[發明專利]一種用于制備硝酸的裝置系統及其使用方法

在審

• 申請號: 202011024505.3
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN111994884A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 趙林;但勇;趙頂;趙澎;金長浩;高波
• 申請（專利權）人: 眉山順應動力電池材料有限公司
• 主分類號: C01B21/40
• 分類號: C01B21/40
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 張迪

本發明涉及一種用于制備硝酸的裝置系統及其使用方法，該裝置系統包括依次連接的蒸汽混合室、冷卻器組合件、緩沖罐、壓縮機、吸收塔和尾氣處理裝置；所述蒸汽混合室用于接收硝酸鹽分解尾氣或氨氧化法制備的NO₂、水蒸氣后進行混合反應，所述冷卻器組合件用于接收所述蒸汽混合室排出的混合氣體，并將混合氣體進行降溫得到冷凝酸；之后混合氣體先后經過緩沖罐、壓縮機和吸收塔；利用裝置系統生產硝酸在不影響硝酸產量和生成速度的情況下，可以有效減少壓縮機的規模、降低吸收塔的高度，減少設備投資，從而帶來了良好的經濟效益。

技術領域

本發明涉及了無機化工資源回收處理技術領域，具體涉及了一種用于制備硝酸的裝置系統及其使用方法。

背景技術

硝酸鹽會受熱分解，當硝酸鹽金屬陽離子元素的活動介于Mg和Cu之間的時候，硝酸鹽受熱分解會生成金屬氧化物，二氧化氮和氧氣；當金屬活動順序小于Cu時，硝酸鹽受熱分解為金屬單質，二氧化氮和氧氣。金屬鹽熱分解可以通過控制溫度，制備得到不同晶型，不同活性的，不同物相的金屬氧化物。因此，硝酸鹽分解制備金屬氧化物受到了許多研究學者的追捧。

但是，分解產生的氧化氮類氣體有強烈的刺激性，是環保部門重要監測的有害氣體之一，如何能無害化處理分解尾氣則成了硝酸鹽熱分解工藝的限制性環節。大多數硝酸鹽為水合物，分解尾氣主要成分為二氧化氮、氧氣和水，處理方式主要包括兩種，第一種是用堿性液體如碳酸鈉、氫氧化鈉吸收處理，但是該方法運行成本高，不利于大規模工業化生產。第二種方法是將二氧化氮氣體用壓縮機收集起來然后通入吸收塔中用水或低濃度的硝酸進行層層吸收，最終可以得到所需濃度的硝酸，這種方法將硝酸鹽尾氣變廢為寶，生產出來的硝酸可以作為商品出售。

因此，二氧化氮和水反應生成一氧化氮和硝酸是一種已經工業化大規模生產的一種方法。但是，二氧化氮制備硝酸實際工業生產中處理量較大時，集中收集二氧化氮加入吸收塔進行回收時，就會出現壓縮機規模較大、吸收塔較高的問題，從而導致整個工業生產中設備投資高，運行成本高。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術利用二氧化氮和水反應生成一氧化氮和硝酸的工藝中，存在的由于壓縮機規模大、吸收塔較高而導致整個工業生產存在設備投資高，運行成本高的技術問題，提供一種用于制備硝酸的裝置系統及其使用方法，利用裝置系統生產硝酸在不影響硝酸產量和生成速度的情況下，可以有效減少壓縮機的規模、降低吸收塔的高度，減少設備投資，從而帶來了良好的經濟效益。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種用于制備硝酸的裝置系統，包括依次連接的蒸汽混合室、冷卻器組合件、緩沖罐、壓縮機、吸收塔和尾氣處理裝置；

所述蒸汽混合室用于接收待處理氣體、水蒸氣后進行混合反應；

所述冷卻器組合件包括至少一個冷卻器；

所述蒸汽混合室的出氣口連接至所述冷卻器組合件，所述冷卻器組合件用于接收所述蒸汽混合室排出的混合氣體，并將混合氣體進行降溫得到冷凝酸；

所述冷卻器組合件的出氣口連接至所述緩沖罐，所述緩沖罐用于接收所述冷卻器組合件排出的氣體，分離出氣體中殘余的冷凝酸和水分；

所述緩沖罐的出氣口連接至所述壓縮機，所述壓縮機用于接收所述緩沖罐排出的氣體，并將氣體進行加壓增濃；

所述壓縮機的出氣口連接至所述吸收塔，所述吸收塔用于接收所述壓縮機排出的氣體并將氣體吸收制備得到硝酸；同時，所述吸收塔用于接收所述冷卻器組合件排出的冷凝酸作為吸收塔中的吸收底液；

所述吸收塔的出氣口連接至所述尾氣處理裝置，所述尾氣處理裝置用于接收所述吸收塔排出的NO，并將NO進行回收處理。