[發(fā)明專利]硝酸還原裝置及還原硝酸的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110044427.1
• 申請(qǐng)日: 2021-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN112892432A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳勇;吳金華;夏婷婷;許朝陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)神華煤制油化工有限公司;神華工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B01J19/00
• 分類號(hào): B01J19/00;B01J19/24;B01J4/00;B01J19/30;C07C201/04;C07C203/00
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;陳靜

1.一種硝酸還原裝置，包括塔體(110)，設(shè)置在所述塔體(110)頂端的出氣口(112)和進(jìn)液口(113)、設(shè)置在所述塔體(110)底端的進(jìn)氣口(111)和排液口(114)，其特征在于，所述塔體(110)內(nèi)設(shè)置N個(gè)串聯(lián)的硝酸處理單元，N≥2；

每個(gè)所述硝酸處理單元中包括：由上至下依次連通的液體收集分布器(3)、還原段(1)、集液器(5)和恒溫段(2)；其中，

液體收集分布器(3)，用于收集來自所述液體收集分布器(3)上方的含硝酸廢液，并使含硝酸廢液均勻的分散在所述還原段(1)內(nèi)；

還原段(1)，用于將含硝酸廢液與含氮?dú)怏w進(jìn)行還原反應(yīng)，得到還原液和反應(yīng)氣；

集液器(5)，用于收集來自所述還原段的液體，并使所述液體在所述恒溫段(2)上均勻分散以形成液膜；

恒溫段(2)，用于控制所述塔體(110)的溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝酸還原裝置，其中，所述還原段(1)內(nèi)設(shè)置有填料(4)；

優(yōu)選地，所述填料選自板波紋填料、絲網(wǎng)填料和散堆填料中的至少一種；

優(yōu)選地，所述填料(4)的理論塔板數(shù)為20-60層，優(yōu)選25-45層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硝酸還原裝置，其中，所述恒溫段(2)內(nèi)設(shè)有換熱器(6)，所述換熱器(6)包括若干個(gè)換熱管(61)，所述換熱管(61)內(nèi)通有換熱介質(zhì)，用于控制所述塔體(110)的溫度；

優(yōu)選地，所述換熱介質(zhì)為流動(dòng)液體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硝酸還原裝置，其中，所述集液器(5)包括多個(gè)向下延伸的集液管(52)，所述換熱管(61)的上端自集液管(52)的下管口插入，且該換熱管(61)的外徑小于所述集液管(52)的內(nèi)徑，用于將集液器(5)收集得到的還原液在所述換熱管(61)的管壁上形成液膜；

優(yōu)選地，所述換熱管(61)的外壁與集液管(52)的內(nèi)壁圍合形成環(huán)形的溢流口(51)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的硝酸還原裝置，其中，還包括：

還原液進(jìn)口(115)，設(shè)置在所述硝酸還原裝置的頂部，用于將所述還原液循環(huán)加入所述硝酸還原裝置中，并在硝酸處理單元內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)。

6.一種在權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的硝酸還原裝置中進(jìn)行還原硝酸的方法，其特征在于，該方法包括：將含硝酸廢液與含氮?dú)怏w在所述硝酸還原裝置內(nèi)逆流接觸進(jìn)行還原反應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，該方法還包括：

(1)將含硝酸廢液從進(jìn)液口(113)引入所述硝酸還原裝置內(nèi)，以及

將含氮?dú)怏w從進(jìn)氣口(111)引入所述硝酸還原裝置內(nèi)；

(2)將所述含硝酸廢液和所述含氮?dú)怏w依次在N個(gè)串聯(lián)的硝酸處理單元內(nèi)逐級(jí)接觸并進(jìn)行還原反應(yīng)，得到還原液和反應(yīng)氣，

其中，所述還原液從排液口(114)流出所述硝酸還原裝置，所述反應(yīng)氣從出氣口(112)流出所述硝酸還原裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，所述還原反應(yīng)的條件至少包括：反應(yīng)溫度為60-100℃，所述含硝酸廢液的進(jìn)料量為5m³/h-160m³/h。

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述還原反應(yīng)的條件至少包括：反應(yīng)溫度為65-90℃，所述含硝酸廢液的進(jìn)料量為15m³/h-70m³/h。

10.根據(jù)權(quán)利要求6-9任意一項(xiàng)所述的方法，其中，還包括：將所述還原液循環(huán)引入硝酸還原裝置內(nèi)，與所述含氮?dú)怏w進(jìn)行還原反應(yīng)；

優(yōu)選地，所述還原液與所述含硝酸廢液的進(jìn)料流量比為2-20:1，優(yōu)選5-10:1。