CN103480309B

CN103480309B - 一种浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置

Info

Publication number: CN103480309B
Application number: CN201310394106.XA
Authority: CN
Inventors: 孙虎
Original assignee: Anhui Huaihua Co Ltd
Current assignee: Wanbei Coal Electricity Group Co ltd
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2033-09-03
Also published as: CN103480309A

Abstract

本发明提供一种浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置，包括中和器与浓硝酸储罐，所述浓硝酸储罐的出口通过第一输送泵与浓硝酸高位罐的入口连接，所述浓硝酸高位罐的出口与混合器的入口连接；所述混合器的入口还与酸性水高位罐的出口连接，所述酸性水高位罐的入口通过第二输送泵与酸性水储罐连接；所述中和器的入口分别与混合器的出口、氨气罐的出口连接。本发明中浓硝酸与酸性水在混合器中进行混合，放出稀释热进入中和器，提高其蒸发效果，浓缩了硝酸铵溶液，大大节约了生产成本；并提高了副产物酸性水的使用价值，减少其加碱中和或提浓的处理费用。

Description

一种浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置

技术领域

本发明涉及硝酸铵生产技术领域，具体涉及一种浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置。

背景技术

硝酸铵是由硝酸和氨反应生成的盐，是一种重要的氮肥，氮肥纯品为白色结晶，含铵态氮和硝态氮各半，施用于气温较低地区的旱田作物上，它比硫酸铵和尿素等铵态氮肥的肥效快、效果好。硝酸铵与燃料油结合在一起，可制成炸药，应用于军事和采矿等方面。

硝酸铵的生产方法按中和方法的不同分为常压中和、加压中和与管式反应器等，我国当前硝酸铵生产的主要采用常压中和（0.05MPa，表压）方法，即利用低浓度（38～45%）的稀硝酸与氨气在中和器中进行反应，硝酸铵的浓度达到60～64%，再利用中和器出口的二次蒸汽将中和器里的硝酸铵溶液浓缩，再由外来的蒸汽将硝铵溶液进行二段浓缩，浓缩至99.5%去造粒。由于我国近十年来硝酸工业发展加快，主要是以双加压法和高压法为主，其生产出的硝酸浓度较高，达到55～65%。而常压法和综合法生产的低浓度硝酸受限，这样硝酸铵原有的常压中和工艺和装置已不能适应，必须改进新的进酸中和装置。

另外，在硝酸生产过程中，间硝装置产生大量的酸性水,一种是从气液分离器出来的尾气和不凝性气体,经塔尾水喷射器抽至塔尾水槽循环吸收,变成酸性水(俗称“塔尾水”)；另一种是硝酸镁溶液在蒸发器产生的含硝酸气体，经间接冷凝器后,进入镁尾水槽,不凝性硝酸气体由镁尾水喷射器抽至镁尾水槽循环吸收,变成酸性水(俗称“镁尾水”）。这两种酸性水为间硝生产的副成品，组分为硝酸和水，混合后浓度约在3-5%，浓度虽低，但对环境危害很大，所以实际中通常通过加碱中和或提浓进行处理，其处理成本比较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置，实现直接以高浓度的硝酸直接作为原料生产硝酸铵，并提高蒸发效果，大大节约生产成本。

一种浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置，包括中和器与浓硝酸储罐，所述浓硝酸储罐的出口通过第一输送泵与浓硝酸高位罐的入口连接，所述浓硝酸高位罐的出口与混合器的入口连接；所述混合器的入口还与酸性水高位罐的出口连接，所述酸性水高位罐的入口通过第二输送泵与酸性水储罐连接；所述中和器的入口分别与混合器的出口、氨气罐的出口连接。

进一步，所述浓硝酸高位罐、酸性水高位罐均设有溢流管，其溢流管分别与浓硝酸储罐、酸性水储罐连接。

进一步，所述浓硝酸高位罐、酸性水高位罐的出口分别设有计量的第一流量计与第二流量计。

进一步，所述浓硝酸高位罐、酸性水高位罐均位于混合器的上方，利用高度差使浓硝酸与酸性水在混合器中混合均匀。

进一步，所述浓硝酸储罐内的浓硝酸浓度为55～65%，酸性水储罐内的酸性水浓度为3～5%。

本发明采用利用双加压法工艺生产的浓度为55～65%浓硝酸和浓硝酸生产过程中间硝装置产生的3-5%酸性水做为硝酸铵合成工艺的起始原料，分别将其从储罐中送入相应的浓硝酸高位罐、酸性水高位罐，再利用高度差使其在混合器中混合均匀，通过第一流量计与第二流量计进行准确计算，控制混合后硝酸溶液浓度为38～45%，然后送入中和器同氨气进行反应，按现有常压中和法生成硝酸铵。

本发明的原理是：硝酸能与任意比例的水相混合，与水混合时放出热量，这种热量称为稀释热，放出热量的多少，根据硝酸的稀释程度决定。由无水硝酸加水稀释成极稀的硝酸水溶液时，稀释热为118.5卡/克，而60%浓硝酸稀释成40%稀硝酸时，每克浓硝酸约放出25.4卡热量。

本发明中浓硝酸与酸性水在混合器中进行混合，浓硝酸的浓度下降，放出稀释热，这些稀释热则直接随稀硝酸进入中和器中，并直接应用于中和器内溶液，提高其蒸发效果，从而将硝酸铵溶液进行浓缩，减少了后续蒸发过程的热能，大大节约了生产成本。按每生产一吨硝酸铵，约需805千克纯硝酸，55～65%浓硝酸和3-5%酸性水混合时可释放出约约14000千卡稀释热，也即每生产一吨硝酸铵，可减少消耗14000千卡热能。

另外，本发明充分利用于了间硝装置的副产物酸性水，提高了酸性水的使用价值，并减少其加碱中和或提浓的处理费用。同时充分利用了硝酸稀释时产生的稀释热用作硝酸铵浓缩热量，节能降耗。

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图。

图中：1-浓硝酸储罐，2-酸性水储罐，3-1-第一输送泵，3-2-第二输送泵4-浓硝酸高位罐，5-酸性水高位罐，6-1-第一流量计，6-2-第二流量计，7-混合器，8-氨气罐，9-中和器。

具体实施方式

如图1所示，一种浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置，包括中和器9与储存浓度为55～65%浓硝酸的浓硝酸储罐1，浓硝酸储罐1的出口通过第一输送泵3-1与浓硝酸高位罐4的入口连接，浓硝酸高位罐4的出口与混合器7的入口连接；混合器7的入口还与酸性水高位罐5的出口连接，酸性水高位罐5的入口通过第二输送泵3-2与储存浓度为3～5%酸性水的酸性水储罐2连接；中和器9的入口分别与混合器7的出口、氨气罐8的出口连接。为了准确对其进行计量，浓硝酸高位罐4、酸性水高位罐5的出口分别设有计量的第一流量计6-1与第二流量计6-2，对浓硝酸与酸性水分别进行计量，控制两者混合后硝酸溶液浓度为38～45%。

进一步，浓硝酸高位罐4、酸性水高位罐5均设有溢流管，其溢流管分别与浓硝酸储罐1、酸性水储罐2连接。

进一步，浓硝酸高位罐4、酸性水高位罐5均位于混合器7的上方，利用高度差使浓硝酸与酸性水在混合器中混合均匀。

本发明利用双加压法工艺生产的浓度为55～65%浓硝酸和浓硝酸生产过程中间硝装置产生的3-5%酸性水做为硝酸铵合成工艺的起始原料，分别将其从储罐中送入相应的浓硝酸高位罐4、酸性水高位罐5，再利用高度差使其在混合器7中混合均匀，并通过第一流量计6-1与第二流量计6-2进行计量使混合后的硝酸溶液浓度为38～45%，然后送入中和器9同氨气进行反应，按现有常压中和法生成硝酸铵。

本发明中浓硝酸与酸性水在混合器中进行混合，浓硝酸的浓度下降，放出稀释热，这些稀释热则直接随稀硝酸进入中和器中，并直接应用于中和器内溶液，提高其蒸发效果，从而将硝酸铵溶液进行浓缩，减少了后续蒸发过程的热能，大大节约了生产成本，每生产一吨硝酸铵，可减少消耗14000千卡热能。同时充分利用于了间硝装置的副产物酸性水，提高了酸性水的使用价值，并减少其加碱中和或提浓的处理费用。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置，包括中和器与浓硝酸储罐，其特征在于：所述浓硝酸储罐的出口通过第一输送泵与浓硝酸高位罐的入口连接，所述浓硝酸高位罐的出口与混合器的入口连接；所述混合器的入口还与酸性水高位罐的出口连接，所述酸性水高位罐的入口通过第二输送泵与酸性水储罐连接；所述中和器的入口分别与混合器的出口、氨气罐的出口连接；所述浓硝酸储罐内的浓硝酸浓度为55～65%，酸性水储罐内的酸性水浓度为3～5%，混合器出口的硝酸溶液浓度为38～45%。

2.根据权利要求1所述的浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置，其特征在于：所述浓硝酸高位罐、酸性水高位罐均设有溢流管，其溢流管分别与浓硝酸储罐、酸性水储罐连接。

3.根据权利要求1所述的浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置，其特征在于：所述浓硝酸高位罐、酸性水高位罐的出口分别设有计量的第一流量计与第二流量计。

4.根据权利要求1所述的浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置，其特征在于：所述浓硝酸高位罐、酸性水高位罐均位于混合器的上方。