CN105936501A - 一种直硝法生产硝酸的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直硝法生产硝酸的工艺，包括如下的步骤：(1)、氧气压缩，(2)、氨气压缩，(3)、一氧化氮制备，(4)、二氧化氮制备，(5)、喷淋法制备硝酸，(6)、一氧化氮回流，本发明在生产硝酸的过程中没有对环境有害的中间产物，没有对产品硝酸有影响的产物，最终副产物一氧化氮可以重复利用，整个制备工艺简单，产品品质高，很容易推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及硝酸制备技术领域，更具体地说，涉及一种直硝法生产硝酸的工艺。
背景技术
硝酸是一种重要得化工原料，在各类酸中产量仅次于硫酸。工业硝酸依HNO3含量多少分为浓硝酸(96％—98％)和稀硝酸(45％—70％)。稀硝酸大部分用于制造硝酸铵、硝酸磷肥和各种硝酸盐。浓硝酸最主要用于国防工业，是生产三硝基甲苯(TNT)、硝化纤维、硝化甘油等的主要原料。生产硝酸的中间产物——液体四氧化二氮是火箭、导弹发射的高能燃料。硝酸还广泛用于有机合成工业；用硝酸将苯硝化并经还原制得苯胺，用硝酸氧化，苯可制造邻苯二甲酸，均用于染料生产。此外，制药、塑料、有色金属冶炼等方面都需要用到硝酸。
硝酸工业与合成氨工业密接相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。现有的制备工艺中，制备工艺复杂，产品品质不高，而且对环境存在一定的污染。
因此，由于现有技术中存在上述的技术缺陷，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的为提供一种直硝法生产硝酸的工艺，旨在解决现有技术中存在的工艺复杂，品质不高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种直硝法生产硝酸的工艺，包括如下步骤：
(1)氧气压缩：将氧气通入氧气压缩罐中，将氧气压缩为液体，压力控制为2-3个标准大气压；
(2)氨气压缩：将氨气通入氨气压缩罐中，将氨气压缩为液体，压力控制为2-3个标准大气压；
(3)一氧化氮制备：将步骤(1)得到的氧气和步骤(2)得到的氨气按照4:5的体积比通入一氧化氮制备罐中，压力控制为2-3个标准大气压，产物得到一氧化氮；
(4)二氧化氮制备：将步骤(3)得到的一氧化氮和步骤(1)得到的氧气按照3:2的体积比通入二氧化氮制备罐中，压力控制为1个标准大气压，产物得到二氧化氮；
(5)喷淋法制备硝酸：将步骤(4)得到的二氧化氮通入喷淋室中，喷淋的液体为水，压力控制为0.5个标准大气压，产物为硝酸和一氧化氮；
(6)一氧化氮回流：将步骤(5)得到的一氧化氮通入二氧化氮制备储备罐中。
所述步骤(3)中氧气通入的时间早于氨气通入的时间。
所述步骤(4)中氧气通入的时间早于一氧化氮通入的时间。
所述步骤(5)中喷淋装置为耐腐蚀材质。
所述步骤(6)中二氧化氮制备储备罐中的一氧化氮与所述步骤(4)中的一氧化氮同时通入二氧化氮制备罐。
本发明的有益之处在于：本发明生产过程中产生的副产品对环境没有危害，最终副产物一氧化氮可以重新利用，大大节省了原料，而且副产物跟终产物硝酸很容易分离，能够保障硝酸的品质。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
(1)氧气压缩：将氧气通入氧气压缩罐中，将氧气压缩为液体，压力控制为2个标准大气压；
(2)氨气压缩：将氨气通入氨气压缩罐中，将氨气压缩为液体，压力控制为2个标准大气压；
(3)一氧化氮制备：将步骤(1)得到的氧气和步骤(2)得到的氨气按照4:5的体积比通入一氧化氮制备罐中，氧气通入的时间比氨气早10min，压力控制为2个标准大气压，产物得到一氧化氮；
(4)二氧化氮制备：将步骤(3)得到的一氧化氮和步骤(1)得到的氧气按照3:2的体积比通入二氧化氮制备罐中，氧气通入的时间比一氧化氮早10min，压力控制为1个标准大气压，产物得到二氧化氮；
(5)喷淋法制备硝酸：将步骤(4)得到的二氧化氮通入喷淋室中，喷淋的液体为水，压力控制为0.5个标准大气压，产物为硝酸和一氧化氮；
(6)一氧化氮回流：将步骤(5)得到的一氧化氮通入二氧化氮制备储备罐中。
实施例2：
(1)氧气压缩：将氧气通入氧气压缩罐中，将氧气压缩为液体，压力控制为3个标准大气压；
(2)氨气压缩：将氨气通入氨气压缩罐中，将氨气压缩为液体，压力控制为3个标准大气压；
(3)一氧化氮制备：将步骤(1)得到的氧气和步骤(2)得到的氨气按照4:5的体积比通入一氧化氮制备罐中，氧气通入的时间比氨气早5min，压力控制为3个标准大气压，产物得到一氧化氮；
(4)二氧化氮制备：将步骤(3)得到的一氧化氮和步骤(1)得到的氧气按照3:2的体积比通入二氧化氮制备罐中，氧气通入的时间比一氧化氮早5min，压力控制为1个标准大气压，产物得到二氧化氮；
(5)喷淋法制备硝酸：将步骤(4)得到的二氧化氮通入喷淋室中，喷淋的液体为水，压力控制为0.5个标准大气压，产物为硝酸和一氧化氮；
(6)一氧化氮回流：将步骤(5)得到的一氧化氮通入二氧化氮制备储备罐中。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种直硝法生产硝酸的工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)氧气压缩：将氧气通入氧气压缩罐中，将氧气压缩为液体，压力控制为2-3个标准大气压；
(2)氨气压缩：将氨气通入氨气压缩罐中，将氨气压缩为液体，压力控制为2-3个标准大气压；
(3)一氧化氮制备：将步骤(1)得到的氧气和步骤(2)得到的氨气按照4:5的体积比通入一氧化氮制备罐中，压力控制为2-3个标准大气压，产物得到一氧化氮；
(4)二氧化氮制备：将步骤(3)得到的一氧化氮和步骤(1)得到的氧气按照3:2的体积比通入二氧化氮制备罐中，压力控制为1个标准大气压，产物得到二氧化氮；
(5)喷淋法制备硝酸：将步骤(4)得到的二氧化氮通入喷淋室中，喷淋的液体为水，压力控制为0.5个标准大气压，产物为硝酸和一氧化氮；
(6)一氧化氮回流：将步骤(5)得到的一氧化氮通入二氧化氮制备储备罐中。
2.如权利要求1所述的一种直硝法生产硝酸的工艺，其特征在于，所述步骤(3)中氧气通入的时间早于氨气通入的时间。
3.如权利要求2所述的一种直硝法生产硝酸的工艺，其特征在于，所述步骤(4)中氧气通入的时间早于一氧化氮通入的时间。
4.如权利要求3所述的一种直硝法生产硝酸的工艺，其特征在于，所述步骤(5)中喷淋装置为耐腐蚀材质。
5.如权利要求4所述的一种直硝法生产硝酸的工艺，其特征在于，所述步骤(6)中二氧化氮制备储备罐中的一氧化氮与所述步骤(4)中的一氧化氮同时通入二氧化氮制备罐。
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2016
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