[其他]用濃氧化氮制造硝酸鹽和亞硝酸鹽的方法

無效

• 申請號: 85102492
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102492A
• 公開（公告）日: 1986-09-24
• 發明（設計）人: 韓鋼鑄;楊文漢;蘭慶嵩
• 申請（專利權）人: 貴州劍江化肥廠
• 主分類號: C01B21/48
• 分類號: C01B21/48;C01B21/50
• 代理公司: 貴州省專利管理處專利代理部
• 代理人: 劉安寧

本發明與硝酸鹽和亞硝酸鹽的制造方法有關，具體地說，與用濃氧化氮氣體制造硝酸鹽或亞硝酸鹽的方法有關。

公知用氧化氮氣體制造硝酸鹽或亞硝酸鹽的方法，是用堿的水溶液吸收經過硝酸吸收塔之后的尾氣，其中氧化氮的含量低于3%，一氧化氮在硝酸吸收之前和過程中氧化，吸收所用的設備通常是填料塔。吸收后得到的中和液經過蒸發、結晶、分離等后處理制得成品，該方法的缺點在于硝酸鹽和亞硝酸鹽的生產強度低，吸收率低，系統阻力大，設備占地面積大、投資高、施工期長。

本發明的任務在于提供一種生產強度高，吸收率高，系統阻力小，投資省、易施工的硝酸鹽和亞硝酸鹽的生產方法。

為完成上述任務，本發明特征是所用的氧化氮氣體是含量高于3%（以體積計）的濃氧化氮氣體;為了保證堿液吸收的效率以及控制中和液中硝酸鹽、亞硝酸鹽的比例，氣體中的一氧化氮在進入吸收設備之前要進行限量氧化;還選用了高效的傳質設備旋流板塔作為吸收設備。

本發明的方法是：將由氨經過催化氧化制得的正常情況下含量為6%至12%的濃氧化氮氣體，經過氧化設備（如氧化罐），或經過氣體冷卻器后的管道用在不同節點取氣的主、付線調節的方法進一步限量氧化，使其中一氧化氮氧化度控制在40%至60%，然后進入兩個串聯使用的旋流板塔用堿液進行吸收。為了解決濃氧化氣體與吸收液的分離問題，在旋流板塔下部設置自動溢流液封、防渦流段以及噴旋防沉積裝置。常用的堿是碳酸鈉。吸收反應式為：

堿液是在溶堿槽中用水溶解固體堿制得的溶液，可根據需要補充到堿液貯槽中。堿液用泵送到旋流塔頂部噴下，在旋流板中與從塔底部進入、上升的氧化氮氣體充分接觸，經過反應，流入貯槽。貯槽、泵及輸送管道形成一個堿液循環系統。待中和液比重達到一定范圍（大于350克/升）時送往蒸發、結晶、分離等后處理，最后制得產品硝酸鹽和亞硝酸鹽。為了降低堿液溫度，保證吸收率，在后一個旋流板塔的堿液循環系統中裝置一個用水冷卻的堿液冷卻器。

發明人注意到，一氧化氮氧化度的大小，直接影響吸收率，影響中和液中硝酸鹽與亞硝酸鹽的比例，還影響產品亞硝酸鹽的質量，因此，應當控制該氧化度在40%至60%，最好是50%。發明人還注意到，在旋流板塔中氧化氮濃度高對吸收率是有利的。為了防腐蝕、合理設計工藝流程、節省材料，循環泵及旋流板塔塔體采用不銹鋼制成，堿液循環槽及換熱裝置采用碳鋼制作。

本發明方法的主要工藝參數為：旋流板塔空塔氣速1.3米/秒至1.9米/秒，穿孔氣流速度7米/秒至9米/秒，氣體的穿孔動能因子7千克 1/2 /米 1/2 ·秒至8千克 1/2 /米 1/2 ·秒，塔內液氣比8升/米³至10.5升/米³，溢流口流速0.35米/秒至0.4米/秒，溢流管流速0.7米/秒至0.8米/秒，堿液堿度50克/升至100克/升，氣體出口溫度低于50℃。

本發明的優點是采用了一種高效的傳質設備旋流板塔直接吸收濃氧化氮氣體制造硝酸鹽和亞硝酸鹽，生產強度高，系統阻力小，吸收率高（現有技術所用的填料塔吸收率僅為60%至70%而本發明中所用旋流板塔吸收率達85%至95%），設備占地面積小，單位產量投資僅為現有技術的 1/37 左右，吸收容積利用率是現有技術的 1/82 左右。流程簡捷，建設周期短。

附圖是本發明方法的工藝流程圖，流程中主要設備包括氧化罐（1）第一旋流板塔（2），第二旋流板塔（3），堿液冷卻器（4），堿液循環泵（5）和（6）：堿液貯槽（7）和（8），堿液高位槽（9），來自氨催化氧化的濃氧化氮氣體經過氧化罐限量氧化，控制一定氧化度后進入第一旋流板塔（2），被堿液吸收然后又進入第二旋流板塔（3），被堿液再次吸收后通過排風機排出。來自溶液槽的堿液先存入高位槽（9）然后補充到循環堿液中去。循環堿液用泵（5）和（6）從貯槽內抽出通過輸送管進入吸收設備旋流板塔，在旋流板上與氣體充分接觸，完成反應后流入貯槽（7）和（8）。第二旋流板塔（3）的循環堿液還須經過堿液冷卻器（4）用水間接冷卻，以降低堿液溫度，達到比重的中和液由泵（5）送至蒸發器高位槽，進行蒸發、結晶、分離等后處理。

本發明方法典型的實施例是：年產硝酸鈉和亞硝酸鈉2.3萬噸，氣體處理量為每小時11942標準立方米，該氣體中含氧化氮9～11%，先經過一個不銹鋼制成的氧化罐（直徑3000毫米），經限量氧化控制氧化度在48%～50%，然后進入第一旋流板塔，該塔旋流板數為5塊，直徑2000毫米，高10.98米。塔下部緊接直徑4000毫米的堿液貯槽，在第一旋流板塔中約有48%的氧化氮被堿液吸收。接著，氣體進入第二旋流板塔，該塔旋流板數為9塊，另有除霧板1塊，直徑2000毫米，高15.98米塔下部緊接直徑4000毫米的堿液貯槽，在第二旋流板塔中約有72%的氧化氮被堿液吸收。系統總吸收率可達85.5%至95%，吸收后的尾氣溫度低于48℃，氧化氮含量低于0.9%。經排風機、再經尾氣吸收塔處理后放空。堿液來自溶堿槽進入直徑3000毫米高2500毫米的高位槽，然后補充到循環堿液中去。循環堿液泵分別為兩臺6BA-8型泵和兩臺S-200-63型泵，堿液冷卻器為傳熱面積125米²的列管式換熱器，循環堿液體積流量為157米³/小時，當中和液比重達到1.23克/毫升～1.245克/毫升，堿度為3克/升至5克/升時即送往蒸發進行后處理。