CN103848443B - 硝酸钠/亚硝酸钠生产蒸汽自给系统 - Google Patents

硝酸钠/亚硝酸钠生产蒸汽自给系统 Download PDF

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Abstract

一种硝酸钠/亚硝酸钠生产蒸汽自给系统，适用于硝酸钠/亚硝酸钠的制备。脱盐水箱经省煤器与余热锅炉相连，余热锅炉与氨氧化反应器连接；省煤器经碱吸收、预热器、Ⅰ效蒸发器、Ⅱ效蒸发器与结晶机相通；预热器与脱盐水箱连接；转化器分别与Ⅰ效蒸发器、离心机相连；Ⅱ效蒸发器分别与溶碱工段、结晶机连接；溶碱工段经冷凝器、结晶机与离心机连接。本发明节能效益显著，便于工艺调节和污染物减排，自动化程度高，节汽效果显著，资源化利用率高。

Description

硝酸钠/亚硝酸钠生产蒸汽自给系统
技术领域
 本发明涉及硝酸钠/亚硝酸钠制备技术领域，具体说是一种硝酸钠/亚硝酸钠生产中蒸汽自给系统。 
背景技术
硝酸钠/亚硝酸钠的生产主要包括溶碱、氨氧化、碱吸收、转化、蒸发及后处理等工段。溶碱工段是将纯碱溶解至合格的浓度，为碱吸收工段提供用于吸收NO2、NO气体的碱液中和液；氨氧化工段制备NO、NO2气体，去碱吸收工段；碱吸收工段利用碱液吸收NO2、NO气体；转化工段将来自离心机的亚钠母液与稀硝酸反应生成硝酸钠溶液；蒸发工段对来自碱吸收工段的含NaNO2、NaNO3中和液以及来自转化工段的含NaNO3转化液进行蒸发浓缩，浓缩成饱和液体后去后处理工段；后处理工段对NaNO2、NaNO3饱和溶液进一步结晶、干燥，生产成品。
在此过程中，蒸发工艺分为单效蒸发和双效蒸发或多效蒸发，目前在国内单效蒸发技术由于热能利用率低，应用较少，双效蒸发技术应用较成熟，但由于硝盐行业各制造商的工艺不同，蒸汽消耗也大有差异，总体上蒸汽利用情况不乐观，自给蒸汽量小，外供蒸汽需求量大，冷凝水也未得到有效利用，导致生产成本高，对环境也有很大的污染。
另一方面，生产过程中产生有大量余热，由于技术落后等原因的限制，未得到有效的回收利用，通过热量交换的方式流失，有些厂家利用余热锅炉出来的烟气与来自尾气处理器的尾气进行热交换，虽然烟气温度得到降低，热量却进入尾气排放掉了，这样就造成了资源的重复消耗和浪费，资源化利用水平低，导致整个生产的能耗偏高。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种硝酸钠/亚硝酸钠生产蒸汽自给系统 ，不需外供蒸汽，使蒸汽自给率达到100%，同时可回收蒸发和结晶过程中的冷凝水进行二次利用，减少脱盐水用量，节约水资源和能源消耗，调节亚硝酸钠/硝酸钠含量比值，减少尾气NOX排放量。
 为实现上述目的，本发明的系统方案如下：
脱盐水箱经省煤器与余热锅炉相连，余热锅炉与氨氧化反应器连接；省煤器经碱吸收、预热器、Ⅰ效蒸发器、Ⅱ效蒸发器与结晶机相通；预热器与脱盐水箱连接；转化器分别与Ⅰ效蒸发器、离心机相连；Ⅱ效蒸发器分别与溶碱工段、结晶机连接；溶碱工段经冷凝器、结晶机与离心机连接；
来自省煤器的脱盐水通过余热锅炉吸收氨氧化反应器的烟气热量，生产蒸汽并入蒸汽管网，供蒸发工段浓缩物料用；降温后的烟气通过省煤器再与来自脱盐水箱的余热锅炉进水换热，烟气温度进一步降低后去碱吸收工段被碱液吸收生成中和液；脱盐水温度升高后进入余热锅炉提高蒸汽产量；
来自离心机的亚钠母液送入转化器与硝酸反应生成硝酸钠溶液；
来自碱吸收工段的中和液与来自转化器的转化液先进入Ⅰ效蒸发器正压蒸发浓缩,再进入Ⅱ效蒸发器负压蒸发浓缩形成饱和溶液后去结晶机结晶成为固体颗粒；
来自蒸汽管网的一次蒸汽进入Ⅰ效蒸发器对物料进行加热并转化为冷凝水，Ⅰ效一次蒸汽冷凝水通过预热器加热进入Ⅰ效蒸发器的中和液，然后进入余热锅炉生产蒸汽，Ⅰ效蒸发器产生的二次蒸汽去Ⅱ效蒸发器加热物料，热量传递给物料后转化为冷凝水，回收去溶碱工段溶碱用，Ⅱ效蒸发器产生的二次蒸汽经冷凝器的冷却作用，最终形成冷凝水去溶碱工段溶碱用；
来自蒸发工段的饱和物料送至结晶机结晶，在真空结晶过程中产生蒸汽，经冷凝器回收送到溶碱工段溶碱用；晶体去离心机，进一步除掉晶体中的水分形成成品，并产生亚钠母液，转化器将来自离心机的亚钠母液与稀硝酸反应生成硝酸钠溶液。
本发明与现有技术相比，具有以下优点。
（1）节能效益显著：利用省煤器对余热锅炉补水进行加热，增加了锅炉产汽量，提高了热能利用率。
（2）便于工艺调节和污染物减排：利用省煤器降低了工艺气体的温度，可调节碱吸收工段碱吸收液中亚硝酸钠/硝酸钠含量比值，满足生产需要，降低尾气中氮氧化物含量，提升NOX吸收率，减少尾气NOX排放量。
（3）自动化程度高：省煤器装有自动调节阀，便于通过分散控制系统上进行远程控制。
（4）节汽效果显著：采用双效并流蒸发、外加热自然型循环式与真空负压蒸发方式，减少蒸汽消耗，具有蒸发速度快、浓缩比重大、蒸汽得到反复使用的优势，使蒸汽达到自给自足的状态，提高热能利用率。
（5）资源化利用率高：回收Ⅰ效蒸发器一次蒸汽冷凝水加热中和液后去锅炉、Ⅱ效蒸发器的冷凝水及结晶蒸发冷凝水，供溶碱工段溶碱用，减少了脱盐水用量，并回收利用了冷凝水中含有的微量亚硝酸钠和硝酸钠，提高资源化利用水平，具有显著的节能减排效果。
附图说明
图1为本发明的系统简图。
具体实施方式
如图1所示，脱盐水箱1经省煤器2与余热锅炉3相连，余热锅炉3与氨氧化反应器4连接；省煤器2经碱吸收5、预热器6、Ⅰ效蒸发器8、Ⅱ效蒸发器9与结晶机12相通；预热器6与脱盐水箱1连接；转化器7分别与Ⅰ效蒸发器8、离心机11相连；Ⅱ效蒸发器9分别与溶碱工段10、结晶机12连接；溶碱工段10经冷凝器13、结晶机12与离心机11连接；
来自省煤器2的脱盐水通过余热锅炉3吸收氨氧化反应器4的烟气热量，生产蒸汽并入蒸汽管网，供蒸发工段浓缩物料用；降温后的烟气通过省煤器2再与来自脱盐水箱1的余热锅炉3的进水换热，烟气温度进一步降低后去碱吸收5工段被碱液吸收生成中和液；脱盐水温度升高后进入余热锅炉3提高蒸汽产量；
来自离心机11的亚钠母液送入转化器7与硝酸反应生成硝酸钠溶液；
来自碱吸收5工段的中和液与来自转化器7的转化液先进入Ⅰ效蒸发器8正压蒸发浓缩后,再进入Ⅱ效蒸发器9负压蒸发浓缩形成饱和溶液后去结晶机12结晶成为固体颗粒；
来自蒸汽管网的一次蒸汽进入Ⅰ效蒸发器8对物料进行加热并转化为冷凝水，Ⅰ效一次蒸汽冷凝水通过预热器6加热进入Ⅰ效蒸发器8的中和液，然后进入余热锅炉3生产蒸汽，Ⅰ效蒸发器8产生的二次蒸汽去Ⅱ效蒸发器9加热物料，热量传递给物料后转化为冷凝水，回收去溶碱工段10溶碱用，Ⅱ效蒸发器9产生的二次蒸汽经冷凝器13的冷却作用，最终形成冷凝水去溶碱工段10溶碱用；
来自蒸发工段的饱和物料送至结晶机12结晶，在真空结晶过程中产生蒸汽，经冷凝器13回收送到溶碱工段10溶碱用；晶体去离心机11，进一步除掉晶体中的水分形成成品，并产生亚钠母液，转化器7将来自离心机11的亚钠母液与稀硝酸反应生成硝酸钠溶液。

Claims (1)

1.一种硝酸钠/亚硝酸钠生产蒸汽自给系统，其特征在于：脱盐水箱（1）经省煤器（2）与余热锅炉（3）相连，余热锅炉（3）与氨氧化反应器（4）连接；省煤器（2）经碱吸收（5）、预热器（6）、Ⅰ效蒸发器（8）、Ⅱ效蒸发器（9）与结晶机（12）相通；预热器（6）与脱盐水箱（1）连接；转化器（7）分别与Ⅰ效蒸发器（8）、离心机（11）相连；Ⅱ效蒸发器（9）分别与溶碱工段（10）、结晶机（12）连接；溶碱工段（10）经冷凝器（13）、结晶机（12）与离心机（11）连接；
来自省煤器（2）的脱盐水通过余热锅炉（3）吸收氨氧化反应器（4）的烟气热量，生产蒸汽并入蒸汽管网，供蒸发工段浓缩物料用；降温后的烟气通过省煤器（2）再与来自脱盐水箱（1）的余热锅炉（3）的进水换热，烟气温度进一步降低后去碱吸收（5）工段被碱液吸收生成中和液；脱盐水温度升高后进入余热锅炉（3）提高蒸汽产量；
来自离心机（11）的亚钠母液送入转化器（7）与硝酸反应生成硝酸钠溶液；
来自碱吸收（5）工段的中和液与来自转化器（7）的转化液先进入Ⅰ效蒸发器（8）正压蒸发浓缩后,再进入Ⅱ效蒸发器（9）负压蒸发浓缩形成饱和溶液后去结晶机（12）结晶成为固体颗粒；
来自蒸汽管网的一次蒸汽进入Ⅰ效蒸发器（8）对物料进行加热并转化为冷凝水，Ⅰ效一次蒸汽冷凝水通过预热器（6）加热进入Ⅰ效蒸发器（8）的中和液，然后进入余热锅炉（3）生产蒸汽，Ⅰ效蒸发器（8）产生的二次蒸汽去Ⅱ效蒸发器（9）加热物料，热量传递给物料后转化为冷凝水，回收去溶碱工段（10）溶碱用，Ⅱ效蒸发器（9）产生的二次蒸汽经冷凝器（13）的冷却作用，最终形成冷凝水去溶碱工段（10）溶碱用。
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Pledgee: China CITIC Bank Co.,Ltd. Xiangyang Branch

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