[發明專利]一種硝化棉生產過程中硝煙的回收裝置及方法

在審

• 申請號: 201510817380.2
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN105327608A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 熊仕明;王維智;邱清海;朱華
• 申請（專利權）人: 四川北方硝化棉股份有限公司
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/56;C01B21/38
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司 51231
• 代理人: 魏常巍

技術領域

本發明涉及硝化棉生產廢氣處理領域，尤其涉及一種硝化棉生產過程中硝煙的處理方法。

背景技術

纖維素硝酸酯，俗稱硝化棉或硝化纖維，是纖維素與硝酸反應的產物，分子式是C₆H₇O₂(ONO₂)_a(OH)_3-an，其中a為酯化度，n為聚合度。硝化棉最初用于軍用領域，是制造發射藥、導彈、火箭推進劑的重要原料；隨著科技的發展，硝化棉的應用范圍不再局限于軍用產品上，而且體現在日常生活的方方面面，如汽車車漆、固體酒精以及電子產品粘接劑等。

目前硝化棉的制備過程主要如下：精制棉與混酸發生硝化反應生成酸性硝化棉，經過離心進行驅酸，再用稀硝酸與水對其洗滌，然后對產品的不安定性進行處理，之后進行切割，通過精洗進行混批，對混批硝化棉除渣除鐵，進而將其濃縮，最后經過活塞推料離心機脫水后包裝。由于硝酸屬于易揮發物質，在混酸配制過程、硝化反應過程、離心驅酸過程以及煮洗過程中都會產生氮氧化物氣體，即硝煙。若直接排放到大氣中造成污染和浪費，對人體造成危害，因此必須要回收處理。

硝煙的處理方法按吸附劑的種類可以分為：水吸收法、酸吸收法、堿吸收法、氧化物吸收法等。申請號為201210512696.7的中國專利公開了一種氮氧化物廢氣的處理方法，該方法包括酸洗單元、水洗單元及堿洗單元，通過逐級吸收以達到廢氣排放達標；但在堿洗單元會產生工業廢鹽，造成二次污染及硝酸回收率低；因硝化棉生產過程中產生的硝煙量大，因而生成的稀硝酸量大，用該方法得到的稀硝酸濃度低，硝酸用戶單一，外賣困難，影響硝煙回收的正常運行，且降低硝化棉生產的經濟效益。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種硝化棉生產過程中硝煙的回收裝置及方法，可以免用堿吸收劑，同時生產兩種濃度的硝酸，確保硝煙回收系統正常運行。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種硝化棉生產過程中硝煙的回收裝置，所述硝化棉生產過程中硝煙的回收裝置包括：第一吸收單元、第二吸收單元、第三吸收單元、抽風機及第一比重計、第二比重計；所述第一吸收單元包括吸收劑為水的吸收塔；所述第二吸收單元包括至少兩個串聯的吸收劑為水的吸收塔，設置在第一吸收單元后工位并與其串聯；所述第三吸收單元包括至少一個吸收劑為尿素、雙氧水混合溶液的吸收塔，設置在第二吸收單元后工位并與其串聯；

所述第一吸收單元、第二吸收單元及第三吸收單元的每個吸收塔底部設有硝煙進口、第一進液口、第一出液口及第二出液口，每個吸收塔頂部設有硝煙排出口、第二進液口，所述每個吸收塔頂部硝煙排出口與后一個吸收塔底部硝煙進口通過管道連接，每一吸收塔底部的第一出液口與前一吸收塔底部的第一進液口通過管道連接，所述管道上設有閥門；第三吸收單元的吸收塔頂部硝煙排出口為尾氣排放口；每一個吸收塔設置一循環泵，循環泵進口與所述吸收塔底部第二出液口通過管道連接、出口與所述吸收塔頂部第二進液口通過管道連接；所述第一吸收單元吸收塔循環泵出口管道上設置水或稀硝酸進口；所述第二吸收單元最后一個吸收塔的循環泵出口管道上設置水進口；所述第三吸收單元最后一個吸收塔的循環泵出口管道上設置尿素、雙氧水混合溶液進口；所述抽風機進口與來自生產過程中的硝煙排出口連接，所述抽風機出口與所述第一吸收單元吸收塔底部硝煙進口連接；

所述第一吸收單元吸收塔底部的第一出液口連接有出酸管道，所述出酸管道上設置有第一比重計，所述第一比重計后設置有閥門；所述第二吸收單元前兩個吸收塔底部的第一出液口連接有出酸管道，所述出酸管道上設置有第二比重計，所述第二比重計后設置有閥門。

優選的，所述第二吸收單元的吸收塔為4個。

優選的，所述第三吸收單元的吸收塔為2個。

一種硝化棉生產過程中硝煙的回收方法，包括以下步驟：

(1)關閉第一吸收單元和第二吸收單元吸收塔連接管道上的閥門，向第一吸收單元吸收塔加水至吸收塔液位的10-30％，啟動循環泵，水在吸收塔內由上至下循環；

(2)由第二吸收單元吸收塔循環泵上水進口向第二吸收單元每個吸收塔內加水至吸收塔液位的10-30％，啟動所述每個吸收塔的循環泵，水在吸收塔內由上至下循環；

(3)來自生產工序的硝煙經抽風機由第一吸收單元的吸收塔底部硝煙進口進入第一吸收單元的吸收塔，進行水洗；當第一比重計比重大于等于1.37時，第一比重計后閥門打開，出濃度為60％的硝酸，通過循環泵管道上的水進口補水，使所述吸收塔液位為10-30％；