CN101837961B - 一种符合节能减排及低成本配制稀硝酸的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种符合节能减排及低成本配制稀硝酸的方法及装置，该方法是将高浓度硝酸加入低浓度硝酸中，循环回流以充分混合，同时向混合硝酸中鼓吹压缩空气，抽提未溶解的氮氧化物气体至混合硝酸达到所需稀硝酸浓度时，停止回流及停通压缩空气；所述未溶解的氮氧化物气体送至水槽被水吸收形成硝酸溶液。本发明的稀硝酸的配制方法采用上升的压缩空气气流与下降的循环酸逆流气提的方式，既避免了配酸过程中产生的大量废水、废气的排放，又有效降低了配酸成本。本发明的稀酸配制装置，结构简单，操作方便。本发明环保节能，经济效益和环境效益显著，在配制工业稀硝酸中极具推广价值。

Description

一种符合节能减排及低成本配制稀硝酸的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种稀硝酸的配制方法，具体涉及一种符合节能减排及低成本配制稀硝酸的方法，以及实现该方法所用的装置。
背景技术
工业稀硝酸广泛应用于化肥、有机化工、军工、医药、有色金属、IT产业及原子能等重要领域。但市售配制的工业稀硝酸，在配制过程中产生的氮氧化物气体，大量排放，对环境造成极大污染。近年来随着国家环保新法规的颁布实施，节能减排条例的实施，迫切需要一种符合节能减排及低成本配制稀硝酸的方法和实现该方法所用的装置。
发明内容
针结上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种符合节能减排及低成本配制稀硝酸的方法，使配制的稀硝酸能被IT产业等相关产业广泛利用，产品质量符合工业硝酸的要求。本发明还提供一种用于实现该方法的装置，以实现配酸过程中氮氧化物气体的达标排放，以降低配酸成本。
本发明的符合节能减排及低成本配制稀硝酸的方法，是将高浓度硝酸加入低浓度硝酸中，循环回流以充分混合，同时向混合硝酸中鼓吹压缩空气，抽提未溶解的氮氧化物气体至混合硝酸达到所需稀硝酸浓度时，停止回流及停通压缩空气；所述未溶解的氮氧化物气体送至水槽被水吸收形成硝酸溶液；
所述将高浓度硝酸加入低浓度硝酸中之前，可以先将低浓度硝酸进行循环回流，以使未溶解的部分氮氧化物气体从稀硝酸中释放出；
所述高浓度硝酸与低浓度硝酸混合时，混合温度最好控制在50℃以下；所述抽提未溶解的氮氧化物气体时的压力最好在80~90Kpa；
所述水槽内的硝酸溶液温度最好控制在60℃以下。
本发明的另一目的是提供实现所述的符合节能减排及低成本配制稀硝酸的方法所用的装置，其包括不锈钢酸罐和塔尾水槽，其中，不锈钢酸罐分别与高浓度硝酸罐和低浓度硝酸罐相连接且设有循环回流管路以及压缩空气注入口、并通过射酸抽气泵与塔尾水槽相连接。
所述不锈钢酸罐还通过射酸泵与塔尾水槽相连接；所述不锈钢酸罐和塔尾水槽均设有保温系统；所述循环回流管路连接有灌装分支管路；所述压缩空气注入口处连接有汽水分离器。
本发明在配制稀硝酸配过程中，可实现氮氧化物气体的达标排放，降低配酸成本。
本发明的有益技术效果在于：
本发明的稀硝酸的配制方法采用上升的压缩空气气流与下降的循环酸逆流气提的方式，一方面，排出了溶解的未化合的氮氧化物气体如四氧化二氮、三氧化二氮、二氧化氮、氧化氮等，并从化学上氧化杂质将酸漂白，使配制的稀硝酸能成为清亮的水白色；另一方面，气提排出的未溶解的氮氧化物气体和压缩空气的混合气体被射酸抽气器送入塔尾水槽，被工艺软水吸收后成为了较低浓度的稀硝酸，该较低浓度的稀硝酸即可作为下一次配制稀酸的原料使用，从而既避免了配酸过程中产生的大量废水、废气的排放，又有效降低了配酸成本。本发明的稀酸配制装置，结构简单，操作方便。因此，本发明环保节能，经济效益和环境效益显著，在配制工业稀硝酸中极具推广价值。
附图说明
图1为本发明的配制稀硝酸所用装置的示意图。
图中，22、塔尾水槽 25、射酸泵 26、射酸抽气泵 28、汽水分离器
      30、不锈钢酸罐 35、稀酸泵
具体实施方式
下面的实施例是对本发明内容的进一步说明，并不构成对本发明实质内容的任何限制。
实施例1
(以使用98％的浓硝酸和58％的稀硝酸配制100m3，浓度为68％稀硝酸为例，具体说明环保配制稀硝酸的方法。)
如图1所示，
1.按浓硝酸与稀硝酸的体积比1∶2.8711，经流量表FI1计量，将58％稀酸74.1675m3注入不锈钢酸罐30，开启稀酸泵35，将不锈钢酸罐30内的58％稀硝酸进行循环，使未溶解的部分氮氧化物气体从稀硝酸中释放出；
2、将工艺软水引入塔尾水槽22上的液体分布管并使塔尾水槽22的液位维持在30％~50％；
3、按浓硝酸与稀硝酸的体积比1∶2.8711，经流量表FI2计量，缓慢地将98％浓硝酸注入不锈钢稀酸罐30。在缓慢地注入98％的浓硝酸的过程中，控制不锈钢稀硝酸罐的温度小于等于50℃。当不锈钢酸罐30上的温度明显上升时，开启保温循环水系统调整冷却水流量，使不锈钢稀酸罐30内的稀硝酸温度小于等于50℃；
4、开启专用射酸泵25，保持射酸抽气泵26出口管的压力为80~90Kpa，以抽去不锈钢稀酸罐30中的未化合的氮氧化物，引入压缩空气，将汽水分离器28内的冷凝水排净，然后微开导淋截止阀。经流量表FI4，将干燥的压缩空气引入不锈钢稀酸罐30内的气体分布管，对稀硝酸进行气提漂白，气提漂白气主要是氮氧化物，通过射酸抽气泵26被抽入塔尾水槽22中部的气体分布管，与来自塔尾水槽22分布管内的自上而下的工艺软水生成浓度为1％~3％的稀硝酸。当塔尾水槽22内温度明显上升时，开启保温循环水系统，调整冷却水流量，使塔尾水槽22内的稀硝酸温度小于等于60℃。当流量表FI4指示值为80m3时，停送压缩空气。当流量表FI2指示值为25.8325m3时，停送浓硝酸。在塔尾水槽22中，反应生成的1％~3％稀硝酸，作为下一次配制68％、62％、50％、40％使用，从而实现配酸过程中的废水、废气达标排放，经检测，氮氧化物含量在100PPM以内；
5、当循环漂白不锈钢稀酸罐30中的稀硝酸一小时后，缓慢打开抽样截止阀，取样分析不锈钢稀酸罐30内68％的各项指标是否合格，若不合格继续对不锈钢稀酸罐30内的稀硝酸进行循环漂白直至合格为止；
6、当不锈钢稀酸罐30内的稀硝酸合格后，按停泵步骤停专用射酸泵25、循环水，停送压缩空气，关闭相应的阀门。将来自不锈钢稀酸罐30内的合格的稀硝酸经灌装分支管路进行灌装。随后按停稀硝酸泵35。
实施例2
(以使用98％的浓硝酸和实施例1塔尾水槽22所得到的1-3％的稀硝酸配制100m3，浓度为68％稀硝酸为例，具体说明环保配制稀硝酸的方法。)
如图1所示：
1.开启专用射酸泵25，按浓硝酸与稀硝酸的体积比1.7526∶1，经流量表FI3，将来自塔尾水槽22，浓度为1％~3％稀硝酸注入不锈钢酸罐30。当流量表FI3计量显示为36.3293m3时，保持射酸抽气泵26出口管上的真空表P1上的指示为80~90Kpa，以抽去不锈钢稀酸罐30中的未化合的氮氧化物。开启稀酸泵35，将不锈钢酸罐30内的1％~3％稀硝酸进行循环；
2、将工艺软水引入塔尾水槽22上的液体分布管并使塔尾水槽22的液位维持在30％~50％；
3、按浓硝酸与稀硝酸的体积比1.7526∶1，经流量表FI2计量，在缓慢地注入98％的浓硝酸的过程中，控制不锈钢稀硝酸罐的温度小于等于50℃。当不锈钢酸罐30上的温度明显上升时，开启保温循环水系统调整冷却水流量，使不锈钢稀酸罐30内的稀硝酸温度小于等于50℃；
4、引入压缩空气，打开导淋截止阀门，将汽水分离器28内的冷凝水排净，然后微开导淋截止阀门。经流量表FI4，将干燥的压缩空气引入不锈钢稀酸罐30内的气体分布管，对稀硝酸进行气提漂白，气提漂白气主要是氮氧化物，通过射酸抽气泵26被抽入塔尾水槽22中部的气体分布管，与来自塔尾水槽22分布管内的自上而下的工艺软水生成浓度为1％~3％的稀硝酸。当塔尾水槽22内温度明显上升时，开启保温循环水系统，调整冷却水流量，使塔尾水槽22内的稀硝酸温度小于等于60℃。当流量表FI2指示值为63.6707m3时，停送浓硝酸。当流量表FI4指示值为50m3时，停送压缩空气。在塔尾水槽22中，反应生成的1％~3％稀硝酸，作为下一次配制68％、62％、50％、40％使用，从而实现配酸过程中的废水、废气达标排放；
5、当循环漂白不锈钢稀酸罐30中的稀硝酸一小时后，缓慢打开抽样截止阀，取样分析不锈钢稀酸罐30内68％的各项指标是否合格，若不合格继续对不锈钢稀酸罐30内的稀硝酸进行循环漂白直至合格为止；
6、当不锈钢稀酸罐30内的稀硝酸合格后，停专用射酸泵25、循环水，停送压缩空气，关闭相应的阀门。将来自不锈钢稀酸罐30内的合格的稀硝酸经灌装分支管路进行灌装。随后，按停稀硝酸泵35。

Claims (1)

1.一种配制稀硝酸的装置，其特征在于包括不锈钢酸罐(30)和塔尾水槽(22)，其中，不锈钢酸罐(30)分别与高浓度硝酸罐和低浓度硝酸罐相连接且设有循环回流管路以及压缩空气注入口、并通过射酸抽气泵(26)与塔尾水槽(22)相连接；
所述不锈钢酸罐(30)还通过射酸泵(25)与塔尾水槽(22)相连接；
所述不锈钢酸罐(30)和塔尾水槽(22)均设有保温系统；
所述循环回流管路连接有灌装分支管路；
所述压缩空气注入口处连接有汽水分离器(28)；
该装置用于实现下述配制稀硝酸的方法：
a)、按浓硝酸与稀硝酸的体积比，将高浓度硝酸加入低浓度硝酸中，循环回流以充分混合，同时向混合硝酸中鼓吹压缩空气，抽提未溶解的氮氧化物气体；所述未溶解的氮氧化物气体送至水槽被水吸收，形成可回收利用的1-3％浓度的稀硝酸溶液；
b)、当混合硝酸达到配制浓度时，停止回流及停通压缩空气，即得所需的稀硝酸；
c)、用步骤a中所回收的1-3％浓度的稀硝酸溶液，重复步骤a和b。
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