[發明專利]一種高效節能的中壓法制硝酸工藝

在審

• 申請號: 202110940300.8
• 申請日: 2021-08-17
• 公開（公告）號: CN113479856A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 藺向前;景江;王興宇;王財;宋嘉琪;閆先龍
• 申請（專利權）人: 山西東錦肥業有限公司
• 主分類號: C01B21/40
• 分類號: C01B21/40;C01B21/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高效節能的中壓法制硝酸工藝，S1：將氨氣在氧化反應器中進行高溫加壓的氧化反應以生成一氧化氮氣體；S2：一氧化氮氣體通過余熱回收設備對其降溫收集，在低溫加壓環境下持續對一氧化氮進行氧化反應以生成氮氧化合物氣體，在對一氧化氮氧化過程中產生的熱量同樣由余熱回收設備收集；S3：產生的氮氧化合物氣體通入吸收塔，在低溫加壓的反應條件下與水生成硝酸，余熱回收設備將產生的熱量回收；S4：產生的硝酸溶液輸入至蒸餾反應器中，利用余熱回收設備回收的熱量對蒸餾反應器進行加熱以蒸餾生成濃硝酸，同時余熱回收熱備向預熱處理器輸送熱量，對氧化反應器進行預加熱。本發明能夠有效提高對熱量的回收利用，節約了能量的消耗。

技術領域

本發明涉及化工技術領域，具體的說是一種高效節能的中壓法制硝酸工藝。

背景技術

硝酸是重要的基本化工原料，廣泛應用于制染料、炸藥、醫藥、塑料、氮肥、化學試劑以及用于冶金、有機合成。目前國內外用氨和空氣生產硝酸工藝有常壓法、中壓法、高壓法和雙加壓法。

利用中壓法制硝酸，是指氨的氧化和氮氧化物的吸收均在0.35～0.6MPa壓力下進行。此種方法就有設備較為緊湊，生產強度有所提高，基建投資及特種鋼材用量較少等優點，因此吸收壓力高，其NO₂吸收率高，成品酸濃度高，吸收塔容積小；

但是傳統的中壓法制硝酸工藝由于自身工藝的缺陷，在能耗上往往仍然存在較多的技術問題，難以對能量進行高效利用。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足之處，本發明目的是提供一種有效提高對熱量的回收利用、節約能量消耗的中壓法制硝酸工藝。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種高效節能的中壓法制硝酸工藝，具有如下步驟：

S1：氨氣的催化氧化處理

對使用前的氧化反應器通過預熱處理器進行預加熱至100～300℃，將氨氣與空氣按照一定比例充分混合并通入氧化反應器中，通過加熱處理器對氧化反應器加熱至850～950℃，并控制氧化反應器中的壓力處于0.35～0.6MPa范圍內，使氨氣與空氣進行充分的催化氧化反應，通過選擇性催化劑加速生成一氧化氮氣體，并抑制一氧化二氮、氮氣的生成；

S2：一氧化氮的氧化處理

步驟S1處理完成后通過余熱回收設備對氧化反應器進行冷卻降溫至180～220℃之間，通過快速冷卻器對氧化反應器中生成的氣體快速冷卻，并去除冷凝成液態的水，將冷卻后的氣體輸送至氧化塔停留足夠的時間進行加壓氧化，同時應用所述余熱回收設備對氧化塔中一氧化氮氧化產生的熱量進行回收，進而保證一氧化氮的氧化在室溫下穩定進行，以生成二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮的混合氣體；

S3：氮氧化合物吸收制硝酸

將步驟S2產生的二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮混合氣體通入吸收塔，在低溫加壓的反應條件下與水反應生成硝酸及一氧化氮，并且通過所述余熱回收設備將該反應產生的熱量進行回收，進而保證反應穩定進行；

S4：濃硝酸的制取

將步驟3產生的硝酸溶液輸入至蒸餾反應器中，并向蒸餾反應器中加入脫水劑，利用所述余熱回收設備回收的熱量對蒸餾反應器進行加熱，以對其中的硝酸進行蒸餾去除部分水分，制得濃硝酸，同時余熱回收熱備向預熱處理器輸送熱量，并由預熱處理器對氧化反應器進行預加熱，以準備進行下一批次步驟S1的進行。

所述步驟S1中的氧化反應器中配套安裝有多層鉑網，將鉑網作為氨氣氧化反應的催化劑。

所述步驟S1中的氧化反應器中加裝的所述鉑網，所述鉑網屬于選擇性催化劑，能夠加入氨氣氧化生成一氧化氮，并抑制氨氣氧化生成一氧化二氮和氮氣。