тиску (4-8 ат);  
  - комбіновані системи, в яких окислення аміаку проводиться при нижчому 
тиску, а абсорбція оксидів - при більш високому тиску.  
У кожній із систем діє певний метод очистки вихлопних газів. 
Каталіз має велике значення в природі і сучасному житті: каталітичними є 
майже всі біохімічні процеси, більшість реакцій, які вивчають в лабораторії, і 
технологічних процесів, які реалізовані в промисловості. Класифікацію 
каталітичних процесів можна провести за декількома відмінностями. За 
фазовим складом компонентів каталітичні реакції зазвичай відносять до 
гомогенного каталізу (якщо вихідні речовини, продукти реакції і каталізатори 
знаходяться в єдиній фазі) або до гетерогенного каталізу (реакційна суміш і 
каталізатор знаходяться в різних фазах).   Каталітичну дію при 
гетерогенному каталізі пов’язують з наявністю на поверхні твердих тіл 
активних центрів, природа і число яких часто невідомо[1].     
В якості каталізаторів зазвичай використовують тверді речовини і вивчають в 
основному системи «газ-тверде тіло» і «рідина-тверде тіло». Рідше 
використовують рідкі каталізатори, які являють собою кислоти (наприклад, 
H2SO4 або H3PO4), іноді розчини активних речовин в воді або  
органічні розчинники.          
  Важливе місце в теорії і практиці гетерогенного каталізу займає 
«правило Борескова» про приблизну постійність питомої каталітичної 
активності речовин. Дослідження показали, що питома каталітична активність 
(для ряду однокомпонентних оксидних і металевих каталізаторів) не залежить 
від дисперсності активного компоненту і способу приготування при 
незмінному складі каталізатору.           
Правило Борескова, яке виконується, як правило, для стадійного механізму 
при підвищених температурах, базується на уявленнях про каталізатор і 
реагуючі речовини як єдиної каталітичної системи, в якій хімічні перетворення 
перетерплюють не тільки реагенти під впливом каталізатору, але й каталізатор 
змінює свій склад і властивості в результаті взаємодії з реактивами. В 
результаті під впливом реакційної суміші встановлюється стаціонарний склад, 
який визначає питому каталітичну активність, яка не залежить від вихідного 
стану поверхні каталізатору, тобто від умов його приготування і попередньої 
обробки [3,4].    
 Дослідження гетерогенного каталізу показали, що каталітична реакція 
протікає на поверхні каталізатору, тому для пояснення сутності питання 
необхідно передусім розуміння процесу адсорбції. Адсорбція — це процес 
самовільного змінення концентрації речовини на межі розподілу фаз, який 
супроводжується зменшенням енергії Гібса. В гетерогенному каталізі 
адсорбентом є каталізатор, адсорбатом – молекула реагуючої речовини. 
Розрізняють фізичну адсорбцію і хемосорбцію, хоча між ними немає чіткої 
межі. З двох процесів адсорбції тільки хемосорбція призводить до помітної 
зміни енергетичного стану адсорбованої молекули і суттєвому збільшенню її 
реакційної здатності за рахунок зниження енергії активації, що і пояснює 
каталітичний ефект. Однак фізична адсорбція може передувати хемосорбції і 
є стадією каталітичного процесу[1]. 
 
1.1.1 Селективний метод очищення відхідних газів 
Селективне каталітичне відновлення ґрунтується на реакції відновлення 
оксидів азоту аміаком, що лежить на поверхні гетерогенного каталізатора у 
присутності кисню. Термін «селективний» відбиває найкращий перебіг 
каталітичної реакції аміаку з оксидами азоту. У той самий час кисень є 
реагентом в каталітичній реакції. Метод селективного очищення застосується 
насамперед  для топкових газів  за умов повного згоряння кисню у яких більше 
1% і газ далі піддається хімічній реакції в окисних умовах. У порівнянні, 
процес некаталітичного відновлення (НКВ) використовують щодо топкових 
газів з великим відсотковим вмістом вихідного палива, тобто коли 
забезпечуються відновлення властивостей газового потоку [6].     
 Метод СКВ використовують у широкому масштабі для очищення газів 
міських й управлінських промислових котельнях. У Канаді метод 
селективного каталітичного відновлення широко використовується для 
очищення хвостових газів заводів із виробництва азотної кислоти та інших 
хімічних виробництв. Ефективність методу СКВ визначається параметрами: 
видом палива, складом каталізатора, активністю каталізатора, його 
селективністю, формою каталізатора, конфігурацією каталітичного реактора, 
співвідношенням NH3 : NOX і концентрацією NOx, температурою 
каталітичного реактора, швидкістю газового потоку. 
Процес селективного очищення вихлопних газів, за схемою АК-72 оснований 
на каталітичному відновленні окислів азоту аміаком по реакціях: 
                          4NH3 + 6NO = 5N2 + 6Н2О + 430 ккал,                  (1.1) 
 
                         8NH3 + 6NO2 = 7N2 + 12Н2О + 663 ккал.                (1.2) 
 
На каталізаторі протікає так само рівнобіжна реакція окислювання аміаку 
киснем, що присутній у газах, які відходять: 
 
                                 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6Н2О.                              (1.3) 
Для досягнення ступеня очищення окислів азоту не менш 96 % подача аміаку 
проводиться вище стехіометричної кількості на 30 %, що при ступені 
окислення окислів азоту в діоксид азоту, рівному 25 – 30 % відповідає 1,15 
моль NH3 на 1 моль окислів азоту. 
Як каталізатор використовується алюмо-ванадієвомарганцевий каталізатор 
типу АВК-10М (ТУ 113-03-234-84, ТУ 113-03-489-80) [7].  
Алюмо - ванадієвий каталізатор володіє такими  технічними  характеристики: 
зовнішній вигляд – гранули циліндричної форми; 
носій – АІ2О3; 
масова частка оксиду ванадію – 15 %; 
масова частка оксиду марганцю – 1,0 %; 
міцність (стирання) не менше 95 % мас.; 
Умови експлуатації алюмо-ванадієвого каталізатору у виробництві 
неконцентрованої азотної кислоти: 
температура – 260-300℃; 
тиск не більше 0,8 Мпа; 
залишковий вміст NОх- 0,002 – 0,005 %; 
термін роботи 2-5 років. 
Залишковий вміст оксидів азоту після реактора  складає не більш 0,005 – 0,002 
%  об. Вміст аміаку в очищених газах не більш 0,005 % об. Єдиним недоліком 
цього методу очищення є можливе перетворення невеликого обсягу аміаку, що 
пройшов через шар каталізатора, у нітрит і нітрат амонію. Для недопущення 
цього підтримують температуру газів, що викидаються в атмосферу (після 
ГТТ-3М), у межах 180 - 200 ºC. 
 
1 – підігрівач; 2 – змішувач; 3 – контактний апарат; 4 – компресор 
Рисунок 1.1 – Схема стадії низькотемпературної очистки вихлопних газів 
аміаком 
 
1.1.2  Високотемпературна каталітична очистка вихлопних газів 
 
Хвостові гази з температурою не вище ніж 130 ºС після підігрівача хвостових 
газів надходять в камеру згорання реактора (КРЗ), (в простір між жаровою 
частиною та корпусом камери), змішуються в сопловому пристрої з гарячими 
топковими газами, які утворюються за рахунок спалювання природного газу в 
КРЗ. Температура на виході з КРЗ підтримується в межах    
380 - 560 ºС  в залежності від пробігу каталізатора в реакторі [6].  
У високотемпературній очистці вихлопних газів від оксидів азоту 
застосовують алюмо-паладієвий каталізатор АПК-2 (ТУ 113-03-312-83, ТУ 
2178-23-50343455-2003) [7].   
Алюмо-паладієвий каталізатор володіє такими технічними характеристиками: 
зовнішній вигляд – гранули циліндричної форми; 
носій – АІ2О3; 
масова частка оксиду ванадію – 1,8  - 2,0 %; 
механічна міцність (стирання) не менше 4 % мас.. 
Умови експлуатації алюмо-ванадієвого каталізатору у виробництві 
неконцентрованої азотної кислоти: 
температура  на вході– 400-500℃; 
температура  на виході– 700-750℃; 
співвідношення метану до кисню: 0,8 – 0,9%; 
залишковий вміст NОх не більше 0,005 %; 
залишковий вміст СО не більше 0,09 %; 
термін роботи 2-5 років. 
Співвідношення кисню повітря та природного газу в КРЗ підтримується 
автоматично з коефіцієнтом надлишку кисню від 0,80 до 0,95. 
Процес каталітичної очистки заснований на відновленні оксидів азоту до 
елементарного азоту воднем, що утворився за рахунок конверсії метану за 
екзотермічними реакціями: 
                         СН4 + 2О2 = СО2 +2Н2О + 804,58 кДж,                       (1.8) 
 
                      СН4  + 0,5О2 = СО2 +2Н2 + 35,13 кДж,                      (1.9) 
 
                          NO2 + Н2 = NO + Н2О + 184,9 кДж,                           (1.10)  
   
                      2NO + 2Н2 = N2 + 2Н2О +332,45 кДж,                        (1.11) 
 
              4NO2 + СН4 = 4NO + СО2 + 2Н2О + 574,4 кДж,               (1.12) 
                4NO + СН4 = 2N2 + СО2 + 2Н2О + 1164,6 кДж,             (1.13) 
 
                              2СО + О2 = СО2 +571,1 кДж,                               (1.14) 
 
                          2Н2 + О2 = 2Н2О + 484,02 кДж.                              (1.15) 
 
Температура очищених хвостових газів 705 - 730 °С після реактора 
каталітичної очистки  залежить від об’ємної частки кисню в хвостових газах і 
температури газів після камери згорання реактора. 
Об’ємна частка оксиду азоту в очищених хвостових газах повинна бути не 
більша ніж 0,005 % (0,1 г/м3) і оксиду вуглецю (ІІ) не більша ніж 0,09 %  (1,13 
г/м3). 
На рисунку 1.2 представлена схема стадії високотемпературної очистки 
вихлопних газів природним газом. 
 
1 – підігрівач; 2 – змішувач; 3 – контактний апарат; 4 – компресор 
Рисунок 1.2 – Схема стадії високотемпературної очистки вихлопних газів 
природним газом 
2. ХАРАКТЕРИСТИКА СИРОВИНИ, ПРОДУКЦІЇ, ЕНЕРГОНОСІЇВ 
 
Кінцевий продукт – неконцентрована азотна кислота, випускається згідно з 
технічними умовами ТУ У 00203826.021-2000. 
Неконцентрована азотна кислота за фізико-хімічними показниками повинна 
відповідати нормам, зазначених у таблиці 2.1. 
Таблиця 2.1  – Фізико – хімічні показники неконцентрованої HNO3 
 
 
Назва, властивості (константи) та Значення фізичної Джерело інформації 
одиниця вимірювання величини з граничними 
відхиленнями 
1 Формула азотної кислоти HNO3 ТУ У 00203826.021-
2000 
2 Зовнішній вигляд Безбарвна або жовта 
рідина без механічних Те саме 
домішок 
3 Масова частка азотної кислоти Марка А Марка Б 
// 
повинна бути, %, не менше ніж 57 56 
4 Масова частка оксидів азоту (у 
перерахунку на N2O4) повинна бути 0,07 0,1 // 
%, не більше ніж 
5 Масова частка залишку після 
прожарювання повинна бути, 0,004 0,02 // 
%, не більше ніж 
6 Молекулярна маса 63,0128 // 
7 Густина азотної кислоти з В.І. Атрощенко,  
масовою часткою 57 % за С.І. Каргін 
1,351 
температури 20 ºС становить, г/см3 “Технологія азотної  
кислоти” 
8 Температура кипіння при 
119 Те саме 
атмосферному тиску, ºС 
9 Температура замерзання, ºС мінус 18,5 // 
10 Питома теплоємність, кДж/кг 2,39 // 
 
 
 
 
 
 
Азотна кислота необмежено розчиняється у воді з виділенням тепла. Азотна 
кислота гігроскопічна. На повітрі сильно димить, виділяє оксиди азоту і пари 
азотної кислоти, які утворюють з вологою повітря туман. Пари азотної кислоти 
у 2,2 рази важчі повітря. 
Азотна кислота – сильний окислювач. Тваринні і рослинні тканини при 
взаємодії з азотною кислотою руйнуються. Всі метали, крім платини, родію, 
титану, алюмінію, золота розчиняються в азотній кислоті. Деякі леговані сталі 
(12Х18Н10Т, 08Х22Н6Т тощо) стійкі в середовищі азотної кислоти з масовою 
часткою не більшою ніж 70 %. 
 Азотна кислота неконцентрована застосовується для виробництва 
аміачної селітри, складних добрив, для окислювальних процесів травлення 
металів, для потреб народного господарства. 
 Показники, стандарти, технічні умови щодо вихідної 
сировини,матеріалів і напівпродуктів наведено в таблиці 2.2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Таблиця 2.2 – Характеристика вихідної сировини, матеріалів і напівпродуктів 
 
Назва сировини, Міждержавний, Показники, Показники, що 
матеріалів, державний або обов’язкові для регламентуються 
напівпродуктів галузевий перевірки з допустимими 
відхиленнями 
стандарт, (назва і одиниця 
технічні умови, вимірювання) 
регламент або 
методика 
1 2 3 4 
Вхідна сировина 
   Масова частка  
  аміаку, %, не менше 99,9 / 99,6 
  ніж – / 82 
– / 0,2 – 0,4 
  Масова частка 
 
  азоту,%  
  Масова частка води,  
  % (залишок після 0,1 / - 
  випаровування)  
  Масова частка води,  
Аміак рідкий, ГОСТ 6221 – 90 % (метод Фішера), не  
2,0 / 8,0 
технічний марки „А” / більше ніж 
 
марки  „Б” Масова концентрація  
масла, мг/дм3, не 1,0 / 2,0 
більше ніж  
Масова концентрація  
заліза, мг/дм3, не – / - 
 
більше ніж 
 
Масова частка 
 
загального хлору, – / - 
млн. –1 (мг/кг) 
Масова частка оксиду 
вуглецю, млн. –1 
(мг/кг) 
 
 
 
 
 
Продовження таблиці 2.2 
 
1 2 3 4 
  До камери очистки:             
 Повітря ГОСТ 6221 – 90 масова концентрація  
атмосферне марки „А” / сірчистих сполук, мг/м3 2,3 
 марки  „Б” (в перерахунку на сірку),  
не більша     ніж  
масова концентрація 0,3 
фосфіну, не більша ніж  
масова концентрація  
фтористих сполук, мг/м3 0,1 
(в перерахунку на фтор),  
не більша ніж.Після  
камери очистки:масова 0,007 
концентрація пилу, мг/м3, 
не більша ніж 
  Жорсткість, ммоль/дм3, не 0,015 
Пом’якшена вода Регламент № 39 більше ніж  
 цеху ХВО Масова концентрація 115 
 солей, мг/дм3, (в  
 перерахунку на хлористий  
 натрій), не більше ніж 5 
 Перманганатне  
 окислення, мг/дм3, не  
більше ніж 6,0–9,5 
Водневий показник, рН 
  Масова частка азотної  
Азотно-кислий Регламент № 1 кислоти, %, не більше ніж 3,0 
конденсат цеху К-5 Молярна концентрація  
 оксидів азоту, ммоль/дм3, 100 
 не більше ніж 
 
 
 
 
 
 
Продовження таблиці 2.2 
1 2 3 4 
Допоміжні матеріали 
  Масова концентрація 30 
розчиненого кисню, 
   
мкг/дм3, не більше ніж 
   
Масова концентрація 
Живильна вода ГОСТ 20995-75 солей, мг/дм3, не 115 
більше ніж  
Масова концентрація 3,0 
масла, мкг/дм3, не 
 
більше ніж 
 
Масова концентрація 
заліза мкг/дм3, не 100 
більше ніж  
Загальна жорсткість, 0,015 
ммоль/дм3, не більше 
 
ніж 
 
Масова концентрація 
вільної вуглекислоти Відсутня 
Водневий показник  
(при температурі 25 ºС), 8,5-9,5 
рН 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Продовження таблиці 2.2 
1 2 3 4 
  Об’ємна частка водню, %, 84,0 
 не менше ніж 
  
 
Об’ємна частка азоту, %, 
Водень Регламент № 35 8,6 
не менше ніж 
„Установки  
сепарації Об’ємна частка метану, %, 
водню”  цеху А- не менше ніж 3,8 
5 Об’ємна частка аргону, %,  
 не менше ніж 3,54 
Об’ємна частка вологи, %,  
не менше ніж 
0,06 
Азото-воднева Регламент № 37 Об’ємна частка водню, % 72,2–76,2 
суміш цеху А-3 Об’ємна частка азоту, % 23,5–26,1 
Об’ємна частка метану, % - 
Об’ємна частка аргону, % 1,5 
Азот газоподібний ГОСТ 9293-74 Об’ємна частка азоту, %, 99,0 
із змін. № 3 не менше ніж  1,0 
Об’ємна частка кисню, % відсутня 
не більше ніж 
Масова концентрація 
масла, горючих 
Стиснуте повітря ГОСТ 17433-80 Масова концентрація Не 
із змін. № 1 вологи, масла допускається 
 ГОСТ 24484-80 Масова концентрація 0,001 
із змін. №1 клас твердих частинок, мг/м3, не 0,5 
“О” більша ніж Мінус 40 
Розмір твердих частинок, 
мкм не більший ніж 
Точка роси, ºС 
 
 
 
 
 
 
Продовження таблиці 2.2 
1 2 3 4 
  Масова частка соляної 35-38 
  кислоти (HCl), %  
Соляна кислота, ГОСТ 3118-77 Масова частка вільного 0,00005 
марка  „Х4 хлору (Cl), % не більша  
ніж  
Масова частка амонійних 0,003 
солей (NH4), % не більша  
ніж  
Масова частка заліза (Fe),  
% не більша ніж 0,00005 
 
  В’язкість кінематична  
  мм2/с (сСт) при 
28,80-3,62 
Масло турбінне, ГОСТ 9972-74 температурі – 40 ºС 
марка із змін. 7,8,9  
Кислотне число, мг КОН/г 
ТП-22, ТП-30 
масла, не більше ніж 0,05 
(змішування масел 
не допускається) Масова частка золи, %, не  
більше ніж 0,005 
Масова концентрація  
водорозчинних кислот і 
відсутня 
лугів 
відсутній 
Вміст води 
відсутній 
Вміст механічних домішок 
186 
Температура спалаху, ºС 
  Об’ємна частка етилового 96,2 
  спирту, %, не менша ніж  
Спирт  ГОСТ 18300-87 Проба на окислюваність, хв. 
 
етиловий Сорт вищий при температурі – 20ºС, не 
-ректифікований, ГОСТ 5962-67 менше ніж 15 
технічний вищої очистки Масова концентрація  
альдегідів, мг/дм3, не 
4 
більша ніж 
 
Масова концентрація 
сивушного масла, мг/дм3, 4 
не більша ніж  
 
Продовження таблиці 2.2 
1 2 3 4 
   Масова концентрація  
складних ефірів в без 
4 
водневому спирті , 
мг/дм3 , не більша ніж   
Масова концентрація 30 
сухого залишку, мг/дм3, 
не більша ніж 
Каталізатори 
Сітки каталізаторні з  Приймаються за  
платинових сплавів сертифікатом у 
відповідності з вимогами 
державного стандарту, 
технічних умов 
 
   Гранули від 
  Зовнішній вигляд жовто- 
   бурого до 
   темно-    
   коричневого 
  Масова частка паладія, % кольору 
Каталізатор  Розмір гранул, мм: 1,8-2,0 
алюмо-ванадієвий  діаметр  
АВК-10М  довжина 12-1 
 Насипна густина, кг/дм3  12-1 
ТУ-113-03-312- Механічна міцність: 1,0-1,3 
91 стираність, %,  не більша  
01.01.97 р. ніж на роздавлювання,  
МПа (кгс/см2), не менша  
 
ніж: 0,6 
середня 3,42 (35) 
мінімальна 1,96 (20) 
 
 
 
 
 
 
Продовження таблиці 2.2 
1 2 3 4 
Високотемпературний ТУ 88 УССР Масова частка паладію, % 0,35-0,45 
марганцевий 206-28-85 Розмір гранул, мм:  
каталізатор ВМК Діаметр 11 
Довжина 17 
Насипна густина, кг/дм3 1,0-1,3 
Енергеричні засоби 
  Жорсткість карбонатна,  
  ммоль/дм3,не більша ніж 5,0 
  Масова концентрація  
Вода оборотна Регламент замулених частинок, мг/  
№14 дм3, не більша ніж 40 
цеху ВП і ПК Масова концентрація  
аміаку, мг/ дм3, не більша 2,5 
ніж  
Водневий показник, рН 6,5–8,5 
 
  Частота мережі живлення    
 змінного струму, Гц 50 ± 1 
 Напруга в мережі  
Електроенергія живлення змінного  
струму, В 6000, 380 
Напруга, кВ, В (220+22) 
Напруга в мережі 12 – 33 
живлення, постійного  
струму, В 220 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИЙНЯТОГО МЕТОДУ ВИРОБНИТСТВА 
 
Технологічний процес одержання неконцентрованої азотної кислоти на 
агрегатах УКЛ під тиском не більшим ніж 0,8 МПа (8 кгс/см2) складається з 
таких стадій процесу та схем: 
підготовка і компримування повітря. 
підготовка газоподібного аміаку. 
підготовка аміачно – повітряної суміші. 
окислення аміаку і охолодження нітрозних газів. 
абсорбція оксидів азоту. 
селективна очистка хвостових газів. 
рекуперація енергії очищених хвостових газів. 
зберігання і видача продукційної кислоти. 
загальноцехові трубопроводи основних і допоміжних робочих середовищ. 
 
  3.1. Селективна очистка хвостових газів 
Процес селективного очищення газів, що відходять, за схемою УКЛ заснований 
на каталітичному відновленні оксидів азоту аміаком (далі – NH3) реакції      (3.1) 
– (3.2): 
     4NH3 + 6NO = 5N2 + 6Н2О + 430 ккал                                                                                    (3.1)   
                                                                     
     8NH3 + 6NO2 = 7N2 + 12Н2О + 663 ккал                                                                        (3.2) 
 
На каталізаторі протікає також реакція окислення аміаку киснем, що присутній 
у газах, які відходять (3.3): 
 
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6Н2О                                                                                                   (3.3) 
Для досягнення ступеня очищення оксидів азоту не менше ніж 96 % подача 
аміаку проводиться вище стехіометричної кількості на 30 %, що при ступені 
окислення оксиду азоту (І) в діоксид азоту, рівному 25 % – 30 % відповідає 1,15 
моль аміаку на 1 моль оксиду азоту (ІІ). 
В якості каталізатора використовується алюмованадієвомарганцевий 
каталізатор типу АВК-10М. Залишкова масова концентрація оксидів азоту після 
реактора складає, не більше ніж 103 мг/м3. Масова концентрація аміаку в 
очищених газах, не більше ніж 39 мг/м3. Єдиним недоліком цього виду 
очищення є можливе перетворення невеликого обсягу аміаку, що пройшов 
через шар каталізатора, у нітрит і нітрат амонію. Для недопущення цього 
підтримують температуру газів, що викидаються в атмосферу (після ГТТ-3М), 
у межах 180 ºC – 200 ºC. 
Масова концентрація шкідливих речовин у хвостових газах після реактора: 
оксидів азоту, не більша ніж 103 мг/м3; 
оксиду вуглецю (ІІ), не більша ніж 125 мг/м3; 
аміаку, не більша ніж 39 мг/м3. 
Застосування селективної очистки дозволяє збільшити вміст кисню в хвостових 
газах після абсорбційної колони до об’ємної частки 4 %. 
При підвищенні температури до 280 ℃ ступінь перетворення оксидів азоту 
підвищується. 
Оптимальний режим температур при яких проводиться каталітичне очищення 
вихлопних газів лежить в межах 260-280 ℃. 
Тиск, при якому проходить каталітична очистка становить 0,1 – 0,2 МПа. 
 
 
 
 
 
4. ХІМІЗМ ТА ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ І ОБҐРУНТУВАННЯ НОРМ 
ТЕХНОЛОГІЧНИХ РЕЖИМІВ 
 
4.1 Окислення аміаку в оксид азоту 
 
  Початковою стадією в процесі отримання неконцентрованої 
азотної кислоти є контактне окислення аміаку з утворенням оксиду азоту. 
  При каталітичному окисленні аміаку й у залежності від умов 
ведення процесу протікають наступні основні реакції: 
 
4NH3 + 5О2 = 4NO + 6Н2О +904,0 кДж                                                                           (4.1) 
 
4NH3 + 3О2 = 2N2 + 6Н2О + 1268,8 кДж                                                                            (4.2) 
 
         4NH3 + 4О2 = 2N2O + 6Н2О + 1104,4 кДж                                                     (4.3) 
 
Одночасно з цими реакціями можуть протікати наступні побічні реакції: 
 
        4NH3 + 6NO = 5N2 + 6Н2О + 1810,5 кДж                                                       (4.4) 
 
 2NH3 = N2 + 3Н2 - 91,6 кДж                                                                                               
(4.5) 
 
 2NO = N2 + О2 + 180,6 кДж                                                                                                
(4.6) 
 
  Окислення аміаку повітрям без каталізатора приводить до 
утворення тільки елементарного азоту реакція (5). 
  При окисленні аміаку склад кінцевих продуктів визначається в 
першу чергу селективною каталітичною дією каталізаторів. 
Для процесу каталітичного окислення аміаку активність каталізатора 
характеризує загальне перетворення аміаку в оксиди азоту й елементарний азот, 
а селективність – вихід корисного продукту – оксиду азоту (ІІ) (далі – NO). 
Найбільшою селективністю з отриманням цільового продукту – оксиду        азоту 
(ІІ) мають платинові каталізатори з додаванням Rh (родію) і Pd (паладію). 
У виробництві азотної кислоти платинові каталізатори застосовуються у 
вигляді сіток. Така форма каталізатора зручна в експлуатації: з мінімальними 
витратами металу, дозволяє застосовувати найбільш простий і зручний в 
експлуатації тип контактного апарату. 
 
4.2Абсорбція оксидів азоту 
 
  Нітрозні гази, отримані при контактному окисленні аміаку, в 
основному містять оксид азоту (ІІ), кисень, азот, а також водяну пару. Оксид 
азоту (ІІ) не реагує з водою. Тому для одержання азотної кислоти оксид азоту 
(ІІ) окисляють до оксиду азоту (ІV), що, взаємодіючи з водою, утворює азотну 
кислоту. Реакція окислення оксиду азоту (ІІ) оборотна, протікає зі зменшенням 
об'єму і виділенням тепла і може бути представлена рівнянням: 
 
         2NO + О2 = 2NO2 + 123,7 кДж                                                                  (4.7) 
 
Швидкість реакції окислення NO в діоксид азоту (далі – NO2) залежить від 
концентрації NO в нітрозному газі, температурі і тиску. 
При низьких концентраціях NO, швидкість реакції окислення дуже мала. 
Нітрозні гази у виробництві азотної кислоти мають відносно невелику об'ємну 
частку NO, тому для окислення NO в NO2 потрібні великі реакційні об’єми. 
З підвищенням температури швидкість реакції окислення NO в NO2 знижується. 
Отже для підвищення швидкості окислення NO в NO2 і зменшення реакційного 
об’єму апаратури необхідно вести реакцію при більш низьких температурах. 
 Зі збільшенням тиску швидкість реакції окислення зростає. Цей ріст 
прямо пропорційний квадрату тиску, а час, необхідний для досягнення заданого 
ступеня окислення, змінюється обернено пропорційно квадрату тиску. З 
підвищенням тиску з'являється можливість зменшити реакційні об'єми апаратів 
для окислення NO в NO2 не тільки завдяки збільшенню швидкості цієї реакції, 
але і за рахунок зменшення фізичного об'єму газової суміші, що змінюється 
обернено пропорційно тиску.  
Основна реакція  супроводжується двома іншими реакціями окислення оксиду 
азоту у вищі оксиди азоту: 
 
         2NO2 = N2O4 +56,9 кДж                                                                                  (4.8) 
 
 NO + NO2 = N2O3 + 140,1 кДж                                                                                            
(4.9) 
 
  Рівновага цих реакцій зі зниженням температури і підвищенням 
тиску також зміщається вправо. 
  У промисловій практиці переробку оксидів азоту здійснюють при 
температурах  
40ºC – 60ºC. До концентрації азотної кислоти меншої 56 % зниження 
температури сприяє істотному збільшенню швидкості і ступені переробки 
оксидів азоту в кислоту, завдяки збільшенню швидкості окислення NO і зсуву 
рівноваги реакції у бік утворення азотної кислоти. При одержанні азотної 
кислоти підвищеної концентрації спостерігається збільшення фізичної 
розчинності оксидів азоту в кислоті; процес починають лімітувати рідкофазні 
реакції, і вплив температури здобуває екстремальний характер. 
  У залежності від складу газу і умов переробки спостерігається 
деяке оптимальне значення температури, що збільшується в міру зростання 
нітрозності газу, тиску і рівноважної концентрації азотної кислоти (далі – 
НNO3). 
  Ефективність переробки оксидів азоту в кислоту залежить від часу 
контакту газової і рідкої фаз, гідродинамічних умов в абсорбері. Максимальний 
вплив на показники абсорбції мають: висота переливу, діаметр отворів і площа 
вільного перетину сітчастої тарілки. 
  У виробництві неконцентрованої азотної кислоти за схемою УКЛ 
процес абсорбції проводять в абсорбційній колоні з 47-а сітчастими тарілками 
в “пінному” режимі реакції (13) – (15):  
2NO2 + Н2О = НNO3 + НNO2 + 115,9 кДж                                                                    (4.10) 
 
        N2O4 + Н2О ↔ НNO3 + НNO2 + 59,2 кДж                                                               (4.11) 
 
N2O3 + Н2О ↔ 2НNO2 + 55,6 кДж                                                                            (4.12) 
 
  Утворена азотиста кислота – малостійка сполука і розкладається на 
оксид азоту (ІІ) та азотну кислоту (16): 
        3НNO2 = НNO3 + 2NO + Н2О - 75,96 кДж                                                                 (4.13) 
Оксид азоту (ІІ) окислюється киснем за реакцією (17): 
 
2NO + О2 = 2NO2 + 123,7 кДж                                                                                  (4.14) 
 
  Для більш повного окислення оксиду азоту в діоксид, в абсорбційну 
колону подається додатковий кисень. 
У конденсаті водяної пари або азотно – кислому конденсаті, яким зрошують 
абсорбційну колону поз. 8, є домішки хлоридів, що взаємодіють з азотною 
кислотою реакції: 
 
 NaCl + HNO3 = HCl + NaNO3                                                                                                                                          
(4.15) 
 
        3HCl + HNO3  = Cl2 + NOCl + 2H2O                                                                                  (4.16) 
 
       (4HNO3 + 3NaCl ↔ Cl2 + 3NaNO3 + 2H2O + NOCl                                             (4.17) 
 
  Ця взаємодія протікає на тарілках колони де масова частка азотної 
кислоти досягає 20 % – 34 % HNO3. При подальшому збільшенні масової частки 
азотної кислоти відбувається руйнування утвореного нітрозил хлориду (21): 
 
        2NOCl + HNO3 + H2O = Cl2 + 3HNO2                                                                             (4.18) 
  У розчині з масової частки азотної кислоти 50 % – нітрозил хлорид 
відсутній. Хлор, який виділився в результаті обох реакцій у верхній частині 
колони повторно утворює нітрозилхлорид реакція (22): 
 
2NO + Cl2 = 2NOCl                                                                                                                   (4.19) 
 
який поглинається конденсатом. Таким чином, у середній частині абсорбційної 
колони поз. 8 відбувається накопичення в рідкій фазі хлоридів у вигляді 
нітрозилхлориду та хлору. 
 
 
 
 
 
 
 
  4.3 Селективне очищення хвостових газів  
 
Процес селективного очищення газів, що відходять, за схемою УКЛ заснований 
на каталітичному відновленні оксидів азоту аміаком (далі – NH3) реакції (23) – 
(24): 
 
        4NH3 + 6NO = 5N2 + 6Н2О + 430 ккал                                                                             (4.20) 
 
 8NH3 + 6NO2 = 7N2 + 12Н2О + 663 ккал                                                                     
(4.21) 
 
  На каталізаторі протікає також реакція окислення аміаку киснем, 
що присутній у газах, які відходять (25): 
 
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6Н2О                                                                            (4.22) 
 
  Для досягнення ступеня очищення оксидів азоту не менше ніж 96 
% подача аміаку проводиться вище стехіометричної кількості на 30 %, що при 
ступені окислення оксиду азоту (І) в діоксид азоту, рівному 25 % – 30 % 
відповідає 1,15 моль аміаку на 1 моль оксиду азоту (ІІ). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ ВИРОБНИЦТВА 
 
Технологічний процес одержання неконцентрованої азотної кислоти на 
агрегатах УКЛ під тиском не більшим ніж 0,8 МПа (8 кгс/см2). 
Підготовка і компримування повітря. Компримування повітря здійснюється на 
газотурбінній установці типу ГТТ-3М для постачання повітря в технологічну 
частину агрегату УКЛ виробництва неконцентрованої азотної кислоти і 
представляє собою тепловий двигун, працюючий по відкритому циклу з проміжним 
охолодженням. 
В установці здійснюється двоступінчасте стискання повітря: компресорною 
групою в осьовому компресорі, який входить в склад турбокомпресора, і в 
дожимному нагнітачі з проміжним охолодженням повітря в 
повітроохолоджувачі. 
Повітря з атмосфери поступає на всмоктувач осьового компресора 
газотурбінної установки типу ГТТ-3М через апарат очистки повітря. 
Після очистки від механічних домішок повітря поступає на всмоктувач 
осьового компресора, де стискається до тиску не більше ніж 0,23 - 0,26 МПа при 
цьому температура повітря підвищується до температури не більше ніж 175 °С. 
Далі повітря поступає в проміжний повітроохолоджувач, де охолоджується 
оборотною водою до температури не менше ніж 40 - 80°С. З повітро-
охолоджувача повітря подається в відцентровий нагнітач, де на двох ступенях 
стискається до тиску не більше ніж 0,8 МПа з підвищенням температури не 
більше ніж 143 °С. 
Після нагнітача повітря розділяється на 6 потоків. 
Перш ніж потрапити в газову турбіну, очищені хвостові гази охолоджуються до 
температури не більшої ніж 700 °С за рахунок змішування їх з повітрям 
нагнітача, яке подається з цією метою в камеру згорання турбіни. Отримана при 
цьому суміш поступає в турбіну, де охолоджується до температури не більшої 
ніж 410 °С, перетворюючи енергію газів в механічну роботу на валу турбіни. 
Отримана в результаті розширення газів механічна енергія витрачається в 
основному для стиснення повітря в осьовому компресорі і відцентровому 
нагнітачі. 
При роботі агрегату ГТТ-3М з технологією використовується тепло очищених 
хвостових газів. 
Підготовка газоподібного аміаку. Рідкий аміак з тиском 13 - 15 з 
загальноцехового колектора через електрозасувку і клапан регулювальний 
поступає в випарник. 
В випарнику під тиском 1,0 - 1,15 МПа, за рахунок перегрітої пари, 
поступаючої в трубний простір, відбувається випарювання рідкого аміаку і 
одержання газоподібного аміаку. 
Випарювання рідкого аміаку проводиться парою під тиском не вище ніж 0,5 
МПа, температура пари не більша ніж 250 °С. 
З випарника, газоподібний аміак поступає на фільтр, де очищується від 
механічних домішок та масла. 
Очищений газоподібний аміак після фільтрів і після дистиляційної колони, 
поступає в підігрівач газоподібного аміаку, де підігрівається парою під тиском 
не більшим ніж 0,5 МПа до температури 80 - 110°С. 
Температура газоподібного аміаку після підігрівача регулюється клапаном 
зміною кількості пари, яка подається в міжтрубний простір підігрівача. 
Паровий конденсат після підігрівача газоподібного аміаку через 
загальноцеховий колектор подається в збірник і насосом відкачується в 
деаераторні баки, а підігрітий газоподібний аміак направляється в змішувач, 
для змішування з повітрям. 
Газоподібний аміак з об’ємною витратою не більше ніж 80 м3/год після 
підігрівача, через клапан регулювальний надходить в реактор каталітичної 
очистки з низькотемпературною каталітичною селективною очисткою, для 
очистки хвостових газів від оксидів азоту на каталізаторі АВК-10М. 
Підготовка аміачно-повітряної суміші. Повітря після нагнітача газотурбінної 
установки поступає в підігрівач повітря. 
Стиснене повітря після нагнітача газотурбінної установки ГТТ-3М основним 
потоком подається у змішувач. Повітря з об’ємною витратою 42000-55000 м3/год 
поступає в змішувач, що являється навантаженням  агрегату. 
Окислення аміаку і охолодження нітрозних газів. Аміачно-повітряна суміш 
поступає в контактний апарат збоку в кільцевий зазор між несучим кожухом і 
співвісним конусом, відкритим зверху для проходу аміачно-повітряної суміші 
на каталізаторні сітки. 
Ступінь конверсії аміаку повинна бути не менша ніж 93,5 %. Утворені при 
окисленні аміаку нітрозні гази з температурою 880 - 910 °С поступають в 
котел-утилізатор, який безпосередньо з’єднаний з контактним апаратом 
перехідним конусом, в якому розташований пароперегрівач. Нітрозний газ з 
температурою 880 - 910 °С поступає в котел-утилізатор, де охолоджується до 
температури 230 - 330 °С (для котлів типу Г-335 БП) та 230 - 285 °С (для 
котлів Г-420 БПЕ). Далі нітрозний газ проходить через окислювач, і 
охолоджується у два ступеня: в підігрівачі хвостових газів, підігрівачі другого 
ступеня поз. 1, до температури   225 - 280 °С, та в підігрівачі хвостових газів, 
до температури 160 - 195 °С. 
В котлі-утилізаторі виробляється перегріта пара з тиском не більше ніж 1,5 
МПа (15,0 кгс/см2) і температурою не більше ніж 250 °С. Перегріта пара 
поступає в загальноцеховий колектор. В газовому тракті котла-утилізатора 
при зниженні температури нітрозного газу проходить реакція окислення 
оксиду азоту – NO в диоксид азоту – NO2. 
Після окислювача нітрозні гази розділяються на два паралельні потоки. Один 
надходить в підігрівач повітря, вмонтований безпосередньо в окислювач, де за 
рахунок підігріву повітря нітрозні гази охолоджуються до температури 210 - 
260 °С. Другий потік нітрозних газів направляється в підігрівач нітрозних 
газів, де за рахунок нагріву хвостових газів охолоджується до температури не 
більше ніж 200 °С. Після підігрівача хвостових газів ці потоки об’єднуються в 
загальний потік. 
Після підігрівача хвостових газів нітрозні гази – поступають в два послідовно 
розташовані холодильники-конденсатори, де проходить подальше 
охолодження нітрозних газів до температури 30 - 60 °С оборотною водою, 
яка поступає після абсорбційної колони. 
При охолодженні нітрозних газів до температури 30 - 60 °С необхідної для процесу 
абсорбції, в холодильниках-конденсаторах відбувається конденсація водяної 
пари і за рахунок її взаємодії з диоксидом азоту утворюється азотна кислота з 
масовою часткою не менше ніж 38,0 %, яка подається на 13 тарілку 
абсорбційної колони. 
З холодильників-конденсаторів нітрозні гази з температурою 30 - 60 °С 
направляються по трубопроводу під нижню тарілку абсорбційної колони. 
Оборотна вода з температурою не більше ніж 35 °С повертається в зворотний 
цикл. 
Абсорбція оксидів азоту. Нітрозний газ перед тим як подавати в абсорбційну 
колону, необхідно охолодити з виділенням реакційної води та окислити. 
Нітрозні гази з температурою 30 - 60 °С поступають в куб абсорбційної колони 
під першу тарілку і послідовно проходять тарілки знизу вгору. 
Для більш повного окислення оксиду азоту в диоксид в абсорбційну колону 
подається додатковий кисень, який поступає у вигляді додаткового повітря з 
об’ємною витратою 7500 м3/год, в лінію нітрозного газу перед абсорбційною 
колоною, і у вигляді продувочних газів після віддувки розчинених оксидів 
азоту в продукційній кислоті з продувочної колони під шосту тарілку 
абсорбційної колони. 
Утворюваний при контакті діоксиду азоту і води розчин слабкої азотної 
кислоти стікає по тарілках зверху вниз і за рахунок зустрічного потоку 
нітрозних газів знизу вгору утворюється пінний режим, в якому проходить 
утворення азотної кислоти і підвищення її масової концентрації. 
Тепло реакції, одержане при утворенні азотної кислоти в абсорбційній колоні 
відводиться оборотною водою, поступаючою з зворотного циклу, яка 
циркулює в змійовиках, розташованих на тарілках в нижній і середній 
частинах абсорбційної колони.  
Азотна кислота, пройшовши всі тарілки абсорбційної колони поз. 8 зливається 
в куб колони з температурою 30 - 50 °С і направляється в продувочну колону, 
де проходить віддувка розчинених оксидів азоту повітрям, яке поступає після 
турбокомпресора типу. 
Продувочна колона призначена для віддувки оксидів азоту, розчинених в 
продукційній азотній кислоті, на тарілках сітчастого типу. Віддувка оксидів 
азоту виконується повітрям під тиском не більшим ніж 0,63 МПа, температурою 
не більше ніж 143 °С. Температура азотної кислоти після продувочної 
колони поз.12 30 - 60 °С. 
Неконцентрована азотна кислота марки А з масовою часткою азотної кислоти, не 
менше ніж 57 % і масовою часткою розчинених оксидів азоту не більше ніж 0,1 %, 
направляється на склад азотної кислоти. 
Хвостові гази з температурою не вище ніж 35 °С і об’ємною часткою оксидів 
азоту не більше ніж 0,13 % – взимку і 0,17 % – влітку, з абсорбційної колони, 
через сепаратор, встановлений в верхній частині колони, поступають в 
підігрівач хвостових газів. В підігрівачі за рахунок теплообміну з гарячими 
нітрозними газами підігріваються до температури 90 - 130 °С і 
поступають на каталітичну очистку. 
Низькотемпературна каталітична (селективна) очистка хвостових газів від 
оксиду азоту здійснюється в реакторі, встановленому після котла-утилізатора 
хвостових газів. В даному способі очистки використовується каталізатор 
марки АМЦ-10 – алюмомедноцинковий каталізатор з об’ємною часткою міді 
до 8 %, цинку до 6 %. Застосування даного типу каталізатора дозволило 
знизити температуру реакції до температури 220 - 280 °С, використати як 
відновник газоподібний аміак, зменшити ванадієву корозію металу і 
збільшити температуру на виході з реактору на 20ºС. 
Газоподібний аміак селективно взаємодіє з оксидами азоту і не реагує з 
киснем, що дозволяє підвищити об’ємну частку кисню в хвостових газах після 
абсорбційної колони до значення 4 % і відповідно ступінь абсорбції. 
Передбачаються два ступені очистки хвостових газів. 
Перший ступінь – на каталізаторі марки АМЦ-10 – для очистки хвостових газів 
від оксиду азоту. Разове завантаження каталізатора – 2275 кг, товщина шару – 
42 мм, строк пробігу – 5 років. 
Другий ступінь – на залізнохромовому каталізаторі СТК-1-7 – для очистки 
залишкового аміаку. Разове завантаження каталізатора марки СТК-1-7 – 3800 
кг, товщина шару – 70 мм, строк пробігу – 4 роки. 
Хвостові гази після котла-утилізатора хвостових газів з температурою 200 - 
270 °С  після змішування з газоподібним аміаком поступають у реактор 
селективної очистки.  
Об’ємна витрата газоподібного аміаку 28 - 80 м3/год регулюється регулюючим 
клапаном встановленим на колекторі подачі газоподібного аміаку в 
трубопровід хвостових газів. 
Показання витрати газоподібного аміаку реєструється вторинним приладом 
ПВ-10, який встановлений на відеотерміналі системи ЦПК. 
При аварійній зупинці турбокомпресора типу ГТТ-3М передбачене 
автоматичне відключення подачі газоподібного аміаку в трубопровід 
хвостових газів закриванням відсікачів на колекторі газоподібного аміаку і 
відкриванням відсікачу свічі. При зупинці технологічної частини агрегату 
відключення подачі газоподібного аміаку здійснюється з витримкою у часі 10 
- 11 хв. з метою зменшення викидів в атмосферу. 
Очищені хвостові гази після реактора селективної очистки з температурою 220 
- 280 °С  поступають в економайзер котла-утилізатора КУГ-66, де за рахунок 
нагріву живильної води,  охолоджуються до температури 180 - 200 °С і 
викидаються в атмосферу через висотну  вихлопну трубу. 
Об’ємна частка (масова концентрація) шкідливих речовин в очищених 
хвостових газах після реактора селективної очистки складає: 
оксидів азоту – не більше ніж 0,005 % (0,1 г/м3); 
аміаку – не більше ніж 0,011 % (0,085 г/м3); 
оксиду вуглецю – не більше ніж 0,09 % (1,13 г/м3). 
Температура очищених хвостових газів після реактора селективної очистки 
повинна бути не менше ніж 180 °С, тому що при більш низькій температурі 
можливі утворення нітратів аміаку (NH4NО3). Для кращого зберігання тепла, 
корпус реактора і трубопроводи закриті зовнішньою теплоізоляцією. 
Один раз на рік необхідно проводити візуальний огляд наявності відкладення 
амонійних солей в апараті і трубопроводі на виході очищених хвостових газів 
в загальний колектор вихлопу. У випадку відкладення амонійних солей 
необхідно газовий тракт продути парою. 
Низькотемпературна каталітична (селективна) очистка хвостових газів від 
оксиду азоту здійснюється в реакторі. Для очистки хвостових газів 
використовується каталізатор марки АМЦ-10 (алюмомедноцинковий 
каталізатор згідно ТУ 2170-302-29131036-96).  
Газоподібний аміак селективно взаємодіє з оксидами азоту і не реагує з 
киснем, що дозволяє підвищити об’ємну частку кисню в хвостових газах після 
асорбційної колони, до значення 4 % і відповідно ступінь абсорбції. 
Перший ступінь підігріву хвостових газів до температури 110 - 160 °С  
здійснюється в існуючому підігрівачі хвостових газів, за рахунок тепла 
нітрозного газу. Потоки газів рухаються протитоком.  
Другий ступінь підігріву хвостових газів до температури 240 - 300 °С    
здійснюється в підігрівачі другого ступеню, тобто в існуючому підігрівачі 
повітря. Для забезпечення необхідної температури хвостових газів 240 - 300 
°С передбачено байпасування частини гарячого нітрозного газу з вихідної 
камери котла-утилізатора, в лінію нітрозного газу, що виходить з котла-
утилізатора. 
В підігрітий хвостовий газ подається газоподібний аміак  через струйний 
змішувач, який розташований в трубопроводі газу до реактора селективної 
очистки. 
Газоподібний аміак подаються по трубопроводам, які врізається після 
відсікачів на лінії надходження аміаку у змішувач. Така схема забезпечує 
автоматичне припинення подачі аміаку в реактор, при зупинці 
технологічноїчастини або повній зупинці агрегату виробництва азотної 
кислоти. 
Об’ємна витрата газоподібного аміаку 28 - 80 м3/год регулюється автоматично 
клапаном FIRC-106. 
Струйний змішувач, вмонтований в трубопровід хвостового газу, представляє 
собою два концентричних тороподібних кільця діаметрами 200 та     430 мм, 
які з’єднані між собою трубою. Конструкція виконана з перфорованої труби. 
Кількість 42 та 90 отворів, розташованих рівномірно по колу відповідних 
кілець, і 30 отворів по довжині труби, що впоперек. 
Змішані з аміаком виробництва аміаку хвостові гази поступають в реактор 
селективної очистки, де відбувається відновлення оксидів азоту аміаком в 
присутності кисню повітря на каталізаторі АМЦ-10 при температурі 240 - 300 
°С. В якості реактора селективної очистки використовується 
реконструйований існуючий високотемпературний реактор очистки. В 
реакторі виключені внутрішні обичайки із жароміцної сталі з футерівкою. 
Реактор каталітичної (селективної) очистки, являє собою вертикальний 
циліндричний апарат з шаровим дном, в якому встановлена полиця для  
каталізатора. На неї завантажується каталізатор АМЦ-10 товщиною 420 мм, 
об’ємом 3,9 м3, вагою 2275 кг. Перебіг каталізатора складає 5 років. 
Каталізатор АВК-10 має вигляд гранул циліндричної форми жовтого або 
оранжевого кольору. 
Розміщення каталізатора АМЦ-10 в реакторі очистки, а також конструктивне 
рішення щодо вузла змішування аміаку з хвостовими газами, забезпечують 
ефективне перемішування реагентів та рівномірне розподілення газу в 
реакторі. 
Рекуперація енергії хвостових газів на агрегатах виробництва 
неконцентрованої азотної кислоти здійснюється двома різними способами і 
залежить від способу очистки хвостових газів. 
 
 
 
 
 
 
 
Рисунок 4.1 – Схема виробництва слабкої азотної кислоти продуктивністю 400 
тис. т/рік 
1 - фільтр повітря; 2а - всмоктувач осьового компресора; 2б – редуктор; 2в – 
нагнітач; 2г - універсальна камера згорання турбіни; 2д – повітряохолодувач; 3 
– змішувач; 4 - контактний апарат; 5 - котел-утилізатор; 6 – окислювач; 7 - 
підігрівач ХГ; 8 - підігрівач II ступені; 9 - реактор каталітичної очистки;  10 - 
котел-утилізатор; 11 - холодильник-конденсатор; 12 - випарник аміаку; 13 - 
фільтр аміаку; 14 - дистиляційна колона; 15 - підігрівач аміаку; 16 – змішувач; 
17 - абсорбційна колона; 18 - продувочна колона. 
 
 
 
6  ВИДАТКОВІ КОЕФІЦІЄНТИ ІЗ СИРОВИНИ, НАПІВПРОДУКТІВ, 
ДОПОМІЖНИХ МАТЕРІАЛІВ ТА ЕНЕРГЕТИЧНИХ ЗАСОБІВ 
6.1 Розрахунок  матеріального балансу стадії каталітичної очистки  вихлопних 
газів у виробництві азотної кислоти 
 
Вихідні дані: 
продуктивність агрегату - 144000 т/рік; 
концентрація продукційної азотної кислоти - 58 %; 
ефективний робочого часу - 8324 годин; 
кількість неочищених хвостових газів на 1 т. азотної кислоти – 320 м3 [8]. 
Склад неочищеного газу представлений в таблиці 6.1[2]. 
Таблиця 6.1 - Склад неочищених газів 
Компонент % об. 
NO 0,18 
NO2 0,18 
N2 84,85 
O2 4,98 
CO2 0,84 
H2O 8,97 
 
Розрахунок 
При ефективному фонді робочого часу 8324 години, визначаю продуктивність 
за годину: 
130000 / 8324 = 17,29 т/год. 
Кількість неочищених хвостових газів на задану продуктивність складає: 
17,29 ∙ 320 = 5532,8 м3/год. 
Оксиди азоту відновлюються на каталізаторі аміаком по реакціям: 
                 4NH3 + 6NO → 5N2 + 6H2O + 1810000 кДж;                       (6.1) 
                8NH3 + 6NO → 7N2 + 12H2O + 2734000 кДж.                      (6.2) 
Визначаю склад неочищеного газу: 
NO + NO2 = 5532,8∙ (0,18 + 0,18)/ 100 = 19,91 м3/год; 
N2 = 5532,8 ∙ 84,85 / 100 = 4694,58 м3/год; 
O2 = 5532,8 ∙ 4,98/ 100 = 275,53 м3/год; 
CO2 = 5532,8 ∙ 0,84/ 100 = 46,47 м3/год; 
H2O = 5532,8 ∙ 8,97/ 100 = 496,29 м3/год. 
При використанні каталізатора ступінь очищення газу від оксидів азоту в 
середньому складає 99,1 – 99,2 % [2]. 
Тоді в очищеному газі буде міститись така кількість оксидів азоту: 
19,91 ∙ (100 – 91,15) / 100 = 0,176 м3/год. 
Кількість відновлених оксидів азоту складе: 
17,99 – 1-0,15 = 18,76 м3/год. 
Приймаю, що в газі міститься 50% NO та 50% NO2. 
Визначаю витрати NH3 на відновлення оксидів азоту. 
По реакції (1.1) на 6 кмоль NO витрачається 4 кмоль NH3: 
������ = 0,5 ∙ 18,76 ∙ 4 ∙ 22,4/ 6 ∙ 22,4 = 6,25 м3/год. 
31
По реакції (1.2) на 6 кмоль NO2 витрачається 8 кмоль NH3: 
������ = 0,5 ∙ 18,76 ∙ 8 ∙ 22,4/ 6 ∙ 22,4 = 12,5 м3/год. 
32
Визначаю загальну кількість аміаку, яка необхідна для відновлення оксидів 
азоту: 
������ = 6,25 + 12,5 = 18,75 м3/год. 
3з
Визначаю кількість води, яка утворилася при очищенні вихлопних газів за 
рівняннями реакцій. 
По реакції (6.1) на 4 кмоль NH3 утворюється 6 кмоль H2O: 
��1
Н O = 6,25 ∙ 6 ∙ 22,4/ 4 ∙ 22,4 = 9,375 м3/год. 
2
По реакції (6.2) на 8 кмоль NH3 утворюється 12 кмоль H2O: 
��2
Н O = 12,5 ∙ 12 ∙ 22,4/ 8 ∙ 22,4 = 18,75 м3/год. 
2
Визначаю загальний об’єм води, що утворився: 
��заг.
Н O = 8,925 + 17, 8395 = 28,125 м3/год. 
2
Визначаю кількість N2, що утворився: 
По реакції (6.1) на 4 кмоль NH3 утворюється 5 кмоль N2: 
����  = 6,25 ∙ 5 ∙ 22,4/ 4 ∙ 22,4 = 7,81 м3/год. 
21
По реакції (6.2) на 8 кмоль NH3 утворюється 7 кмоль N2: 
����  = 12,5 ∙ 7 ∙ 22,4/ 8 ∙ 22,4 = 10,94 м3/год. 
22
Визначаю загальний об’єм N2, що утворився: 
����  = 7,81 + 10,94  = 18,75 м3/год. 
2заг.
Для досягнення високого ступеня очищення хвостових газів надлишок NH3 
перевищує стехіометричну кількість на 20 – 30%. 
  
Основна кількість надлишкового аміаку окислюється киснем за рівнянням 
реакції: 
                               4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O + 1270000 кДж.                    (6.3) 
Загальна кількість аміаку з обліковим надлишком складає: 
������ = 18,75 ∙ 1,3 = 24,375 м3/год. 
3
Об’єм надлишкового аміаку складає: 
������ = 24,375 – 18,75 = 5,625 м3/год. 
3надл.
Об’ємна частка аміаку, який відходить з очищеним газом, за даними 
аналітичного контролю діючого виробництва становить 0,01% від подаваної 
кількості аміаку, що складає 0,0005 м3/год. 
Визначаю витрати кисню на відновлення NH3 по рівнянню реакції (6.3): 
��О = (5,625 – 0,0005) ∙ 3 ∙ 22,4/ 4 ∙ 22,4 = 4,22 м3/год. 
2
Визначаю кількість кисню на виході з контактного апарату: 
��1
О  = 275,53 – 4,22 = 271,31 м3/год. 
2
Визначаю скільки азоту утворилося по рівнянню реакції (6.3): 
��1
�� = (5,625 – 0,0005) ∙ 2 ∙ 22,4/ 4 ∙ 22,4 = 2,81 м3/год. 
2
Загальний об’єм N2 , що утворився по рівнянню реакції (6.3) складає: 
��11
�� = 18,75 + 2,81 = 21,56 м3/год. 
2
Загальний об’єм N2 на виході з контактного апарата складає: 
4694,58 + 21,56= 4715,58 м3/год. 
Визначаю скільки води утворилося по рівнянню реакції (6.3): 
��∗
Н O = (5,625 – 0,0005) ∙ 6 ∙ 22,4/ 4 ∙ 22,4 = 8,44 м3/год. 
2
Загальний об’єм води, що утворився за рівняннями реакцій (6.1), (6.2) та (6.3) 
складає: 
��∗∗
Н O= 28,125 + 8,44 = 36,565 м3/год. 
2
Загальний об’єм води на виході з контактного апарата складає: 
��к.а.
Н O= 496,29 + 36,565= 532,855 м3/год. 
2
Отримані дані зводжу до таблиці 6.2. 
Таблиця 6.2 – Матеріальний баланс стадії каталітичної очистки вихлопних 
газів у виробництві азотної кислоти 
Надходження Витрати 
Стаття м3/год. кг/год %об. Стаття м3/год. кг/год %об. 
NO + NO2 19,91 11094 0,18 NO + NO2 0,176 92,5 0,002 
N2 4694,58 1060287,5 84,85 N2 4715,58 1065442 84,69 
O2 275,53 46096 4,98 O2 271,31 45352,6 4,87 
СO2 46,47 5523,68 0,84 СO2 46,47 5523,7 0,84 
H2O 496,29 10677,78 8,97 H2O 532,855 11506,7 9,60 
    NH3 0,0005 0,16  
Неочище 5532,8     
ний газ 
Очищени 5031,845 
АВС 23,205 7735 й газ 
Всього 5532,78 1141413,9 100 Всього 5566,39 1141412 100 
 
((1141413,9 – 1141412) / 1141413,9) ∙ 100 % = 0,1 %. 
 
 
6.2 Тепловий баланс стадії каталітичної очистки вихлопних газів  
 
Спираючись на матеріальний баланс розраховую тепловий баланс стадії 
очистки вихлопних газів у виробництві неконцентрованої азотної кислоти. 
 Вихідні дані: 
З матеріального об’єм газів на виході з реактору – 4998,64 м3/год; 
температура газу на виході з реактору – 260 °∁ [2]; 
об’єм газу аміаку на виході з реактору – 23,205 м3/год. 
Температура аміака – 150 °∁. 
 З матерыального балансу об’єм очищеного газу на виході з реактору – 5031, 
87 м3/год. 
Розрахунок 
У загальному вигляді рівняння теплового балансу реактора каталітичної 
очистки можна представити у вигляді: 
 
                                     Q1 + Q2 + Q3 = Q4, кДж,                                    (6.4) 
де Q1 – тепло, внесене неочищеними нітроз ними газами, кДж; 
     Q2 – тепло, внесене аміаком, кДж; 
     Q3 – тепло реакції, кДж; 
     Q4 – тепло, яке вноситься з реактору із знешкодженням газу, кДж. 
Фізичне тепло газового потоку визначаю за формулою: 
                                      Q = V ∙ Cp ∙ t, кДж,                                              (6.5) 
де  Q – фізичне тепло потоку, кДж; 
      V – кількість речовини, м3; 
      Cp – середня теплоємність газового потоку, кДж/м3 ∙ °∁; 
    t – температура, °∁. 
Визначаємо середню теплоємність неочищених хвостових газів на вході в 
реактор каталітичної очистки. 
Необхідні для розрахунку дані та розрахунок теплоємності газового потоку 
при температурі t = 260 °∁ наведені в таблиці 6.3 [10]. 
Таблиця 6.3 – Теплоємності складу газового потоку при t = 260 °∁ 
   Сер. 
теплоємність, Сі ∙
Компонент Об’ємна частка, Теплоємність, Сі, 
  Хі, кДж/м3∙ °∁ 
Хі кДж/м3∙ °∁ 
NOx 0,0036 1,60 0,00576 
N2 0,8435 1,30 1,1030 
CO2 0,498 1,35 0,0645 
O2 0,0084 1,80 0,0150 
H2O 0,897 1,51 0,1300 
Всього 1,00  1,3183 
 
Надходження тепла з неочищеними нітроз ними газами складає:  
Q1 = 4998,64 ∙ 1,3183 ∙ 260 = 1713323,9 кДж/год. 
Надходження тепла з аміаком складає: 
Q2 = 23,205 ∙ 1,67 ∙ 100 = 3875,2 кДж/год. 
У реакторі протікають екзотермічні реакції, в результаті яких вибіляється 
тепло. 
За реакцією (6.1) виділяється така кількість тепла: 
��р = 5,95 ∙ 1810000/ 4 ∙ 22,4 = 120195,3 кДж/год. 
1
За реакцією (6.2) виділяється така кількість тепла: 
��р = 11,893 ∙ 2734000/ 8 ∙ 22,4 = 181447,9 кДж/год. 
2
За реакцією (6.3) виділяється така кількість тепла: 
��р = 5,355 ∙ 127000/ 4 ∙ 22,4 = 75902,3 кДж/год. 
3
Загальна кількість тепла, що виділяється в результаті реакцій, які протікають 
у реакторі, складає: 
Qзаг. = 120195,3 + 181447,9 + 75902,3 = 377545,5 кДж/год. 
Розраховую прихід тепла: 
Qприх. = 1713323,9 + 3875,2 + 377545,5 = 2094744,6 кДж. 
Приймаю, що теплоємність вихідного потоку дорівнює теплоємності вхідного 
потоку газу й визначаю витрати тепла, позначивши температуру t газів на 
виході через tх. 
Q4 = 4998,64 ∙ 1,3183 ∙ tх = 6589,71, кДж/год. 
Відповідно до закону збереження енергії визначаю температуру вихідного 
потоку: 
                                            Qприх. = Qвих., кДж,                                  (6.6) 
Тоді:  
2094744,6 = 6589,71 ∙ tх; 
tх = 2094744,7/ 6589,71; 
tх = 317,881 °∁. 
Отже, знаходимо витрати тепла вихідного потоку газу: 
Q4 = 6589,71 ∙ 317,881 = 20944743,6 кДж. 
Підвищення температури в реакторі за рахунок тепла екзотермічних реакцій 
складає: 
∆t = 317,881 – 260 = 57,8 ℃. 
Отримані дані зводжу в таблицю 6.4. 
Таблиця 6.4 – Тепловий баланс стадії  каталітичної очистки вихлопних газів у 
виробництві азотної кислоти  
Надходження кДж % Витрати кДж % 
Тепло з не 1713323,9 81,79 Тепло 2094743,6 100 
очищ. газами виходу Q4 
Q1 
Тепло з 3875,2 7,04    
аміаком Q2 
Тепло 75902,3 11,17 
реакцій Q3 
Всього 2094744,6 100 Всього 2094743,6 100 
 
 
6.3 Розрахунок витратних коефіцієнтів 
 
Розрахунок матеріального балансу проведено на виробіток азотної кислоти в 
кількості 130 т/рік, 394 т/добу, 16 т/год. 
Кількість неочищених хвостових газів на 1 т. азотної кислоти – 320 м3 [8]. 
Таблиця 6.5 – Вихідні дані: 
Сировина і Витрата 
напівпродукти кг/год кг/добу 
NН3 0,16 3,84 
O2 45352,6 1088462,4 
Пара 11506,7 276160,8 
NO 92,5 2220 
 
NН3:    320·3,84/2220= 1,1 кг/тону кислоти; 
 
O2:    320·1088462,4/2220= 1568,9 кг/тону кислоти; 
 
Вода(пара):  320·276160,8/2220=  39806,9 кг/ тону кислоти. 
 
Таблиця 6.6 – Норми витрат сировини, матеріалів та енергоресурсів на одну 
тону кислоти. 
Назва сировини, 
Назва показників та 
матеріалів та Норми витрат 
одиниця вимірювання 
енергоресурсів 
NН3 кг 1,1 
O2 кг 1568,9 
Пара кг 39806,9 
 
 
 
 
 
7    ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ 
 
 
 7.1 Розрахунок та вибір основного технологічного реактору. 
 
 
 Розрахунок необхідної кількості каталізатору. 
 
 Гранична ступінь перетворення NН3 в NO визначається по графіку               
залежності ступеня перетворення аміаку в NO в залежності від температури 
[2, рис 1.3, с.18]. 
При температурі реакції 260 ºС  αгр = 0,98 [2]. 
Час контакту аміачно-кисневої суміші з каталізатором визначається з 
рівняння: 
���� ������
���� 3−������3гр 
                                          = К .                   (7.1) 
���� ������
Звідси: 
 
1 ��гр
                    τ = [��гр���� − ��],   (7.2) 
К ��гр−��
 
де  αгр – гранична ступінь перетворення; 
      α – ступінь перетворення NН3 в окисли азоту за час τ; 
       τ –  час контакту газу з каталізаторними сітками; 
       К – константа швидкості реакції. 
 
 Константа швидкості реакції визначається за формулою: 
 
К = А ∙ 105е-512/(RT),     (7.3) 
 
де R – газова стала (8,29 Дж/моль ∙ ºС); 
    512 – енергія активації, Дж/моль. 
 
А ∙105 = 9 ∙105е-0,013Р2
 - 3,5 ∙103 ∙ Р  + 7,8 ∙105; 
 
А ∙105 = 9 ∙105∙ е-0,013 0,12 - 3,5 ∙ 103 ∙ 0,1 +7,8 ∙ 105 = 788533,7. 
 
Тоді: 
К = 788533,7 ∙ е-512/(0,1•533) =206101,8. 
 
Отже, знаходжу час контакту газу з каталізаторними сітками: 
 
1 0,98
τ = [0,98 ∙ 2,3���� − 0,96] = 0,138  ∙10-4 с. 
206101,8 0,98−0,96
 
Кількість необхідних алюмо-паладієвих сіток, діаметром ниток 0,009 см і 
числом плетіння 1024 на 1 см2, розраховується по рівнянню: 
 
m = 1,43 + 1,57 Р, шт.,    (7.4) 
 
де Р – тиск газу, Па. 
 
m = 1,43 + 1,57 ∙ 0,1 = 1,58 шт. 
 
З врахуванням поступового отруєння сіток, приймаємо, що їх необхідно 
3 шт. 
Площа перетину контактних алюмо-паладієвих сіток визначається за 
формулою: 
 
100 ∙ �� ∙ ��0 ∙ ���� ∙ ����
                                  �� = , м2,                   (7.5)  
1,1 ∙ �� ∙ �� ∙ ���� ∙ 273 ∙ (1 − 1,57 ∙ ��√��)
 
де τ – час каталізу, с; 
                V0 – об’єм аміачнокисневопарової суміші при 0 ºСі атмосферному 
тиску, м3; 
                Тк – температура конверсії, К; 
     m – кількість платинових сіток, шт.; 
 
     d – діаметр ниток сіток, см; 
     Рп – початковий тиск газу, Па; 
     Рк –тиск газу при каталізі, Па; 
     N – кількість плетінь сітки на один см2. 
 
Приймаємо діаметр ниток сіток – 0,009 см, кількість плетінь сітки на один 
см2 – 1024 [2]. 
Об’єм аміачнокисневопарової суміші, який проходить за 1 с через 
каталізатор визначається за формулою: 
 
��п+��к ∙22,4
V0 = 2  , м3,     (7.6) 
60 ∙ 60
 
де Nп – кількість молей суміші на вході в реактор; 
Nк – кількість молей суміші на виході з реактора. 
 
272,125+244,9045
22,4
2
V0 =  = 1,61 м3. 
60 ∙ 60
 
Визначаємо площу перетину: 
 
100•0,0000136•1,61
S =  = 2,6 м2. 
1,1•3•0,009•0,1 273(1−1,570,009√1024)
 
Визначаємо діаметр контактних сіток за формулою: 
 
4��
                                          D = √  , м    (7.7) 
��
 
4•2,6
D = √  = 1,82 м. 
3,14
 
Загальний діаметр сіток з врахуванням їх затиснення в кільце складає: 
 
1,82  + 2 ∙ 0,05 =1,92 м. 
Поверхня одного квадратного метра сітки складає: 
 
3,14 ∙ 0,009 ∙  √1024 ∙ 2 ∙ 100 ∙ 100/10000 = 1,81 м2. 
 
Загальна поверхня всіх сіток дорівнює: 
 
F = 1,81 ∙ 3 ∙ 2,6 = 15 м2. 
 
Напруженість 1 м2 активної поверхні сіток на добу складає: 
 
1366,4 ∙ 24/15 = 2080,4 кг NН3. 
 
Загальна маса сіток при масі 1 м2 сіток 875 г складає: 
 
875 ∙ 3 ∙ 2,6 = 6825 г. 
 
Напруженість одного граму сіток на добу складає: 
 
1366,4 ∙ 24/6825  = 4,804 кг NН3. 
 
Розрахунок товщини стінок апарату 
Вихідні дані: 
Розрахунковий тиск в апараті – Р = 0,1 МПа; 
Температура t = 260 ℃; 
Матеріал апарата – сталь 12Х18Н10Т; 
кут при вершині конуса днища 2�� = 90°; 
Діаметр апарата D = 2620 мм [2]; 
Висота апарата Н = 4830 мм [2]; 
Висота робочої зони апарата Нроб.зони = 2700 мм [2];  
 
Допустима напруга для сталі 12Х18Н10Т: 
При температурі 260 ℃ - [��]260 = 112 МПа, [11, табл.4 с.38]; 
Приймаю зварювання двобічне напівавтоматичне. При цьому коефіцієнт  
міцності зварного шва φ = 1. 
Приймаю додачу на корозію с = 2 мм [2]. 
Товщину стінки обичайки, навантаженої внутрішнім надмірним тиском   
розраховую за формулою: 
 
P D
S   c, мм ,                       (7.8) 
2 550   P
 
де Р – тиск в апараті, МПа; 
     D – внутрішний діаметр апарата, мм; 
     [σ]260 – допустима напруга для сталі, МПа; 
     φ – коефіцієнт міцності зварного шва; 
     с – додача на корозію. 
 
0,1 2980
S   2  3,33 мм.
2 112 1 0,1  
Товщину стінки днища оболонки розраховую за формулою: 
 
Роб Dp
                               S Д .об   с,мм, (7.9) 
(2   550   Р)cos                      
 
де Dр – розрахунковий діаметр конічної оболонки, мм. 
 
Dр = D - 2[r(1-соsα) + 0,7 α1 sіnα],    (7.10) 
 
де α1 – розрахункова довжина конічної ділянки біля відбортовки, мм; 
r – радіус відбортовки, мм.  
 
r = 0,15D, мм.     (7.11) 
 
 
α1 = √��(�� − ��)/�������� .     (7.12) 
 
Товщина відбортованої частини днища розраховується по формулі: 
 
Р D 3
S2   с,мм.    (7.13) 
    2   550   Р
 
Коефіцієнт β3  приймаю 0,5. 
 
r = 0,15·2980 = 360 мм. 
 
0,12980 0,5  
S2   2   0,66  мм.
2 112 10,1
 
 
α1 = √2980(3,33 − 2)/������45 = 75,1 мм. 
 
Dр = 2400 - 2[447(1-соs45) + 0,7 · 75,1 sіn45] =2141,9 мм. 
 
0,12141,9 
S Д .об   2   3,66  мм.  
(2 112 1 0,1)cos 45
 
Приймаю товщину стінки обичайки і днища оболонки Sоб = SД.об = 4 мм. 
 
  
7.2 Розрахунок та вибір допоміжного технологічного обладнання 
 
Визначаю площу теплообмінника  пароутворювача за формулою: 
 
F = Q /(КΔt), м2,      (7.14) 
 
де Q = Q4 – тепло, що відводиться теплоносієм, Вт; 
     К – коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м2·К); 
        Δt – середня різниця температур, К; 
Середня різниця температур ∆tсер, визначається за формулою [4, с.166]: 
 
∆��б−∆��м
                                ∆tсер= ∆�� ,      (7.15) 
2,3���� б
∆��м
 
де ∆tб і ∆tм – більша і менша різниця температур на кінцях теплообмінника. 
Приймаємо, що теплоносій і газова суміш рухається протитоком: 
 260    →  105 
250   ← 30 
=_____________ ____________ ____________ _____________ ____________ ____________ ____________ ________  __________________ ____________ ____________ ____________ ____________ _________  
∆tб=510 ∆tм=135 
 
Тоді:  
 
∆tсер = (510-135)/(2,3lg 510/135) = 260 °С. 
 
Q =  2094743600/3600 = 581873,2 Вт, 
 
де 2094743600 – тепло, що відводиться теплоносієм (з теплового балансу). 
 
Приймаю К = 150 Вт/(м2·К) [10, табл. 4.8, с. 172]. 
 
F = 581873,2 /(150·260) = 14,5 м2. 
 
З врахуванням 10 % запасу площі теплообміну:  
 
Fф = 14,9·1,1 = 16,41 м2. 
 
Приймаю із стандартного ряду двоходовий теплообмінник з плаваючою 
головкою з площею поверхні 17,0 м2, з кількістю труб 90, та кількістю труб 
на 1 хід 45, довжиною труб 3 м та діаметром 20х2 мм, площа перетину 1-го 
ходу 0,9·102 [12, табл.2.4, с.53].  
Діаметр апарату 400 мм [12, табл.2.5, с.54].  
Довжина теплообмінника 3800 мм, діаметр проходу штуцерів 150 мм [ 12, 
табл.2.6, с.55].  
Маса теплообмінника 1090 кг [12, табл.2.8, с.56]. 
Розраховую двохходовий теплообмінник з числом труб на один хід трубного 
простору 45, загальна кількість труб 90. 
Уточнюю значення критерія Re1: 
 
n
                           Re1  10000 .                                               (7.16) 
n
 
17,0
                     Re1  10000  1889.
90  
 
Термічний опір стінки і забруднень розраховую за формулою: 
 
1
                               Rст  , Вт/м·К.                                          (7.17) 
r
cт
 
Теплова провідність забруднень зі сторони нітрозного газу приймаю:  
1
 5800 Вт/м2·К, теплова провідність забруднень зі сторони очищеного 
rзабр1
1
газу  2800  Вт/м2·К [10, табл. XXXI, с 531]. 
rзабр1
Теплопровідність стінки зі сталі приймаю: λст = 46,5 Вт/м·К 
[10, табл. XXVIII, с 531]. 
Знаходжу суму опору забруднень: 
1 0,002 1
                    rCT     5,6 104  м2 ∙ К/Вт. 
5800 46,5 2800
  Питому теплову загрузку розраховую за формулою: 
 
                                     q  K  t  , Вт/м2 .                                                               cp (7.18) 
 
                               q 150 280  42000  Вт/м2. 
 
Розраховую гідравлічний опір. 
Швидкість нітрозного газу в трубному просторі розраховую за формулою : 
G
                              wTP 
1 , м / с ,                                       (7.19) 
STP  1
 
    де S  0,9 102 м2
TP – площа перетину одного ходу по трубам [10, с 51,табл. 
2.3]. 
 
3,08
��ТР = = 20,14 м/с. 
0,9 ∙102∙0,0017
Коефіцієнт тертя розраховую за формулою :  
 
2
  0,9
e  6,81  
                              
  0,25  lg      ,                          (7.20) 
 d 3,7 Re 
  в  TP  
 

де   е  – відносна шороховатість труб;  
d
          0,2 мм – висота виступів шороховатостей [7, с 69]. 
 
2
  0,9
 0,2 103
 6,81  
                             0,25  lg       0,059 . 
 0,020 3,7 1889
  
 
Швидкість в штуцерах розраховую за формулою : 
 
4G
                                       w 1
TPш  , м / с ,                                  (7.21) 
 dTPш  1
 
де dTPш  0,15м – діаметр штуцерів в розподільчій камері  [7, ,табл. 2.6, c.55]. 
 
4 3,08
wTPш  10,2м / с . 
3,14 0,152 0,0017
 
Гідравлічний опір трубного простору розраховую за формулою: 
 
2
L  z wTP  TP  w2  w2
   pTP     2,5z 1 2z TP TP  3 TP TPш  Па,        (7.22) 
d 2 2 2
 
де  z – число ходів по трубам. 
 
3  2 20,142  0,0017 0,0017  20,142
0,0017 10,22
pTP  0,059   2,52 1 2  2  3   8,6 Па. 
0,020 2 2 2
Визначаю швидкість потоку в штуцерах міжтрубного простору  за 
формулою:  
 
4G
                                 w  2 м / с ,                                (7.23) 
MTPш
 dMTPш  2
 
      де   - густина нітрозних газів, кг/м3 [10]; 
2
        dMTPш  - діаметр умовного проходу штуцерів, мм. 
      Приймаю dMTPш  0,15м [12, с 55, табл. 2.6].      
          
4 0,26
                               wМTPш   86,5м / с . 
3,14 0,152 0,0017
 
Швидкість очищеного нітрозного газу в найбільш вузькому перетині 
міжтрубного простору : 
 
G
                                       w  2 ,м / с ,                                  (7.24) 
MTP
SMTP  2
 
 де  S  0,013м2 – площа у вирізі перегородок [12, с 51, табл. 2.3]. 
MTP
0,26
                       wМTP   0,0057м / с . 
0,013 0,0017
 
 
Гідравлічний опір міжтрубного простору розраховую за формулою: 
 
2
3mx 1 w2
MTP  MTP MTP w
2
p   1,5x MTP  w
MTP  3 MTP MTPш  Па.        (7.25) 
Re 2 2 2 2
MTP
 
n 90
де m    5,47  – число рядів труб, що омиваються в міжтрубному 
3 3
просторі; х = 6 – число сегментних перегородок [12, с 56, табл. 2.7]. 
Приймаю   m = 6. 
Розраховую критерій Рейнольдса для газу за формулою: 
 
G d
                              Re  2 зов ,                                            (7.26) 
2
SMTP  2
 
де  ��2 −динамічний коефіцієнт в’язкості газу[10, рис.VI, с. 557]; 
            dзов – зовнішній діаметр трубок; 
            SMTP  – площа між трубного простору. 
 
0,26 ∙ 24
���� = = 1600. 
0,013 ∙ 0,03
 
Тоді, гідравлічний опір міжтрубного  простору дорівнює: 
 
2
3 66 1 86,5 0,0017 0,0017 86,52 0,0017 0,00572
   pMTP   1,5 6  3  36,6 Па. 
16000,2 2 2 2
 
 
 
   8. ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ВИРОБНИТСТВА. 
ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЗОВИХ,РІДКИХ ТА ТВЕРДИХ ВІДХОДІВ 
 
Таблиця 5 – Щорічні норми утворення відходів на 1 т 100 % НNO3  
 7.1 Тверді відходи 
На перероблення  
 1 Алюмованадієвий 
 
каталізатор, реактор 
 
каталітичної очистки поз. 10  
Масса, 
             АВК-10М 
0,006 кг 
              
Масса, 
             АВК-10 
0,007 кг 
2. Газорозподільник На перероблення 0,001 кг 
каркасний сотової 
структури ІК-42-5 
3 Фільтруючі елементи зі Передача іншим 
скловолокна УСТВ-20, суб’єктам 
 
склотканини ТСФ-Б-7с, господарської 
склосітки ССК-100-Т-10 діяльності за 
договорами. Масса, 
    – фільтр аміаку 
Знезараження шляхом 0,0012 кг 
    – змішувач аміачно- пропарення Масса, 
повітряної суміші 0,00112 кг 
4 Фільтруючі елементи з Передача іншим Довжина, 
тканини шерстяної і суб’єктам 0,003 пм 
напівшерстяної, апарат господарської 
очистки повітря  діяльності за 
договорами 
Передача іншим 
5 Фільтруючі елементи з суб’єктам 
Кількість, 
лавсанового волокна ФЛ- господарської 
0,0005 шт 
1,8, апарат очистки повітря діяльності за 
договорами 
6 Фільтруючі елементи з Передача іншим 
тканини Петрянова Д-33 кл суб’єктам господарської Кількість, 
(Д-33), апарат очистки діяльності за 0,00025 шт 
повітря договорами 
7.2 Рідкі відходи 
1 Масло турбінне Збирається тимчасово 
відпрацьоване Тп-22с, у бак брудного масла 
маслосистема поз. „XIV” у відділенні 
турбоагрегату ГТТ-3М компресії корп. 501, Масса, 
601, при наповненні 0,008 кг 
маслобака видається у 
відділення регенерації 
масел 
7.3 Газоподібні відходи відсутні 
 
У цеху за умов нормальної роботи агрегату є постійні стоки: 
оборотна вода після повітряників холодильників – конденсаторів поз. 
7, 7а; 
вода періодичних і безперервних продувок котлів – утилізаторів; 
оборотна вода для охолодження продувочних вод в баках барботерах 
поз. ХII до температури не більше ніж 40 0С перед скиданням в зливову 
каналізацію. 
Періодичні стоки: 
оборотна вода з дренажів вхідного і вихідного стояків абсорбційних 
колон поз. 8 при промивках змійовиків 
можливі періодичні стоки за період проведення ремонтів агрегатів 
синтез-газу після промивки апаратів та трубопроводів, що скидаються в 
промислову каналізацію. 
Твердими відходами виробництва аміаку є відпрацьовані 
каталізатори АВК 10М, АВК-10 в реакторах селективної очистки поз. 10 
та газорозподільник каркасний ІК-42-5, який використовується в 
контактному апараті поз. 3 при окисленні аміаку. 
Рідкі відходи – відпрацьоване турбінне масло Тп-22с маслосистеми 
турбоагрегату ГТТ-3М збирається тимчасово у баці брудного масла поз. 
XIV у відділенні компресії корп. 501, 601, на майданчику с твердим 
покриттям з бордюрами і при наповненні маслобака видається у відділення 
регенерації масел цеху ЦР. 
Заходи по усуненню негативних наслідків виробництва: 
У виробництві неконцентрованої азотної кислоти під час нормальної 
роботи забруднені стічні води відсутні, але може мати місце аварійне 
пролиття азотної кислоти через порушення герметичності фланцевих та 
зварних з’єднань на трубопроводах та апаратах. 
Для ліквідації пролитої азотної кислоти передбачено заходи: 
пролита азотна кислота у відділенні конверсії та абсорбції 
нейтралізується кальцинованою содою, змивається великою кількістю 
води і змиті стоки направляються в промислову каналізацію; 
азотна кислота, яка вилилася із сховища, збирається в приямку, який 
знаходиться в піддоні, а з приямку насосом відкачується в одне із сховищ 
азотної кислоти. Після чого залишки нейтралізуються кальцинованою 
содою, змиваються великою кількістю води і змиті стоки направляються в 
промислову каналізацію через щільний клапан. 
Господарчо-побутові стоки відправляються в мережу господарчо – 
побутової каналізації, по якій надходять до біологічних очисних споруд 
(ОПСВ). 
Відведення талих та дощових вод з дахів будівель та з відкритих 
майданчиків здійснюється по лотках до зливної каналізації товариства. 
Всі стоки, що надходять до промислової та зливної каналізацій, 
відправляються на очисні споруди цеху ОПСВ. 
В виробництві неконцентрованої (слабкої) азотної кислоти для 
очистки повітря та газоподібного аміаку застосовуються фільтруючі 
матеріали: 
фільтруючі елементи з тканини шерстяної і напівшерстяної, апарат 
очистки повітря; 
фільтруючі елементи з лавсанового волокна ФЛ-1,8, апарат очистки 
повітря 
фільтруючі елементи з тканини Петрянова Д-33 кл (Д-33), апарат 
очистки повітря 
фільтруючі елементи зі скловолокна УСТВ-20, склотканини ТСФ-Б-
7с, склосітки ССК-1003 -Т-10, фільтр аміаку, змішувач аміачно-повітряної 
суміші. 
Фільтруючі елементи після закінчення терміну використання та після 
знезараження шляхом пропарення збираються в окремий контейнер або на 
спеціально обладнаний майданчик тимчасового зберігання для подальшої 
утилізації або передачі суб’єктам господарської діяльності. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 ОРГАНІЗАЦІЯ КОНТРОЛЮ ВИРОБНИЦТВА ТА ЯКОСТІ 
ПРОДУКЦІЇ 
 
Якість продукції або послуг – один з найважливіших факторів успішної 
діяльності будь-якого виробництва (організації). Нині в усьому світі значно 
підвищились вимоги споживача до якості продукції. Підвищення вимог 
супроводжується необхідністю постійного підвищення якості, без чого 
неможливо досягти і підтримати ефективну економічну діяльність. 
Якість – сукупність властивостей і характеристик продукції або послуг, 
які надають продукції або послугам здатність задовольняти обумовлені або 
передбачені потреби людства. 
Потреби звичайно виражаються у властивостях і кількісних ха-
рактеристиках цих властивостей. Потреби можуть включати такі аспекти, як 
функціональна придатність, безпечність, експлуатаційна готовність, 
надійність, ремонтопридатність, економічні фактори і захист навколишнього 
середовища. 
На якість продукції або послуг впливають такі взаємозалежні види 
діяльності, як проектування, виготовлення або процес обслуговування і 
ремонту. 
 Уся промислова продукція з метою оцінки рівня її якості поділена на два 
класи : та, що витрачається при використанні, і та, що витрачає (спрацьовує) 
свій ресурс. 
У першому класі продукції виділяють три групи: 
- сировина і різні види природного палива (наприклад, рідке, 
тверде і газоподібне, природні будівельні матеріали та ін.); 
- матеріали і продукти (наприклад, штучне паливо, мастила, 
матеріали будівельної індустрії, лісоматеріали, електро- і радіотехнічні 
матеріали тощо); 
- вироби, що витрачаються (наприклад, рідке паливо в бочках, 
балони з газом, дріт і кабелі в котушках). 
Другий клас продукції поділяється на дві групи: 
- вироби, що не ремонтуються (наприклад, резистори, конден-
сатори, болти, гайки, підшипники, шестерні та ін.); 
- вироби, що ремонтуються (наприклад, технологічне обладнання 
різних галузей промисловості, автоматичні лінії, автоматизовані комплекси, 
дорожньо-будівельні, транспортні машини, вимірювальні прилади, засоби 
автоматизації і систем управління, радіоелектронні і електронні прилади 
тощо). 
 Продукція першого класу витрачається за призначенням у процесі 
використання (експлуатації). 
  
 Таблиця 9.1  - Аналітичний контроль вихлопних газів до та після 
селективної каталітичної очистки  
№ Найменування Параметри Норми і Назва Метод 
п/п стадії та місце контролю допустимі документу контролю 
заміру (од.вим.) відхилення за якою 
ведеться 
контроль 
1 2 3 4 5 6 
 Хвостові гази Об’ємна 0,13 ГОСТ 701- Тетрометричний  
після частка 78 
1 0,17 
абсорбційної оксидів 
колони азоту, %,  (± 0,01) 
(г/м3) 
 
Продовження таблиці 9.1 
1 2 3 4 5 6 
2 Хвостові гази Об’ємні витрати 0,13 ГОСТ Тетрометричний 
після підігрівача 
3 701-78 
м /год 0,17 
хвостових газів 
 (± 0,01) 
 Очищені хвостові Об’ємна частка  ГОСТ  
гази на вході до сумарних оксидів 701-78 
 0,004 Фотоколориме 
низькотемператур- азоту, в 
ного реактора перерахунку на 
3 (± 0,001) тричний 
каталітичної оксид азоту (IV), 
доочистки %  
4 Очищені хвостові Об’ємна частка  ГОСТ Фотоколориме 
гази після сумарних оксидів 701-78 
0,004 тричний 
каталітичних азоту, %, в 
очисток перерахунку на (± 0,001)  
оксид азоту (IV)% 
 Агрегат (після Об’ємна частка  ГОСТ Фотоколориме 
низькотемператур- сумарних оксидів 701-78 
5 0,004 тричний 
ного реактора азоту, %, в 
каталітичної перерахунку на (± 0,001)  
доочистки) оксид азоту (IV), 
%, 
  Об’ємна частка   Фотоколориме 
сумарних оксидів 
6    тричний 
азоту, в 
Очищені хвостові перерахунку на 0,005   
гази після оксид азоту (IV), 
каталітичних %  
очисток, відбір з 
Об’ємна частка 0,05 ГОСТ Хроматогра 
вихлопної труби 
оксида вуглецю 701-78 фічний  
(II), %, 
Об’ємна частка 0,011 Фотоколориме 
аміаку, %, (г/м3), 
 тричний 
не більша ніж 
 
 
10. ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ 
 
10.1  Дослідження ринку та забезпечення випуску продукції. 
 
Черкаське ВАТ „Азот” одне з підприємств-лідерів України по 
виробництву мінеральних добрив, капролактаму та іншої хімічної продукції. 
Частка Черкаського ВАТ „Азот” по виробництву в Україні рідкого 
аміаку становить 19,2%, карбаміду 22,8%, аміачної селітри 37,9%. Річна 
продуктивність виробництва мінеральних добрив складає 1,62 млн. тон, що 
відповідає 33% сукупного виробництва мінеральних добрив в Україні. 
Виробництво азотної кислоти є одною з найважливіших галузей хімічної 
промисловості. Азотна кислота використовується для виробництва таких 
важливих хімічних сполук як карбамід, аміачна селітра, тощо. А потім вже з 
цих сполук отримують похідні такі як : поліаміди, поліакрилонітрил, 
уротропін, амофос, сульфат амонію, нітрофос, вибухові речовини.  
Азотна кислота – хімічна речовина, яку отримують аміаку, який 
отримують з водню ( конверсія метану) і азоту ( з повітря). Азотна кислота є 
сировиною для отримання багатьох важливих речовин, тому продукція цеху 
по виробництву азотної кислоти на Черкаському ПАТ “Азот” буде широко 
використовуватись в інших цехах.   
Підприємство знаходиться за межами жилої зони міста Черкаси, що дає 
можливість захистити мешканців міста від викидів , а також у випадку аварії 
на підприємстві. 
Місто Черкаси розташоване в центрі України, тому полегшені 
відносини з іншими регіонами України, що дає можливість вести ефективну 
економічну діяльність. Місто має автомобільні шляхи, залізницю, водні 
шляхи. Енергію споживає від Черкаської ТЕЦ, що знаходиться поблизу. 
Сировина, тобто природний газ, постачається підприємством “Черкасигаз”. 
Проблем з водою не існує – поряд річка Дніпро. 
Все це дозволяє зробити висновок, що продукція заводу має свої ринки 
збуту та є конкурентно-спроможною. 
 
10.2  Маркетинг-план    
 
Основою промисловості азотних добрив, а також багатьох важливих 
продуктів є азотна кислота. Азотна кислота в свою чергу служить основною 
сировиною у виробництві азотної кислоти. Азотна кислота використовуються 
для виробництва добрив, пластмас, волокон, вибухових речовин, ядерних 
матеріалів. 
Останнім часом аміак отримують конверсією метану. 
Своєчасне впровадження технічних розробок і доведення режиму до 
оптимальних умов дає змогу знизити собівартість продукції, разом з цим 
підвищити об`єм виробництва та якість продукції.  
Ринок збуту здебільшого знаходиться на території нашої держави. 
Невелика кількість продукції збувається в ближнє зарубіжжя (2,2%). 
У разі необхідності реалізації аміаку на ринку стратегії маркетингу 
здійснюються шляхом: 
- формування цінової політики; 
- вибір шляху збуту; 
- вибір способу реалізації рекламної кампанії; 
- формування політики підтримання продукції на ринку. 
 
10.3  Виробничий план підприємства 
 
10.3.1  Вибір методу виробництва та режиму роботи цеху. 
 
Вихідні речовини для синтезу азотної кислоти є аміак. Аміак для 
отримання азотної кислоти отримують з водню, який отримується при 
конверсії метану і азоту, який отримують шляхом охолодження повітря. 
Продуктивність виробництва 144000 т/добу азотної кислоти. 
У зв`язку з тим, що зупинка обладнання може призвести до значних 
втрат сировини, порушення технологічного режиму вводимо безперервний 
режим роботи цеху. Цех складається з технологічного та ремонтного 
персоналу.  
Отже, для забезпечення роботи необхідно 3 зміни на добу, при 
тривалості зміни 8 годин. 
Необхідна кількість бригад: 
24
П  1 ,                                                                                                (10.1) 
tзм
де tзм – тривалість зміни,год. 
24
П  1  4  бригади. 
8
Тривалість зміннооберту: 
Тзм=П*а,                                                                                                    (10.2) 
де а – число робочих днів в зміні на протязі тижня. 
 
Тзм=4*4=16 днів. 
 
 
Таблиця 10.1 – Графік роботи. 
Зміни Числа місяця 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
1 А А - В В В В - С С С С - - 
2 С С С С - - А А А А - В В В 
3 В В В - С С С С - - А А А А 
4 - - А А А А - В В В В - С С 
 
 
Продовження таблиці 10.1 
 
Змі Число місяців 
ни 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 
1 А А А А - В В В В - С С С С - - 
2 В - С С С С - - А А А А - В В В 
3 - В В В В - С С С С - - А А А А 
4 С - - А А А А - В В В В - - С С 
 
А – зміна з 8.00 до 16.00 
В – зміна з 16.00 до 24.00 
С – зміна з 24.00 до 8.00 
 
Кількість вихідних на рік складає: 
16 днів (замінообіг) – 4 вихідних 
365 календарних – х вихідних 
х = 365*4/16=91 день 
10.3.2 Розрахунок виробничої потужності цеху 
 
Виробнича річна потужність агрегату визначається за рівнянням  
N = (Q * n * Теф) / kp ;           (8.6) 
де  Q - продуктивність агрегату за годину, т; 
  n – кількість агрегатів; 
  Теф – ефективний час роботи обладнання; 
  kp – коеф. виходу продукції = 0.99. 
 
N = (1212,12 /24) * 1 * 8000 * 0.99 =  144000 т/рік. 
 
 
11.3.3 Розрахунки вартості основних фондів. 
 
До вартості основних фондів відносять вартість будівель та споруд і 
вартість обладнання  
Розрахунки вартості будівель та споруд здійснюються за даними їх 
вартості на підприємстві. 
 
11.4 Оцінка ефективності проекту. 
 
1. Показники використання основних засобів: 
Фондовіддача:  
      Фв = В/ Фф = 197011980 /415920965 = 0,47.   
де   В – обсяг реалізованої продукції, грн; 
      Фср – середьорічна вартість основних фондів, грн. 
 
Фондоємкість: 
      Фє = Фф/В = 415920965/ 197011980 = 2,11.  
     
2. Ціноутворення  
     Цпр = Спр*Нр= 345,97 1,2 = 415,16 грн./тону. 
 
3. Умовний рівень рентабельності: 
      Р=((У-С)/ У)*100         
      де     У – оптова ціна , грн. 
     С- повна собівартість , грн. 
       Р=((450 – 345,97)/ 450 · 100=23,11 %. 
 
4. Сума річного прибутку прототипу становить 
      П=(У-С)*М,          
      де     М –потужність агрегату 
      П=(450 – 345,97)· 144000 = 41612000 грн. 
Строк окупності  
К 180000000
Т =  =  = 4,32 роки.  
П 41612000
 
Технологічним нововведенням даного проекту є заміна каталізатору 
АВК-10 М каталізатором мідно цинкових каталізатором виробництва 
Редкинського каталізаторного заводу ( Росія) АМЦ-10. Це дозволяє за рахунок 
збільшення температури відходячих газів на 20ºС, що в свою чергу збільшує 
кількість пари на 1,2 т/год.  Крім цього цей каталізатор характеризується більш 
довгим строком використання ( до 5 років, тоді як АВК-10 і АВК-10 М в 
середньому 3-4 роки) і на різницю від ванадієвих каталізаторів не викликає 
корозію обладнання. 
При цьому збільшення утворення пари в перерахунку на 1 т азотної 
кислоти  становлять 1,164 т/год проти 1,14 т/ год за старою схемою. 
Додатково утворюється пари на суму на 1 тону кислоти 1,17 грн. також 
відпадає необхідність в додатковому каталізаторі АВК-10, який припадає на 1 
тону кислоти на суму 0,18 грн. разом зменшення собівартості складає 
1,17+0,18=1,35 грн. 
Отже собівартість продукту знизиться до  
345,97 –1,35 = 344,61 грн/т. і сума річного прибутку за проектом 
становитиме  
  Пп =(450 – 344,61)· 400000 = 42152000 грн.  
Рентабельність виробництва за проектом 
Рп=((450– 344,61)/ 450  100=23,42 %. 
Річний економічний ефект за рахунок нововведення 
Е = Пп – П = 544000 грн.  
 
 
Строк окупності нововведення  
180000000
Т =  = 4,27 роки. 
42152000
Дані по економічним показникам представлені в таблиці 8.11. 
 
Таблиця 10.2. – Економічні показники проекту 
Перелік показників Одиниця    Показники ефективності 
виміру 
прототипу      проекту 
Річний обсяг продукції т/добу 1200 12000 
Чисельність робітників осіб 56 56 
Тривалість періоду  днів 335 335 
Собівартість продукції грн. 345,97 344,61 
Строк окупності роки 4,32 4,27 
Рентабельність % 23,11 23,42 
Витрати грн/рік 138388000 137844000 
Прибуток   544000 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 ОХОРОНА ПРАЦІ 
 
11.1 Аналіз умов праці при експлуатації та виготовлені азотної кислоти 
 
Виробництво азотної кислоти базується на використанні горючих та 
вибухонебезпечних газів, широкого спектру обладнання, багототонажних 
виробництв та великих потужностей. Не дотримуючись техніки безпеки, 
робітник може отруїтися газоподібним аміаком, оксидами азоту та отримати 
опіки рідким аміаком. Все це призводить до того, що робітник на своєму 
робочому місці стискається з впливом фізичних, хімічних, психологічних 
небезпечних і шкідливих факторів, які в випадку підвищення гранично-
допустимих значень можуть негативно позначитись на його здоров′ї. Тому, 
для небезпечної експлуатації цеха виробництва азотної кислоти необхідно 
ретельно дотримуватись відповідних технічних правил і норм, знання яких є 
обовязковим для працюючих на виробництві азотної кислоти. 
Шкідливі фактори – це фактори життєвого середовища, які при певних 
умовах приносять шкоду людині, системам життєзабезпечення людини, 
призводять до матеріальної шкоди. 
Небезпечні фактори – це фактори життєвого середовища, які призводять 
до погіршення самопочуття, зниження працездатності, захворювань і смерті. 
Нітратна кислота являє собою безбарвну димучу рідину з їдким запахом, 
легко розкладається, забарвлюючись у жовтий колір. На повітрі HNO3 
«димить» внаслідок притягання її парами вологого повітря і утворення 
дрібненьких крапельок туману. 
Гранично допустима концентрація парів азотної кислоти в повітрі 
виробничих приміщень не повинна перевищувати 0,4 мг/м3. Більш високі 
концентрації азотної кислоти в повітрі спричиняють отруєння. 
Присутність рухомих частин і механізмів, що може привести до травм, 
підвищений рівень вібрації, що шкідливо впливає на центральну нервову 
систему, шлунково-кишечний тракт, вестибулярний апарат, може призвести 
до захворювання суставів; підвищений рівень шуму на робочому місці, 
довготривалий вплив якого може призвести до порушення нормальної 
діяльності серцево-судинної системи, системи травлення і кровотворної 
системи, зниження чи втрати слуху. 
Підвищена температура поверхні обладнання, що може привести до 
опіку (температура реактору селективного очищення до 40°С, температура 
теплообмінників 120-130°С); присутність продуктів, що транспортуються з 
високим тиском і температурою, робота на значній висоті від поверхні землі, 
напруга в електричній мережі, що може викликати ураження електричним 
струмом. 
Основними умовами безпечного ведення технологічного процесу є 
додержання нормального технологічного режиму і правил охорони праці при 
роботі, пусках та зупинках виробництва, а також проведення якісних ремонтів 
обладнання. 
Під час роботи агрегату виробництва азотної кислоти обладнання і 
комунікації знаходяться під тиском горючих і отруйних газів. Тому при 
порушенні щільності у з'єднанні апаратів і вузлів можуть мати місце : 
- прорив газів з загоранням; 
- утворення місцевих вибухонебезпечних концентрацій газів 
(аміаку,оксидів азоту, водню); 
- отруєння і хімічні опіки аміаком, азотною кислотою 
- термічні опіки при прориві технологічних газів, водяної пари; 
- ураження електричним струмом при несправності електрообладнання 
і електричних мереж; 
- механічні травми при неправильному обслуговуванні машин, 
механізмів та іншого обладнання; 
- загорання мастильного та ущільненого масла і обтирочних матеріалів 
при порушенні правил їх зберігання і порушенні протипожежних норм; 
- наявність гідравлічних пробок у комунікаціях, що може призвести до 
гідравлічних ударів і порушення комунікацій і апаратів; 
- погане продування трубопроводів і апаратів азотом може призвести до 
утворення вибухонебезпечних газових сумішей і вибуху. 
Порушення технологічного режиму може призвести до руйнування 
апаратів, комунікацій, обладнання з вторинними явищами у вигляді вибухів, 
пожеж та іншого. 
Всі перелічені фактори відносяться до фізичних. 
Хімічні фактори включають в себе присутність та використання 
слідуючих речовин та реагентів: 
 присутність в зоні обслуговування і на з’єднаних з нею робочих 
місцях в якості робочих середовищ отруйних, токсичних і шкідливо діючих на 
організм продуктів (оксид азоту). 
 використання в процесі приготування розчину отруйних і хімічно 
небезпечних речовин (п’ятиокис ванадію, моноетаноламін). 
 наявність газоподібного азотної кислоти, який в великих 
концентраціях може викликати подразнення, опік слизових оболонок, 
дихальних шляхів і легень, призвести до токсичногт набряку легень. 
 присутність азоту, при потраплянні в атмосферу, насичену азотом 
людина відчуває важкість дихання через недостатню кількість кисню. 
В робочих приміщеннях, де є можливість попадання на шкіру та слизові 
оболонки небезпечних речовин (аміак, луги, кислоти) є ванни самодопомоги 
та фонтанчики в достатній кількості та місцях, що забезпечують їхнє 
використання не пізніше ніж через 6-12 секунд після ураження. 
До психофізіологічних факторів відносяться: фізичні, та нервово-
психологічні навантаження. 
Нервово-психологічне навантаження поділяється на: розумове 
перенапруження, перенапруження аналізаторів та емоційне перевантаження. 
Всі перераховані фактори здійснюють шкідливий вплив на організм 
лише у випадку перевищення гранично-допустимих значень, що може бути 
лише в аварійних ситуаціях. 
Якщо значення шкідливих небезпечних виробничих факторів 
знаходяться в межах допустимих значень вони не повинні викликати 
захворювання чи відхилення в здоров’ї людини як в процесі роботи, так і в 
віддалені строки життя теперішнього і наступних поколінь[15].  
Нітрозні гази та аміак при відповідних співвідношеннях із повітрям 
можуть утворювати вибухонебезпечну суміш.. Суміш аміаку з повітрям 
вибухонебезпечна, починаючи з вмісту 15,5 і закінчуючи 27% NH3 в повітрі. 
Під впливом різних факторів ці концентраційні межі вибуху газових сумішей 
можуть змінюватись. Згідно робочим інструкціям, при таких концентраціях 
забороняється продовжувати роботу. 
При аваріях і несправності обладнання можливе потрапляння значної 
кількості газу в повітря виробничих приміщень та утворення 
вибухонебезпечних сумішей. В зв’язку з цим потрібно створити умови 
запобігання детонації та контакту газу із джерелом їх спалаху. Заходами 
попередження цієї ситуації – є усунення можливого спалаху та заборона 
застосування відкритого вогню в діючих цехах. 
За степінню пожежі і вибухонебезпеки виробництва поділяються на 
п’ять категорій. Цех синтезу азотної кислоти по пожежонебезпеці відноситься 
до категорії А (за воднем і метаном), а за класифікацією ПУЕ по відношені 
застосування електрообладнання до класів В-1а (для приміщень) і В-1г (для 
зовнішніх установок). 
Всі виробничі джерела тепла (апарати, котли, печі та інші види 
обладнання з виділенням тепла, а також паропроводи та трубопроводи гарячих 
газів) забезпечені пристроями які запобігають або різко обмежують виділення 
тепла в робочу зону (герметизація, теплоізоляція, відведення тепла і т.п.). 
Печі, парові котли, які працюють на газі, обладнані пристроями для 
автоматичного їх відключення у випадках припинення в них тяги при зупинці 
вентилятора, димососа. 
Зниження шкідливої дії вібрації на організм працюючих забезпечується 
шляхом застосовування дистанційного та автоматичного керування. 
Зниження шкідливої дії шуму на робочих місцях забезпечується 
дистанційним керуванням, встановленням глушників аеродинамічних 
шумів[1]. 
 
11.2  Розробка засобів захисту працівників від ураження статичною 
напругою. 
 
Статична електрика – особливий вид зарядів, що виникають при терті 
двох діелектриків або діелектрика і провідника, газів об метал. При терті двох 
діе-лектриків на одному з них, що має вищі діелектричні характеристики, 
виникає позитивний, а на іншому, з іншими діелектричними властивос-тями, 
– негативний заряд. Такі заряди виникають при терті твердих діелектриків 
(пластмаси, синтетичні і вовняні тканини, гумові матеріали, суха деревина, 
сухе зерно, папір тощо), рідких (нафтопродукти, спирти, етиловий ефір тощо) 
і газоподібних (сухе повітря та газоподібні суміші тощо). Ці заряди можуть 
виникати при випусканні повітря чи суміші газів з ємностей,транспортуванні 
по трубопроводах та в інших випадках. 
Заряди статичної електрики мають властивості накопичуватися на 
окремих об’єктах і досягти 18000-20000 В, а на тілі людини, ізольованої від 
підлоги, 7000 В і більше. Нагромадження заряду призводить до іскрових 
розрядів, що в свою чергу в умовах цеху азотної кислоти може ризвести до 
вибуху 
Іскрові розряди статичної електрики пожежо- і вибухонебезпечні. Іскра 
від потенціалу на тілі людини може досягти 2,5-7,9 мДж, що достат-ньо для 
спалаху багатьох речовин (парів ацетону, метану, оксиду вуглецю і інших). 
Згідно з Правилами захисту від статичної електрики електростатична 
безпека вважається задовільною, якщо максимальна енергія зарядів не 
перевищує 40% мінімальної енергії спалаху речовини. 
Іскрові розряди статичної електрики викликають відчуття уколу чи 
незначного поштовху, які самі по собі не становлять небезпеки для людини, 
оскільки сила струму дуже мала. Однак, враховуючи несподіваність такого 
розряду, у людини може виникнути переляк, що може при-звести за 
небезпечних обставин до нещасного випадку. 
Систематичний вплив статичної електрики на тіло людини викликає 
порушення фізіологічних процесів, функціональні розлади центральної 
нервової системи, органів кровообігу. Відповідно до ГОСТ 12.10.4584 
гранична допустима напруженість електричного поля на робочих місцях не 
повинна перевищувати 60 кВ/м, якщо час впливу не перевищує 1 години. 
Основні засоби захисту від статичної електрики полягають у відведенні 
зарядів у землю  ( заземлення трубопроводів, обладнання), запобіганні 
виникненню та нако-пиченню статичної електрики, її нейтралізації. 
Зменшенню заряду статичної електрики сприяє: підвищення вологості 
повітря до 70%, напилення на діелектричній поверхні електропровідних 
плівок. 
Працюючим у вибухонебезпечних приміщеннях рекомендується ко-
ристуватись антистатичним взуттям, їм забороняється носити синтетичний 
одяг; підлогу таких приміщень вкривають антистатиками. 
 
 
 
 
11.3. Права і обов’язки апаратника 
 
Апаратник має право: 
При підписанні трудового договору бути проінформованим власником 
під розпис про умови праці і про наявність на його робочому місці 
небезпечних, шкідливих виробничих факторів, які ще не усунені, можливі 
наслідки їх впливу на здоров’я, про право працівника на пільги і компенсації 
за роботу в цих умовах згідно із законодавством і Колективним договором.  
Умови праці на робочому місці,  безпека технологічних процесів, 
машин, механізмів, устаткування і інших засобів виробництва, стан засобів 
колективного і індивідуального захисту, які використовуються працівником, а 
також санітарно-побутові умови повинні відповідати вимогам законодавства. 
Відмовитися від дорученої роботи, якщо склалася виробнича ситуація, 
яка небезпечна для його життя або здоров'я, або для людей, що оточують його, 
або для виробничого чи навколишнього середовища. Факт наявності такої 
ситуації при необхідності підтверджується фахівцями з охорони праці за 
участю представника профспілки, членом якої він є, а також страхового 
експерта з охороні праці.  
Розірвати трудовий договір за власним бажанням, якщо власник не 
виконує законодавство про працю, не дотримується Колективного або 
трудового договору. В цьому випадку працівникові виплачується вихідна 
допомога в розмірі, який передбачений Колективним договором, але не менше 
тримісячного заробітку. 
На скорочення тривалості робочого часу, додаткову оплачувану 
відпустку, пільгову пенсію, оплату праці в підвищеному розмірі - за 
результатами атестації. 
На безкоштовне отримання за встановленими нормами згідно цехового 
переліку спецодягу, спецвзуття і інших засобів індивідуального захисту, а 
також миючих засобів.  
 На відшкодування збитку, нанесеного працівникові внаслідок 
ушкодження його здоров'я або у разі смерті (здійснюється Фондом 
соціального страхування від нещасних випадків). 
На позачерговий медичний огляд за рахунок працедавця. Під час 
проходження медичного огляду за працівником зберігається місце роботи і 
середній заробіток. 
Вимагати поліпшення умов праці, приведення їх до нормативних вимог 
шляхом усунення або зменшення впливу шкідливих виробничих факторів.  
Вимагати від безпосереднього керівника наявності на робочому місці 
затверджених інструкцій, схем, знаків безпеки. 
У аварійних випадках самостійно зупиняти працююче устаткування і 
пускати резервне з негайним повідомленням про це начальника зміни.  
Відмовитися від роботи на несправному устаткуванні і вимагати його 
ремонту.  
 Не допускати сторонніх осіб на своє робоче місце, припиняти 
проведення ремонтних або інших робіт в разі аварійних випадків або при 
порушенні ремонтним персоналом правил охорони праці, повідомляючи про 
це начальника зміни. 
 
Апаратник зобов’язаний: 
Виконувати вимоги нормативно-правових актів з охорони праці, 
охорони навколишнього середовища, знання і виконання яких є обов'язковими 
за його робочим місцем, обов'язки з охороні праці передбачені Колективним 
договором і правилами внутрішнього трудового розпорядку товариства. 
Дбати про особисту безпеку та здоров’я, а також про безпеку здоров’я 
оточуючих людей в процесі виконання будь-яких робіт або знаходячись на 
території товариства. 
Здійснювати особистий контроль (самоконтроль) з охорони праці на 
своєму робочому місці в межах обов’язкових для нього інструкцій та інших 
нормативно-правових актів з охорони праці, що діють в товаристві. 
Своєчасно виконувати оперативні, технічні та адміністративні 
розпорядження та накази по зміні, цеху, товариству, що доведені до його 
відома. 
Забезпечувати своєчасну і якісну підготовку закріплених за ним 
стажистів, керувати їх роботою. 
Знати будову і правила технічної експлуатації устаткування, що 
обслуговується, схеми комунікацій, розміщення КВПіА та правила їх 
експлуатації. 
Підтримувати нормальний технологічний режим роботи у відповідності 
вимогам технологічного регламенту, при відхиленні від НТР вживати 
невідкладні заходи до їх усунення, з негайним оповіщенням про відхилення 
начальника зміни і старшого апаратника. 
Інформувати про всі майбутні зміни і зміни, що пройшли, в роботі 
устаткування, яке обслуговує апаратник, а також про зміни в веденні 
технологічного процесу апаратників суміжних робочих місць, якщо ці зміни 
можуть вплинути на роботу устаткування та на технологічний режим 
суміжних робочих місць. 
Робити пуск та зупинку окремих машин і апаратів, а також всієї 
установки у відповідності до чинної інструкції. 
Контролювати роботу устаткування, трубопроводів, запірної та 
регулюючої арматури. 
Постійно контролювати покази контрольно-вимірювальних приладів, 
стан засобів автоматики і блокувань, своєчасно і у відповідності з показами 
КВПіА робити записи в змінному рапорті. 
Здійснювати контроль за відповідністю якості стічних вод і викидів в 
атмосферу згідно затверджених норм, робити відбір проб для лабораторних 
аналізів. 
Контролювати обігрів трубопроводів, апаратів, імпульсних ліній та шаф 
КВПіА. 
Забезпечувати чистоту виробничих приміщень, території і всього 
устаткування як працюючого так і резервного. 
Проводити експлуатаційне обслуговування устаткуванню за робочим 
місцем: обтирка, очищення, зовнішній огляд, виявлення несправностей, 
перевірка стану масляних і охолоджуючих систем, спостереження за станом 
кріпильних деталей і з’єднань, перевірка справності заземлення і загального 
стану ізоляції. 
Усувати дрібні дефекти: підтяжка кріплень, заміна прокладок до Ду=100 
мм, підтяжка сальникових набивок на запірній арматурі, регулюючій арматурі, 
перевірка і часткове регулювання натягнення приводних ременів 
вентиляторів. 
В разі загрози аварії вжити всі необхідні заходи, аж  до зупинки 
устаткування з негайним повідомленням начальника зміни, а також 
апаратників, з якими підтримується зв'язок при веденні процесу. 
Виконувати правила пожежної безпеки, не допускаючи дій, які можуть 
призвести до пожежі чи загоряння. 
Всі виявлені несправності в роботі устаткування і засобів КВПіА 
фіксувати в "Змінному журналі з обліку виявлених дефектів устаткування і 
робіт технічного обслуговування", "Журналі дефектів та неполадок засобів 
КВПіА". 
Проводити підготовчі роботи при здачі устаткування в ремонт. Не 
допускати ремонту устаткування без дозволу начальника зміни і без наявності 
акту на здачу устаткування в ремонт або запису в журналі  здачі устаткування. 
При прийманні з ремонту устаткування проводити його робочу обкатку, 
випробування в робочих умовах, oпpecовування після ремонту і в разі, якщо 
устаткування і трубопроводи не знаходились в експлуатації довгий термін, 
приймання устаткування з ремонту в експлуатацію згідно з інструкцією ЗТ-
ВГМ-19 з записом в змінному журналі. 
Проводити підготовку місць установки заглушок: перекриття арматури, 
скидання тиску, звільнення від продукту, продувка, пропарка, зливання 
рідини, відбір проб для аналізів. 
Забезпечувати правильну експлуатацію технічних манометрів у 
відповідності вимогам Держгірпромнагляду України. 
Контролювати нагрів, роботу і навантаження електродвигунів. 
Перевіряти наявність і справний стан люків, кришок, дощової і 
промислової каналізації, колодязів пожежно-господарської води, що 
знаходиться на території робочого місця. 
Тримати в чистоті відео термінали системи TPS.  
Забезпечувати правильну експлуатацію і збереження всіх засобів  
КВПіА. 
Знаходитись на робочому місці в спецодязі, мати при собі індивідуальні 
засоби захисту (каска, фільтруючий протигаз з коробкою марки 
А2В2Е2К2СОSXP3D). 
Не робити змін в технологічному режимі за 30 хвилин до закінчення 
зміни за виключенням аварійних випадків. 
Виконувати вимоги нормативних актів з охорони праці, правила 
експлуатації машин, механізмів, устаткування та інших засобів виробництва, 
користуватись засобами колективного захисту. 
Дотримуватися зобов’язань з охорони праці, що передбачені 
Колективним договором і правилами внутрішнього трудового розпорядку. 
Проходити у встановленому порядку періодичні медичні огляди. 
Співпрацювати з власником підприємства у справі організації безпечних 
і нешкідливих умов праці, особисто вживати посильні заходи для усунення 
будь-якої виробничої ситуації, що створює загрозу його життю, здоров'ю, або 
людей, що оточують його, і навколишньому природному середовищу, 
повідомляти про небезпеку своєму безпосередньому керівникові або іншій 
посадовій особі. 
Виконувати вимоги керівних документів інтегрованої системи 
менеджменту (в межах своїх функціональних обов'язків). 
Брати участь в ефективному функціонуванні і удосконаленні ІСМ. 
Апаратнику забороняється: 
Залишати робоче місце без дозволу начальника зміни (старшого 
апаратника) навіть короткочасно. 
Допускати присутність сторонніх осіб на робочому місці або давати 
кому-небудь пояснення по роботі без дозволу начальника зміни. 
Зупиняти агрегати, змінювати навантаження, технологічний режим без 
дозволу начальника зміни за винятком випадків, коли ці зміни потрібні для 
запобігання аваріям і нещасним випадкам. 
Працювати на устаткуванні, що знаходиться в аварійному стані, 
проводити ремонт працюючого устаткування. 
Допускати на робочому місці ремонтні, газонебезпечні і вогневі роботи 
без відома начальника зміни. 
Займатися сторонніми справами, що не пов’язані з роботою.  
Здавати зміну при неполадках та роботі устаткування в аварійному стані, 
порушеннях технологічного режиму до отримання спеціального дозволу 
начальника зміни.  
Працювати з несправними або відсутніми приладами КВПіА та 
сигналізацією без наявності можливості непрямого визначення величини 
параметру і дозволу начальника зміни або керівництва цеху. 
Працювати з відключеними блоківками та сигналізацією без записів в 
журналі блоківок, що зробив начальник зміни або керівництво цеху.  
           Відповідальність: 
Апаратник несе  відповідальність  за: 
Невиконання вимог інструкцій, що наведені в розділі 1.5 чинної 
інструкції. 
Порушення технологічного режиму та правил експлуатації 
устаткування, що обслуговується, КВПіА, комунікацій і арматури та вихід їх 
з ладу з вини апаратника. 
Аварії і неполадки, що стались з його вини, з вини стажистів, що 
закріплені за ним. 
Неправильний і несвоєчасний запис фактичних показників 
технологічного режиму в змінному рапорті. 
Неправильні дії при підготовці устаткування до ремонту або включення 
його в роботу після ремонту. 
Збереження інвентарю, інструменту і документації на робочому місці. 
Невиконання наказів та розпоряджень по зміні, цеху, товариству, 
доведених до його відома. 
Порушення трудової і виробничої дисципліни, внутрішнього трудового 
розпорядку і пропускного режиму. 
Невиконання обов’язків або невикористання прав, покладених на нього 
чинною інструкцією. 
Недотримання чистоти на закріпленій території і устаткування. 
Забруднення стічних вод та атмосфери з вини апаратника. 
Порушення законодавчих та інших нормативних актів з охорони праці, 
охорони навколишнього середовища, створення перешкод для діяльності 
посадових осіб органів державного нагляду за охороною праці і представників 
професійних спілок винні особи притягуються до дисциплінарної, 
адміністративної, матеріальної і кримінальної відповідальності згідно 
законодавству. 
Невиконання вимог керівних документів ІСМ. 
Неякісне заповнення та зберігання протоколів якості. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ВИСНОВКИ 
Азотна кислота за об'ємом виробництва займає серед інших кислот 
друге місце після сірчаної кислоти. Все зростаючий обсяг виробництва HNO3 
пояснюється величезним значенням азотної кислоти і її солей для народного 
господарства.  
Азотна кислота є одним з початкових продуктів для отримання 
більшості азотовмісних речовин. Сфери застосування азотної кислоти дуже 
різноманітні. Велика частина її (до 75-80%) витрачається на виробництво 
азотних і комплексних мінеральних добрив і різноманітних нітратів, 10-15% 
йде на отримання вибухових речовин і ракетного палива, решта кількості 
споживається виробництвом барвників, органічним синтезом і в кольоровій 
металургії. Зараз зростання виробництва відбувається за рахунок 
вдосконалення і оновлення технології, а також організації випуску азотної 
кислоти в країнах, що розвиваються.  
Однак, у зв'язку з підвищенням вимог до екологічного стану, 
виробництва дедалі більше уваги приділяють розвитку хімічним методам 
очищення вихлопних газових потоків. Ці методи власними силами чи у 
поєднанні з іншими забезпечують ефективну очистку вихлопних газів, що 
викидаються у повітря. Це дозволяє зробити надійним все виробництво та 
знизити енерговитрати і собівартість продукції. 
Каталіз має велике значення в природі і сучасному житті: каталітичними 
є майже всі біохімічні процеси, більшість реакцій, які вивчають в лабораторії, 
і технологічних процесів, які реалізовані в промисловості. Причина 
каталітичної дії різних речовин полягає в зміні механізму реакції в присутності 
каталізатору, тобто виникненні нового або кількох шляхів реакції, які швидко 
протікають.  
В промисловості каталізатори являють собою, як правило, 
багатокомпонентні системи. Додання до каталізаторів в невеликих кількостях 
речовин, які називаються промоторами, підвищує його активність за рахунок 
збільшення поверхні, вибірковості і строку дії. 
Тому, за основу у проекті була обрана схема виробництва 
неконцентрованої азотної кислоти АК-72, з прийнятим селективним 
низькотемпературним методом очистки вихлопних газів в присутності аміаку, 
з використанням алюмо-паладієвого каталізатору. Температура в контактному 
апараті становить 250-280℃. Така селективна очистка за допомогою аміаку 
забезпечує кінцевий вміст NOx на рівні 0,002-0,005 %об., на відміну від 
високотемпературного методу очистки природним газом.