CN103553084A - 硝酸钠生产中转化气处理的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硝酸钠生产中转化气处理的方法和装置，装置包括转化塔、预转化塔、电除雾塔、气液分离器、酸封器和吸收塔，电除雾塔设有转化恒流高压直流电场。转化塔顶气体出口连接到预转化塔转化气入口。预转化塔转化气出口连接到转化气入口，转化气出口连接到吸收塔，分离液出口连接到酸封器。亚硝酸钠母液和稀硝酸在转化塔内进行转化反应生成硝酸钠溶液和转化气，硝酸钠溶液送至硝盐工段生成硝酸钠产品，转化气进入预转化塔与母液进行预转化反应。离开预转化塔顶的转化气通过电除雾塔恒流高压直流电场，除去硝酸酸雾、液滴和硝盐溶液细沫后到碱吸收系统。本发明利用高压直流电场捕集转化气中的杂质，净化转化气，提高转化气利用率，改善了亚硝酸钠和硝酸钠产品的质量。

Description

硝酸钠生产中转化气处理的方法和装置

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，涉及一种硝酸钠生产中转化气处理的方法和装置。

背景技术

在硝盐生产过程中，转化工序是将亚硝酸钠母液和稀硝酸在转化塔内进行反应，转化生成硝酸钠溶液和一氧化氮气体（即转化气）的过程，硝酸钠溶液送至硝盐工段进行蒸发、结晶、离心、干燥等操作生产硝酸钠产品，转化气净化后配入碱吸收系统中，继续与纯碱反应制备合格中和液，为生产亚硝酸钠做准备。

    转化气出转化塔时带出的硝酸酸雾、液滴及硝盐溶液细沫等杂质，降低了转化气进入碱吸收系统反应制备中和液中亚硝酸钠的浓度，转化气反应率低，造成转化气资源浪费，对生产很不利。对管道和设备的腐蚀性比较大，同时酸性物质随转化气进入碱吸收系统极大地降低了制备中和液中亚硝酸钠的比例，降低了对产品硝酸钠和亚硝酸钠的调控弹性，给生产带来很多不利因素。

采用气液分离器净化转化气，以除去转化气带出的硝酸酸雾、液滴及硝盐溶液细沫等酸性物质。分离后的转化气中仍带有部分硝盐溶液的液沫，如不能及时排出，液沫中硝钠和亚钠就会结晶析出，堵塞分离器，降低了分离效果甚至起不到分离作用，进而将转化气夹带的酸雾带入碱吸收系统，影响了氮氧化物的吸收率和中和液中亚硝酸钠的浓度。净化转化气成为硝盐生产中一项亟待解决的难题。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种硝酸钠生产中转化气处理的方法，以除去转化气中硝酸酸雾、液滴及硝盐溶液细沫等杂质，改善转化气及硝酸钠产品质量。本发明的另一目的是提供一种实现上述方法的转化气处理的装置。

本发明一种硝酸钠生产中转化气处理的方法，亚硝酸钠母液和稀硝酸在转化塔内进行转化反应生成硝酸钠溶液和转化气，硝酸钠溶液送至硝盐工段生成硝酸钠产品，转化气进入预转化塔与母液进行预转化反应。离开预转化塔顶转化气通过电除雾塔恒流高压直流电场，除去硝酸酸雾、液滴和硝盐溶液细沫后到碱吸收系统。

恒流高压直流电场的电流强度为200毫安，电压为60～90千伏。电除雾塔的操作温度为60～70℃，操作压力为0.05～0.2MPa。

本发明硝酸钠生产中转化气处理的装置，包括转化塔、预转化塔、母液进料泵和吸收塔。转化塔设有母液入口、转化液出口和塔顶气体出口，预转化塔设有预转化塔转化气入口和预转化塔转化气出口。母液进料泵连接到母液入口，转化液出口连接到转化液储槽，塔顶气体出口连接到预转化塔转化气入口。装置设有电除雾塔、气液分离器和酸封器。电除雾塔与气液分离器同体，位于气液分离器的上部。电除雾塔设有转化气出口、恒流高压直流电场、分离液出口和电除雾塔转化气进口，恒流高压直流电场位于电除雾塔的上部。气液分离器设有分离器转化气出口、转化气入口和分离器液体出口。预转化塔转化气出口连接到转化气入口，分离器转化气出口连接到电除雾塔转化气进口，转化气出口连接到吸收塔，分离液出口连接到酸封器。分离器液体出口连接到母液罐。

气液分离器设有分离液进口，封酸器连接到分离液进口。电除雾塔设有积液盘，积液盘与分离液出口连接。电除雾塔设有副线，分离器转化气出口通过副线连接到吸收塔。恒流高压直流电场包括伞形架、重锤支架、电晕极和沉淀极，电晕极为负极，沉淀极为正极。电除雾塔上部设有高压瓷瓶，恒流高压直流电场的伞形架与高压瓷瓶连接。电除雾塔的材质为321钢或316L钢，电晕极采用软态锰，所述沉淀极的材质为316L钢。

在恒流高压直流电场中，作负极的电晕极放出电子使气体带电，作正极的沉淀极吸收带电的酸雾、液滴等实现气液分离。转化气带出的硝酸酸雾、液滴及硝盐溶液细沫等杂质都是导电介质，通过恒流高压直流电场时，绝大部分带上负电荷且沿电力线方向吸附于沉淀极的表面，放出电荷而成为中性的物质，中性物质在极板表面不断凝聚，颗粒增大，最后成为液滴靠自身重力沿沉淀极表面流淌至设备底部，经分离液口排出。在电晕极附近带上正电荷的酸雾、液滴等被电晕极导线吸附，沿导线表面流下，汇聚于设备底部。净化后的转化气从电除雾塔顶部离开，高纯度的转化气送至碱吸收系统进行中和。

本发明通过在硝酸钠生产的转化气处理工序增加电除雾塔，利用电除雾塔高压直流电场捕集转化气中硝酸酸雾、液滴和硝盐溶液细沫等杂质，净化了转化气，提高了转化气的纯度。高纯度转化气进入碱吸收系统，提高了中和液中亚硝酸钠的浓度和转化气吸收率，有利于减少浪费提高转化气利用率，优化生产操作，改善亚硝酸钠和硝酸钠产品的质量。

附图说明

图1为本发明硝酸钠生产中转化气处理的装置的流程示意图；

图2为恒流高压直流电场的结构示意图。

其中：

1—高压瓷瓶、2—转化气出口、3—恒流高压直流电场、4—分离液出口、5—电除雾塔、6—酸封器、7—电除雾塔转化气进口、8—分离器转化气出口、9—转化气入口、10—气液分离器预转化液连通口、11—分离器液体出口、12—预转化塔转化气出口、13—预转化塔母液入口、14—预转化塔、15—预转化液连通口、16—预转化塔转化气入口、17—母液出口、18—转化塔、19—硝酸入口、20—积液盘、21—母液入口、22—转化液出口、23—转化塔回流出口、24—回流泵、25—母液进料泵、26—伞形架、27—重锤支架、28—气液分离器、29—分离液进口、30—副线、31—阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

本发明硝酸钠生产中转化气处理的装置如图1所示，包括转化塔18、预转化塔14、母液进料泵25、电除雾塔5、气液分离器28、酸封器6和吸收塔。转化塔设有母液入口21、转化液出口22、硝酸入口19和塔顶气体出口，预转化塔设有预转化塔转化气入口16、预转化塔母液入口13、预转化塔转化气出口12和预转化液连通口15。电除雾塔设有转化气出口2、恒流高压直流电场3、分离液出口4和电除雾转化气进口7，恒流高压直流电场位于电除雾塔的上部。气液分离器设有转化气入口9、分离器转化气出口8、分离液进口29、分离器液体出口11和气液分离器预转化液连通口10。母液进料泵连接到母液入口，转化液出口连接到转化液储槽，塔顶气体出口连接到预转化塔转化气入口，硝酸入口与硝酸罐连接。预转化塔转化气出口12连接到气液分离器的转化气入口9，预转化塔母液入口13与母液槽连接，预转化塔的下部出口与母液塔连接。电除雾塔的转化气出口2连接到吸收塔，分离液出口4连接到酸封器6。酸封器连接到气液分离器28的分离液进口29。电除雾塔5设有积液盘20，积液盘与分离液出口4连接。气液分离器的分离器转化气出口8连接到电除雾塔转化气进口7并通过副线30连接到吸收塔，连接管路设有阀门。预转化塔的预转化液连通口15通过管路连接到气体分离器预转化液连通口10。如图2所示，恒流高压直流电场包括伞形架26、重锤支架27、电晕极和沉淀极，电晕极为负极，沉淀极为正极。电晕极采用软态锰，沉淀极的材质为316L钢。电除雾塔5上部设有高压瓷瓶1，恒流高压直流电场的伞形架26与高压瓷瓶1连接。电除雾塔5的材质为321钢。

本发明硝酸钠生产中转化气处理过程为，来自母液塔的亚硝酸钠母液和来自酸塔的稀硝酸在转化塔18内进行转化反应生成硝酸钠溶液和一氧化氮气体，即转化气。硝酸钠溶液送至硝盐工段进行蒸发、结晶、离心、干燥等操作单元生成硝酸钠产品。转化气经预转化塔14后到电除雾塔5，通过恒流高压直流电场除硝酸酸雾、液滴及硝盐溶液细沫等杂质，分离杂质后的高浓度洁净转化气进入碱吸收系统，继续与纯碱反应制备中和液，为生产亚硝酸钠做准备。经电除雾塔恒流高压直流电场分离下来的分离液由酸封器6回收，利用系统压差送至预转化塔与亚硝酸钠母液反应。电除雾塔的工艺条件为恒流高压直流电场的电流强度为200毫安，电压为70千伏。电除雾塔的操作温度为65℃，操作压力为0.15 MPa。

Claims (10)

1.一种硝酸钠生产中转化气处理的方法，亚硝酸钠母液和稀硝酸在转化塔（18）内进行转化反应生成硝酸钠溶液和转化气，硝酸钠溶液送至硝盐工段生成硝酸钠产品，转化气进入预转化塔（14）与母液进行预转化反应，其特征是：离开预转化塔顶转化气通过电除雾塔（5）恒流高压直流电场，除去硝酸酸雾、液滴和硝盐溶液细沫后到碱吸收系统。

2.根据权利要求1所述的硝酸钠生产中转化气处理的方法，其特征是：所述恒流高压直流电场的电流强度为200毫安，电压为60～90千伏。

3.根据权利要求1所述的硝酸钠生产中转化气处理的方法，其特征是：所述电除雾塔的操作温度为60～70℃，操作压力为0.05～0.2MPa。

4.一种硝酸钠生产中转化气处理的装置，包括转化塔（18）、预转化塔（14）、母液进料泵（25）和吸收塔；转化塔设有母液入口（21）、转化液出口（22）和塔顶气体出口，预转化塔设有预转化塔转化气入口（16）和预转化塔转化气出口（12）；母液进料泵连接到母液入口，转化液出口连接到转化液储槽，塔顶气体出口连接到预转化塔转化气入口，其特征是：所述装置设有电除雾塔（5）、气液分离器（28）和酸封器（6）；电除雾塔与气液分离器同体，位于气液分离器的上部；所述电除雾塔设有转化气出口（2）、恒流高压直流电场（3）、分离液出口（4）和电除雾塔转化气进口（7），所述恒流高压直流电场位于电除雾塔的上部；所述气液分离器设有分离器转化气出口（8）、转化气入口（9）和分离器液体出口（11）；所述预转化塔转化气出口（12）连接到转化气入口（9），所述分离器转化气出口（8）连接到电除雾塔转化气进口（7），转化气出口连接到吸收塔，分离液出口连接到酸封器；所述分离器液体出口（11）连接到母液罐。

5.根据权利要求4所述的硝酸钠生产中转化气处理的装置，其特征是：所述气液分离器（28）设有分离液进口（29），所述封酸器（6）连接到分离液进口。

6.根据权利要求1所述的硝酸钠生产中转化气处理的装置，其特征是：所述电除雾塔设有积液盘（20），积液盘与分离液出口（4）连接。

7.根据权利要求1所述的硝酸钠生产中转化气处理的装置，其特征是：所述电除雾塔设有副线（30），分离器转化气出口（8）通过副线连接到吸收塔。

8.根据权利要求1所述的硝酸钠生产中转化气处理的装置，其特征是：所述恒流高压直流电场包括伞形架（26）、重锤支架（27）、电晕极和沉淀极，电晕极为负极，沉淀极为正极。

9.根据权利要求8所述的硝酸钠生产中转化气处理的装置，其特征是：所述电除雾塔（5）上部设有高压瓷瓶（1），所述恒流高压直流电场的伞形架（26）与高压瓷瓶连接。

10.根据权利要求8所述的硝酸钠生产中转化气处理的装置，其特征是：所述电除雾塔（5）的材质为321钢或316L钢，所述电晕极采用软态锰，所述沉淀极的材质为316L钢。

Images