[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)硝酸的裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710172151.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN107215854B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅國琳;茍帕拉;徐笑陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 傅國琳
• 主分類號(hào): C01B21/38
• 分類號(hào): C01B21/38;C01B21/40
• 代理公司: 天津企興智財(cái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12226
• 代理人: 邢月

1.一種生產(chǎn)硝酸的裝置，其特征在于：

其結(jié)構(gòu)包括一個(gè)活性氧自由基發(fā)生器、一條氣流管道和一個(gè)吸收倉；其中活性氧自由基發(fā)生器有出氣口；吸收倉有吸收倉進(jìn)氣口，吸收倉出氣口，加藥口,出料口，活性氧自由基發(fā)生器的出氣口通入氣流管道，氣流管道從吸收倉進(jìn)氣口通入吸收倉液體液面以下。

2.一種如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)硝酸的裝置，其特征在于：

所述活性氧自由基發(fā)生器是一個(gè)光解催化倉；其中光解催化倉中包括紫外燈，紫外光不得照射到氣流管道內(nèi)。

3.一種如權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)硝酸的裝置，其特征在于：紫外燈的波長為220～350nm。

4.一種如權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)硝酸的裝置，其特征在于：

光解催化倉的出氣口位于氣流管道接近吸收倉進(jìn)氣口處。

5.一種如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)硝酸的裝置，其特征在于：吸收倉中有不飽和的硝酸溶液和雙氧水溶液。

6.一種如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)硝酸的裝置，其特征在于：

吸收倉中有控壓閥和壓力傳感器。

7.一種如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)硝酸的裝置，其特征在于：吸收倉中有溫度傳感器。

8.一種生產(chǎn)硝酸的方法，其特征在于：

硝酸的生產(chǎn)可以分為以下三個(gè)階段：

第一階段：在活性氧自由基發(fā)生器中形成活性氧自由基，并輸入到氣流管道中；

第二階段：含有氣態(tài)氮氧化物或氣態(tài)氮?dú)浠衔锏臍怏w在氣流管道里流動(dòng)，氣態(tài)氮氧化物或氣態(tài)氮?dú)浠衔锇l(fā)生氣相氧化過程，產(chǎn)物通入吸收倉；

第三階段：在吸收倉使用液體吸收高價(jià)態(tài)氣態(tài)氮氧化物生成硝酸。

9.如權(quán)利要求8所述的一種生產(chǎn)硝酸的方法，其特征在于：

第一階段：活性氧自由基發(fā)生器是一個(gè)光解催化倉，其中利用臭氧形成活性氧自由基。

10.如權(quán)利要求9所述的一種生產(chǎn)硝酸的方法，其特征在于：

所述第一階段：

(1)利用壓縮空氣生產(chǎn)臭氧，并將臭氧傳送到光解催化倉；

(2)光解催化倉中使用紫外燈將臭氧光解催化成激發(fā)態(tài)氧原子；

(3)激發(fā)態(tài)氧原子與水蒸氣反應(yīng)形成活性氧自由基，觸發(fā)自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；

11.如權(quán)利要求8所述的一種生產(chǎn)硝酸的方法，其特征在于：

所述第二階段：

(1)將生成的包含活性氧自由基的臭氧氣體通入氣流管道中，所述的氣流管道中應(yīng)避免有紫外光；

(2)活性氧自由基與氮氧化物或氣態(tài)氮?dú)浠衔餁饬鞒浞只旌希跉庀喾磻?yīng)中，氣態(tài)氮氧化物或氣態(tài)氮?dú)浠衔锱c活性氧自由基反應(yīng)，從而形成更高價(jià)態(tài)的氮氧化合物；

12.如權(quán)利要求8所述的一種生產(chǎn)硝酸的方法，其特征在于：

所述第三階段：

(1)將第二階段形成的更高價(jià)態(tài)的氮氧化合物混合氣體通入吸收倉，利用不飽和的硝酸溶液吸收；

(2)在吸收艙中加入氧化劑雙氧水，與一部分來自光解倉的未參加反應(yīng)的臭氧一起為吸收倉中的溶液提供氧化環(huán)境；

(3)高價(jià)態(tài)的氮氧化物在吸收液中被轉(zhuǎn)化生成硝酸。

13.如權(quán)利要求8所述的一種生產(chǎn)硝酸的方法，其特征在于：將生成的所述包含活性氧自由基的臭氧氣體在0.1秒內(nèi)通入氣流管道中。

14.如權(quán)利要求8所述的一種生產(chǎn)硝酸的方法，其特征在于：所述臭氧的用量與所需氧化的氮氧化物的摩爾比為0.3～1.0。

15.如權(quán)利要求8所述的一種生產(chǎn)硝酸的方法，其特征在于：所述吸收倉內(nèi)的雙氧水濃度需保持在150～250mmol/L。