CN108744572B - 从含硝酸废液中回收硝酸的装置及方法 - Google Patents

Abstract

从含硝酸废液中回收硝酸的装置及方法，回收装置蒸馏釜上的气流出口通过管道与冷凝器上的气流进口连接，其管道上设有用来测量蒸气温度的第二温度计，冷凝器上的气流出口通过管道与蒸馏缓冲罐上的进料口连接，蒸馏缓冲罐的底部出料管通过管道与储液罐的进料口连接，蒸馏缓冲罐的气流出口管道及储液罐的气流出口管道通过管道分别与带有真空表的缓冲罐的气流进口端连接，缓冲罐的气流出口管道端通过管道与真空泵连接。回收过程采用间歇式两级蒸馏，一级蒸馏结束后再进行二级蒸馏，一级底液作为二级蒸馏的原液。二级蒸馏排出的残渣及二级底液经过滤后，滤液和含硝酸废液一起进行一级蒸馏，滤渣进废水处理系统进一步处理。

Description

从含硝酸废液中回收硝酸的装置及方法

技术领域

本发明涉及铀水冶技术领域，特别是一种从含硝酸废液中回收硝酸的装置及方法。

背景技术

目前，在铀的纯化、浓缩、核燃料元件生产中所产生的废料回收及乏燃料后处理工艺中，均用到硝酸溶解——萃取——反萃取——氨水沉淀工艺纯化提铀。该工艺生产过程中均会产生含硝酸废液，该含硝酸废液中硝酸浓度可达100～250g/L。以前常规的废水处理方法是将该含硝酸废液与其他废水混合在一起，加入氨水中和至弱碱性，生成硝酸盐之后外排，该工艺一方面需要消耗大量的碱，另一方面酸碱中和导致废水中硝酸根浓度增加，硝酸根的处理难度增大，废水处理成本增加。

近年来，从含硝酸废液中回收硝酸的方法有脱硝法、渗析法、蒸发浓缩法等。上述方法都能一定程度的回收 部分硝酸，但硝酸的回收率低。为了提高硝酸的回收率，在回收过程中有时会通过加入其他新的物质来提高硝酸回收率，但加入的新物质会造成进一步废水治理的困难，或是产生其他物质造成新的环境污染和资源浪费，或是成本过高不利于生产。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种从含硝酸废液中回收硝酸的装置及方法。

本发明的技术方案是：从含硝酸废液中回收硝酸的装置，包括带有加热和搅拌装置的蒸馏釜、冷凝器、蒸馏缓冲罐、储液罐、带有第二真空表的缓冲罐、真空泵。

蒸馏釜顶部设有用来测量蒸馏釜内液体温度的第一温度计，其进料口上设有第一阀门，其顶部设有用来测量蒸馏釜真空度的第一真空表，其底部三通出料管上设有第二阀门及第三阀门，第三阀门用来取样。

蒸馏缓冲罐顶部的气流出口管道上设有第四阀门，其底部的出料管上设有第五阀门。

储液罐顶部的气流出口管道上设有第六阀门，其顶部的通气管道上设有旁通阀，其底部的出料管上设有第七阀门。

缓冲罐顶部设有用来测量真空度的第二真空表，其底部的排液管道上设有第八阀门。

蒸馏釜上的气流出口通过管道与冷凝器上的气流进口连接，其管道上设有用来测量蒸气温度的第二温度计，冷凝器上的气流出口通过管道与蒸馏缓冲罐上的进料口连接，蒸馏缓冲罐的底部出料管通过管道与储液罐的进料口连接，蒸馏缓冲罐的气流出口管道及储液罐的气流出口管道通过管道分别与带有真空表的缓冲罐的气流进口端连接，缓冲罐的气流出口管道端通过管道与真空泵连接。

采用上述回收装置从含硝酸废液中回收硝酸的方法，所述含硝酸废液中的硝酸含量为100～250g/L，整个回收过程采用间歇式两级蒸馏，一级蒸馏结束后再进行二级蒸馏，一级蒸馏和二级蒸馏采用一套回收装置完成。

其具体操作步骤如下：

A、一级蒸馏

A1、打开蒸馏釜进料口上的第一阀门加入含硝酸废液，含硝酸废液的加入量为蒸馏釜容积的三分之二～五分之四，加料完毕后关闭第一阀门，同时打开蒸馏缓冲罐气流出口管道上的第四阀门、蒸馏缓冲罐底部出料管上的第五阀门及储液罐气流出口管道上的第六阀门，启动真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置对蒸馏釜内的含硝酸废液进行进行一级蒸馏，其中第一真空表和第二真空表示数稳定在-0.090～-0.070MPa，一级蒸馏加热温度为70～80℃，加热蒸馏产生的蒸气通过管道进入冷凝器，经冷凝器冷却后形成一级冷凝液进入蒸馏缓冲罐，再从蒸馏缓冲罐进入储液罐。

A2、当储液罐内的一级冷凝液体积为储液罐容积的三分之二～五分之四时，关闭第五阀门、第六阀门，然后打开储液罐上的旁通阀及储液罐底部出料管上的第七阀门，利用储液罐内外大气压相等释放出一级冷凝液。

然后再关闭旁通阀及第七阀门，打开第五阀门、第六阀门，对蒸馏釜内剩余的液体继续进行一级蒸馏。

一级冷凝液硝酸含量低，取样分析后作为稀硝酸使用。

A3、当从蒸馏缓冲罐进入储液罐中的一级冷凝液停滞，即一级冷凝液出液速度很慢时，关闭真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置，停止一级蒸馏，此时蒸馏釜内剩余的液体为一级底液，一级底液的硝酸浓度为450～550g/L。

A4、打开蒸馏釜上的第一阀门及第二阀门，利用蒸馏釜内外大气压相等释放出一级底液并储存起来，然后关闭第一阀门及第二阀门，重复A1～A3步骤。

在A1步骤中，一级蒸馏开始后采用连续加料的方式，当蒸馏缓冲罐中一级冷凝液的出液速度降至原来的三分之一～三分之二时，使用柱塞泵对蒸馏釜连续进料，进料速度根据蒸馏缓冲罐中一级冷凝液的出液速度来调节，进料速度是出液速度的1.5～2.5倍。

B、二级蒸馏

二级蒸馏开始前，将蒸馏釜内的一级底液及储液罐内一级冷凝液释放干净。

B1、将存储起来的一级底液作为二级蒸馏的原液，打开蒸馏釜进料口的第一阀门加入一级底液，一级底液的加入量为蒸馏釜容积的三分之二～五分之四，加料完毕后关闭第一阀门，同时打开蒸馏缓冲罐气流出口管道上的第四阀门、蒸馏缓冲罐底部出料管上的第五阀门及储液罐气流出口管道上的第六阀门，启动真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置对蒸馏釜内的一级底液进行进行二级蒸馏，其中第一真空表和第二真空表示数稳定在-0.090～-0.070MPa，二级蒸馏加热温度为110～120℃，加热蒸馏产生的蒸气通过管道进入冷凝器，经冷凝器冷却后形成二级冷凝液进入蒸馏缓冲罐，再从蒸馏缓冲罐进入储液罐。

B2、当储液罐内的二级冷凝液体积为储液罐容积的三分之二～五分之四时，关闭第五阀门、第六阀门，然后打开储液罐上的旁通阀及储液罐底部出料管上的第七阀门，利用储液罐内外大气压相等释放出二级冷凝液。

然后再关闭旁通阀及第七阀门，打开第五阀门、第六阀门，对蒸馏釜内剩余的液体继续进行二级蒸馏。

二级冷凝液硝酸含量高，取样分析后作为浓硝酸使用。

B3、当从蒸馏缓冲罐进入储液罐中的二级冷凝液停滞，即二级冷凝液出液速度很慢时，蒸馏釜内基本为残渣，此时打开蒸馏釜上的第一阀门，加入一级冷凝液或水，一级冷凝液或水的加入量加上残留在蒸馏釜内的残渣不得低于蒸馏釜容积的五分之一～四分之一，然后关闭第一阀门继续进行二级蒸馏。

依此步骤进行3～5次，将蒸馏釜内残渣中的余酸进行进一步回收，以提高硝酸回收率，然后关闭真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置，停止二级蒸馏，此时蒸馏釜内剩余残渣及少量二级底液，二级底液的硝酸浓度为650～800g/L。

B4、二级蒸馏结束后，打开蒸馏釜上的第一阀门及第二阀门，利用蒸馏釜内外大气压相等将残渣及二级底液排出。

排出的残渣及二级底液经过滤后，滤液和含硝酸废液一起进行一级蒸馏，滤渣进废水处理系统进一步处理。

本发明的进一步技术方案是：从含硝酸废液中回收硝酸的两级串联装置，将两套回收装置串联一起，在两套串联在一起的回收装置中，一套回收装置作为一级蒸馏回收装置I，用来一级蒸馏，一套回收装置作为二级蒸馏回收装置Ⅱ，用来二级蒸馏。

其中：二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏釜的容积为一级蒸馏回收装置I中蒸馏釜的容积二分之一。

二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏缓冲罐的容积为一级蒸馏回收装置I中蒸馏缓冲罐的容积二分之一。

二级蒸馏回收装置Ⅱ中储液罐的容积为一级蒸馏回收装置I中储液罐的容积二分之一。

一级蒸馏回收装置I中蒸馏釜底部三通出料管上的第二阀门通过管道与二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏釜的进料口连接，其管道上设有补液管及通气管道，补液管上设有补液阀，通气管道设有旁通阀。

采用两级串联回收装置从含硝酸废液中回收硝酸的方法，所述含硝酸废液中的硝酸含量为100～250g/L，

整个回收过程采用间歇式两级蒸馏，首先进行一级蒸馏，然后将一级蒸馏回收装置I得到的一级底液释放到二级蒸馏回收装置Ⅱ中，再进行二级蒸馏。

其具体操作步骤如下：

A、一级蒸馏

A1、一级蒸馏通过一级蒸馏回收装置I完成，打开蒸馏釜进料口上的第一阀门加入含硝酸废液，含硝酸废液的加入量为蒸馏釜容积的三分之二～五分之四，加料完毕后关闭第一阀门，同时打开蒸馏缓冲罐气流出口管道上的第四阀门、蒸馏缓冲罐底部出料管上的第五阀门及储液罐气流出口管道上的第六阀门，启动真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置对蒸馏釜内的含硝酸废液进行进行一级蒸馏，其中第一真空表和第二真空表示数稳定在-0.090～-0.070MPa，一级蒸馏加热温度为70～80℃，加热蒸馏产生的蒸气通过管道进入冷凝器，经冷凝器冷却后形成一级冷凝液进入蒸馏缓冲罐，再从蒸馏缓冲罐进入储液罐。

A2、当储液罐内的一级冷凝液体积为储液罐容积的三分之二～五分之四时，关闭第五阀门、第六阀门，然后打开储液罐上的旁通阀及储液罐底部出料管上的第七阀门，利用储液罐内外大气压相等释放出一级冷凝液。

然后再关闭旁通阀及第七阀门，打开第五阀门、第六阀门，对蒸馏釜内剩余的液体继续进行一级蒸馏。

一级冷凝液硝酸含量低，取样分析后作为稀硝酸使用。

A3、当从蒸馏缓冲罐进入储液罐中的一级冷凝液停滞，即一级冷凝液出液速度很慢时，关闭真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置，停止一级蒸馏，此时蒸馏釜内剩余的液体为一级底液，一级底液的硝酸浓度为450～550g/L。

在A1步骤中，一级蒸馏回收装置I开始一级蒸馏后采用连续加料的方式，当蒸馏缓冲罐中一级冷凝液的出液速度降至原来的三分之一～三分之二时，使用柱塞泵对蒸馏釜连续进料，进料速度根据蒸馏缓冲罐中一级冷凝液的出液速度来调节，进料速度是出液速度的1.5～2.5倍。

B、二级蒸馏

B1、二级蒸馏通过二级蒸馏回收装置Ⅱ完成，将一级蒸馏回收装置I蒸馏釜内的一级底液作为二级蒸馏的原液，打开二级蒸馏回收装置Ⅱ真空泵，并打开二级蒸馏回收装置Ⅱ第四阀门、第五阀门、第六阀门，使得二级蒸馏装置Ⅱ中蒸馏釜中处于真空状态，且二级蒸馏回收装置Ⅱ第一真空表和第二真空表示数稳定在-0.090～-0.070MPa，然后打开一级蒸馏回收装置I中蒸馏釜上的第二阀门及二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏釜上的第一阀门，将一级蒸馏装置I蒸馏釜中的一级底液转移至二级蒸馏回收装置Ⅱ蒸馏釜内，再关闭一级蒸馏回收装置I中蒸馏釜上的第二阀门及二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏釜上的第一阀门，将二级蒸馏回收装置Ⅱ蒸馏釜内的加热温度调节到110～120℃，开始加热搅拌，进行二级蒸馏。

加热蒸馏产生的蒸气通过管道进入二级蒸馏回收装置Ⅱ冷凝器，经冷凝器冷却后形成二级冷凝液进入二级蒸馏回收装置Ⅱ蒸馏缓冲罐，再从蒸馏缓冲罐进入二级蒸馏回收装置Ⅱ储液罐。

B2、当二级蒸馏回收装置Ⅱ储液罐内的二级冷凝液体积达到储液罐容积的三分之二～五分之四时，关闭二级蒸馏回收装置Ⅱ第五阀门、第六阀门，打开二级蒸馏回收装置Ⅱ旁通阀及第七阀门，利用二级蒸馏回收装置Ⅱ储液罐内外大气压相等释放出二级冷凝液。

然后再关闭旁通阀及第七阀门，打开第五阀门及第六阀门，继续进行二级蒸馏。

二级冷凝液硝酸含量高，取样分析后作为浓硝酸使用。

B3、当从蒸馏缓冲罐进入储液罐中的二级冷凝液停滞，即二级冷凝液出液速度很慢时，蒸馏釜内基本为残渣，此时打开二级蒸馏回收装置Ⅱ蒸馏釜上的第一阀门及补液管上的补液阀，加入一级冷凝液或水，一级冷凝液或水的加入量加上残留在蒸馏釜内的残渣不得低于蒸馏釜容积的五分之一～四分之一，然后关闭补液阀及第一阀门继续进行二级蒸馏。

依此步骤进行3～5次，将蒸馏釜内残渣中的余酸进行进一步回收，以提高硝酸回收率，然后关闭真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置，停止二级蒸馏，此时蒸馏釜内剩余残渣及少量二级底液，二级底液的硝酸浓度为650～800g/L。

B4、二级蒸馏结束后，打开通气管道上的旁通阀及第二阀门，利用蒸馏釜内外大气压相等将残渣及二级底液排出。

排出的残渣及二级底液经过滤后，滤液和含硝酸废液一起进行一级蒸馏，滤渣进废水处理系统进一步处理。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

采用本发明提供的回收装置回收硝酸，回收的一级冷凝液硝酸含量低，取样分析后作为稀硝酸使用。回收的二级冷凝液硝酸含量高，取样分析后作为浓硝酸使用。二级底液经过滤后，滤液返回蒸馏釜继续蒸馏，滤渣进废水处理系统进一步处理。

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明提供的回收装置结构示意图；

附图2为本发明提供的两级串联回收装置结构示意图。

具体实施方式

实施例一、从含硝酸废液中回收硝酸的装置，包括带有加热和搅拌装置的蒸馏釜1、冷凝器2、蒸馏缓冲罐3、储液罐4、带有第二真空表5-1的缓冲罐5、真空泵6。

蒸馏釜1顶部设有用来测量蒸馏釜1内液体温度的第一温度计1-1，其进料口上设有第一阀门1-2，其顶部设有用来测量蒸馏釜1真空度的第一真空表1-3，其底部三通出料管上设有第二阀门1-4及第三阀门1-5，第三阀门1-5用来取样。

蒸馏缓冲罐3顶部的气流出口管道上设有第四阀门3-1，其底部的出料管上设有第五阀门3-2。

储液罐4顶部的气流出口管道上设有第六阀门4-1，其顶部的通气管道上设有旁通阀4-2，其底部的出料管上设有第七阀门4-3。

缓冲罐顶部设有用来测量真空度的第二真空表5-1，其底部的排气管道上设有第八阀门5-2。

蒸馏釜1上的气流出口通过管道与冷凝器2上的气流进口连接，其管道上设有用来测量蒸气温度的第二温度计7，冷凝器2上的气流出口通过管道与蒸馏缓冲罐3上的进料口连接，蒸馏缓冲罐3的底部出料管通过管道与储液罐4的进料口连接，蒸馏缓冲罐3的气流出口管道及储液罐4的气流出口管道通过管道分别与带有真空表5-1的缓冲罐5的气流进口端连接，缓冲罐5的气流出口管道端通过管道与真空泵6连接。

实施例二、采用如实施例一所述的回收装置从含硝酸废液中回收硝酸的方法，所述含硝酸废液中的硝酸含量为100～250g/L，整个回收过程采用间歇式两级蒸馏，一级蒸馏结束后再进行二级蒸馏，一级蒸馏和二级蒸馏采用一套回收装置完成。

其具体操作步骤如下：

A、一级蒸馏

A1、打开蒸馏釜1进料口上的第一阀门1-2加入含硝酸废液，含硝酸废液的加入量为蒸馏釜1容积的三分之二～五分之四，加料完毕后关闭第一阀门1-2，同时打开蒸馏缓冲罐3气流出口管道上的第四阀门3-1、蒸馏缓冲罐3底部出料管上的第五阀门3-2及储液罐4气流出口管道上的第六阀门4-1，启动真空泵6和蒸馏釜1内的加热搅拌装置对蒸馏釜1内的含硝酸废液进行进行一级蒸馏，其中第一真空表1-3和第二真空表5-1示数稳定在-0.090～-0.070MPa，一级蒸馏加热温度为70～80℃，加热蒸馏产生的蒸气通过管道进入冷凝器2，经冷凝器2冷却后形成一级冷凝液进入蒸馏缓冲罐3，再从蒸馏缓冲罐3进入储液罐4。

A2、当储液罐4内的一级冷凝液体积为储液罐4容积的三分之二～五分之四时，关闭第五阀门3-2、第六阀门4-1，然后打开储液罐4上的旁通阀4-2及储液罐4底部出料管上的第七阀门4-3，利用储液罐4内外大气压相等释放出一级冷凝液。

然后再关闭旁通阀4-2及第七阀门4-3，打开第五阀门3-2、第六阀门4-1，对蒸馏釜1内剩余的液体继续进行一级蒸馏。

一级冷凝液硝酸含量低，取样分析后作为稀硝酸使用。

A3、当从蒸馏缓冲罐3进入储液罐4中的一级冷凝液停滞，即一级冷凝液出液速度很慢时，关闭真空泵6和蒸馏釜1内的加热搅拌装置，停止一级蒸馏，此时蒸馏釜1内剩余的液体为一级底液，一级底液的硝酸浓度为450～550g/L。

A4、打开蒸馏釜1上的第一阀门1-2及第二阀门1-4，利用蒸馏釜1内外大气压相等释放出一级底液并存储起来，然后关闭第一阀门1-2及第二阀门1-4，重复A1～A3步骤。

B、二级蒸馏

二级蒸馏开始前，将蒸馏釜1内的一级底液及储液罐4内一级冷凝液释放干净。

B1、将存储起来的一级底液作为二级蒸馏的原液，打开蒸馏釜1进料口的第一阀门1-2加入一级底液，一级底液的加入量为蒸馏釜1容积的三分之二～五分之四，加料完毕后关闭第一阀门1-2，同时打开蒸馏缓冲罐3气流出口管道上的第四阀门3-1、蒸馏缓冲罐3底部出料管上的第五阀门3-2及储液罐4气流出口管道上的第六阀门4-1，启动真空泵6和蒸馏釜1内的加热搅拌装置对蒸馏釜1内的一级底液进行进行二级蒸馏，其中第一真空表1-3和第二真空表5-1示数稳定在-0.090～-0.070MPa，二级蒸馏加热温度为110～120℃，加热蒸馏产生的蒸气通过管道进入冷凝器2，经冷凝器2冷却后形成二级冷凝液进入蒸馏缓冲罐3，再从蒸馏缓冲罐3进入储液罐4。

B2、当储液罐4内的二级冷凝液体积为储液罐4容积的三分之二～五分之四时，关闭第五阀门3-2、第六阀门4-1，然后打开储液罐4上的旁通阀4-2及储液罐4底部出料管上的第七阀门4-3，利用储液罐4内外大气压相等释放出二级冷凝液。

然后再关闭旁通阀4-2及第七阀门4-3，打开第五阀门3-2、第六阀门4-1，对蒸馏釜1内剩余的液体继续进行二级蒸馏。

二级冷凝液硝酸含量高，取样分析后作为浓硝酸使用。

B3、当从蒸馏缓冲罐3进入储液罐4中的二级冷凝液停滞，即二级冷凝液出液速度很慢时，蒸馏釜1内基本为残渣，此时打开蒸馏釜1上的第一阀门1-2，加入一级冷凝液或水，一级冷凝液或水的加入量加上残留在蒸馏釜1内的残渣不得低于蒸馏釜1容积的五分之一～四分之一，然后关闭第一阀门1-2继续进行二级蒸馏。

依此步骤进行3～5次，将蒸馏釜内残渣中的余酸进行进一步回收，以提高硝酸回收率，然后关闭真空泵6和蒸馏釜1内的加热搅拌装置，停止二级蒸馏，此时蒸馏釜1内剩余残渣及少量二级底液，二级底液的硝酸浓度为650～800g/L。

B4、二级蒸馏结束后，打开蒸馏釜1上的第一阀门1-2及第二阀门1-4，利用蒸馏釜1内外大气压相等将残渣及二级底液排出。

排出的残渣及二级底液经过滤后，滤液和含硝酸废液一起进行一级蒸馏，滤渣进废水处理系统进一步处理。

实施例三、从含硝酸废液中回收硝酸的两级串联装置，将两套如实施例一所述的回收装置串联一起，在两套串联在一起的回收装置中，一套回收装置作为一级蒸馏回收装置I，用来一级蒸馏，一套回收装置作为二级蒸馏回收装置Ⅱ，用来二级蒸馏。

其中：二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏釜1的容积为一级蒸馏回收装置I中蒸馏釜1的容积二分之一。

二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏缓冲罐3的容积为一级蒸馏回收装置I中蒸馏缓冲罐3的容积二分之一。

二级蒸馏回收装置Ⅱ中储液罐4的容积为一级蒸馏回收装置I中储液罐4的容积二分之一。

一级蒸馏回收装置I中蒸馏釜1底部三通出料管上的第二阀门1-4通过管道与二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏釜1的进料口连接，其管道上设有补液管8及通气管道9，补液管8上设有补液阀8-1，通气管道9设有旁通阀9-1。

实施例四、采用如实施例三所述的两级串联回收装置从含硝酸废液中回收硝酸的方法，所述含硝酸废液中的硝酸含量为100～250g/L。

整个回收过程采用间歇式两级蒸馏，首先进行一级蒸馏，然后将一级蒸馏回收装置I得到的一级底液释放到二级蒸馏回收装置Ⅱ中，再进行二级蒸馏。

其具体操作步骤如下：

A、一级蒸馏

A1、一级蒸馏通过一级蒸馏回收装置I完成，打开蒸馏釜1进料口上的第一阀门1-2加入含硝酸废液，含硝酸废液的加入量为蒸馏釜1容积的三分之二～五分之四，加料完毕后关闭第一阀门1-2，同时打开蒸馏缓冲罐3气流出口管道上的第四阀门3-1、蒸馏缓冲罐3底部出料管上的第五阀门3-2及储液罐4气流出口管道上的第六阀门4-1，启动真空泵6和蒸馏釜1内的加热搅拌装置对蒸馏釜1内的含硝酸废液进行进行一级蒸馏，其中第一真空表1-3和第二真空表5-1示数稳定在-0.090～-0.070MPa，一级蒸馏加热温度为70～80℃，加热蒸馏产生的蒸气通过管道进入冷凝器2，经冷凝器2冷却后形成一级冷凝液进入蒸馏缓冲罐3，再从蒸馏缓冲罐3进入储液罐4。

A2、当储液罐4内的一级冷凝液体积为储液罐4容积的三分之二～五分之四时，关闭第五阀门3-2、第六阀门4-1，然后打开储液罐4上的旁通阀4-2及储液罐4底部出料管上的第七阀门4-3，利用储液罐4内外大气压相等释放出一级冷凝液。

然后再关闭旁通阀4-2及第七阀门4-3，打开第五阀门3-2、第六阀门4-1，对蒸馏釜1内剩余的液体继续进行一级蒸馏。

一级冷凝液硝酸含量低，取样分析后作为稀硝酸使用。

A3、当从蒸馏缓冲罐3进入储液罐4中的一级冷凝液停滞，即一级冷凝液出液速度很慢时，关闭真空泵6和蒸馏釜1内的加热搅拌装置，停止一级蒸馏，此时蒸馏釜1内剩余的液体为一级底液，一级底液的硝酸浓度为450～550g/L。

B、二级蒸馏

B1、二级蒸馏通过二级蒸馏回收装置Ⅱ完成，将一级蒸馏回收装置I蒸馏釜1内的一级底液作为二级蒸馏的原液，打开二级蒸馏回收装置Ⅱ真空泵6，并打开二级蒸馏回收装置Ⅱ第四阀门3-1、第五阀门3-2、第六阀门4-1，使得二级蒸馏装置Ⅱ中蒸馏釜1中处于真空状态，且二级蒸馏回收装置Ⅱ第一真空表1-3和第二真空表5-1示数稳定在-0.090～-0.070MPa，然后打开一级蒸馏回收装置I中蒸馏釜1上的第二阀门1-4及二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏釜1上的第一阀门1-2，将一级蒸馏装置I蒸馏釜1中的一级底液转移至二级蒸馏回收装置Ⅱ蒸馏釜1内，再关闭一级蒸馏回收装置I中蒸馏釜1上的第二阀门1-4及二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏釜1上的第一阀门1-2，将二级蒸馏回收装置Ⅱ蒸馏釜1内的加热搅拌温度调节到110～120℃，开始加热搅拌，进行二级蒸馏。

加热蒸馏产生的蒸气通过管道进入二级蒸馏回收装置Ⅱ冷凝器2，经冷凝器2冷却后形成二级冷凝液进入二级蒸馏回收装置Ⅱ蒸馏缓冲罐3，再从蒸馏缓冲罐3进入二级蒸馏回收装置Ⅱ储液罐4。

B2、当二级蒸馏回收装置Ⅱ储液罐4内的二级冷凝液体积达到储液罐容积的三分之二～五分之四时，关闭二级蒸馏回收装置Ⅱ第五阀门3-2、第六阀门4-1，打开二级蒸馏回收装置Ⅱ旁通阀4-2及第七阀门4-3，利用二级蒸馏回收装置Ⅱ储液罐4内外大气压相等释放出二级冷凝液。

然后再关闭旁通阀3-2及第七阀门4-3，打开第五阀门3-2及第六阀门4-1，继续进行二级蒸馏。

二级冷凝液硝酸含量高，取样分析后作为浓硝酸使用

B3、当从蒸馏缓冲罐3进入储液罐4中的二级冷凝液停滞，即二级冷凝液出液速度很慢时，蒸馏釜1内基本为残渣，此时打开二级蒸馏回收装置Ⅱ蒸馏釜1上的第一阀门1-2及补液管8上的补液阀8-1，加入一级冷凝液或水，一级冷凝液或水的加入量加上残留在蒸馏釜1内的残渣不得低于蒸馏釜1容积的五分之一～四分之一，然后关闭补液阀8-1及第一阀门1-2继续进行二级蒸馏。

依此步骤进行3～5次，将蒸馏釜1内残渣中的余酸进行进一步回收，以提高硝酸回收率，然后关闭真空泵6和蒸馏釜1内的加热搅拌装置，停止二级蒸馏，此时蒸馏釜1内剩余残渣及少量二级底液，二级底液的硝酸浓度为650～800g/L。

B4、二级蒸馏结束后，打开通气管道9上的旁通阀9-1及第二阀门1-4，利用蒸馏釜1内外大气压相等将残渣及二级底液排出。

排出的残渣及二级底液经过滤后，滤液和含硝酸废液一起进行一级蒸馏，滤渣进废水处理系统进一步处理。

实施例五、采用如实施例二所述的从含硝酸废液中回收硝酸的方法，在A1步骤中，一级蒸馏开始后采用连续加料的方式，当蒸馏缓冲罐3中一级冷凝液的出液速度降至原来的三分之一～三分之二时，使用柱塞泵对蒸馏釜1连续进料，进料速度根据蒸馏缓冲罐3中一级冷凝液的出液速度来调节，进料速度是出液速度的1.5～2.5倍。

实施例六、采用如实施例四所述的从含硝酸废液中回收硝酸的方法，在A1步骤中，一级蒸馏回收装置I开始一级蒸馏后采用连续加料的方式，当蒸馏缓冲罐3中一级冷凝液的出液速度降至原来的三分之一～三分之二时，使用柱塞泵对蒸馏釜1连续进料，进料速度根据蒸馏缓冲罐3中一级冷凝液的出液速度来调节，进料速度是出液速度的1.5～2.5倍。

Claims (5)

1.从含硝酸废液中回收硝酸的方法，其特征是：所述含硝酸废液中的硝酸含量为100～250g/L，整个回收过程采用间歇式两级蒸馏，一级蒸馏结束后再进行二级蒸馏，一级蒸馏和二级蒸馏采用一套回收装置完成；

其具体操作步骤如下：

A、一级蒸馏

A1、打开蒸馏釜进料口上的第一阀门加入含硝酸废液，含硝酸废液的加入量为蒸馏釜容积的三分之二～五分之四，加料完毕后关闭第一阀门，同时打开蒸馏缓冲罐气流出口管道上的第四阀门、蒸馏缓冲罐底部出料管上的第五阀门及储液罐气流出口管道上的第六阀门，启动真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置对蒸馏釜内的含硝酸废液进行进行一级蒸馏，其中第一真空表和第二真空表示数稳定在-0.090～-0.070MPa，一级蒸馏加热温度为70～80℃，加热蒸馏产生的蒸气通过管道进入冷凝器，经冷凝器冷却后形成一级冷凝液进入蒸馏缓冲罐，再从蒸馏缓冲罐进入储液罐；

A2、当储液罐内的一级冷凝液体积为储液罐容积的三分之二～五分之四时，关闭第五阀门、第六阀门，然后打开储液罐上的旁通阀及储液罐底部出料管上的第七阀门，利用储液罐内外大气压相等释放出一级冷凝液；

然后再关闭旁通阀及第七阀门，打开第五阀门、第六阀门，对蒸馏釜内剩余的液体继续进行一级蒸馏；

一级冷凝液硝酸含量低，取样分析后作为稀硝酸使用；

A3、当从蒸馏缓冲罐进入储液罐4中的一级冷凝液停滞，即一级冷凝液出液速度很慢时，关闭真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置，停止一级蒸馏，此时蒸馏釜内剩余的液体为一级底液，一级底液的硝酸浓度为450～550g/L；

A4、打开蒸馏釜上的第一阀门及第二阀门，利用蒸馏釜内外大气压相等释放出一级底液并存储起来，然后关闭第一阀门及第二阀门，重复A1～A3步骤；

B、二级蒸馏

二级蒸馏开始前，将蒸馏釜内的一级底液及储液罐内一级冷凝液释放干净；

B1、将存储起来的一级底液作为二级蒸馏的原液，打开蒸馏釜进料口的第一阀门加入一级底液，一级底液的加入量为蒸馏釜容积的三分之二～五分之四，加料完毕后关闭第一阀门，同时打开蒸馏缓冲罐气流出口管道上的第四阀门、蒸馏缓冲罐底部出料管上的第五阀门及储液罐气流出口管道上的第六阀门，启动真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置对蒸馏釜内的一级底液进行进行二级蒸馏，其中第一真空表和第二真空表示数稳定在-0.090～-0.070MPa，二级蒸馏加热温度为110～120℃，加热蒸馏产生的蒸气通过管道进入冷凝器，经冷凝器冷却后形成二级冷凝液进入蒸馏缓冲罐，再从蒸馏缓冲罐进入储液罐；

B2、当储液罐内的二级冷凝液体积为储液罐容积的三分之二～五分之四时，关闭第五阀门、第六阀门，然后打开储液罐上的旁通阀及储液罐底部出料管上的第七阀门，利用储液罐内外大气压相等释放出二级冷凝液；

然后再关闭旁通阀及第七阀门，打开第五阀门、第六阀门，对蒸馏釜内剩余的液体继续进行二级蒸馏；

二级冷凝液硝酸含量高，取样分析后作为浓硝酸使用；

B3、当从蒸馏缓冲罐进入储液罐中的二级冷凝液停滞，即二级冷凝液出液速度很慢时，蒸馏釜内基本为残渣，此时打开蒸馏釜上的第一阀门，加入一级冷凝液或水，一级冷凝液或水的加入量加上残留在蒸馏釜内的残渣不得低于蒸馏釜容积的五分之一～四分之一，然后关闭第一阀门继续进行二级蒸馏；

依此步骤进行3～5次，将蒸馏釜内残渣中的余酸进行进一步回收，以提高硝酸回收率，然后关闭真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置，停止二级蒸馏，此时蒸馏釜内剩余残渣及少量二级底液，二级底液的硝酸浓度为650～800g/L；

B4、二级蒸馏结束后，打开蒸馏釜上的第一阀门及第二阀门，利用蒸馏釜内外大气压相等将残渣及二级底液排出；

排出的残渣及二级底液经过滤后，滤液和含硝酸废液一起进行一级蒸馏，滤渣进废水处理系统进一步处理；

上述方法采用的回收装置包括带有加热和搅拌装置的蒸馏釜、冷凝器、蒸馏缓冲罐、储液罐、带有第二真空表的缓冲罐、真空泵；

蒸馏釜顶部设有用来测量蒸馏釜内液体温度的第一温度计，其进料口上设有第一阀门，其顶部设有用来测量蒸馏釜真空度的第一真空表，其底部三通出料管上设有第二阀门及第三阀门，第三阀门用来取样；

蒸馏缓冲罐顶部的气流出口管道上设有第四阀门，其底部的出料管上设有第五阀门；

储液罐顶部的气流出口管道上设有第六阀门，其顶部的通气管道上设有旁通阀，其底部的出料管上设有第七阀门；

缓冲罐顶部设有用来测量真空度的第二真空表，其底部的排液管道上设有第八阀门；

蒸馏釜上的气流出口通过管道与冷凝器上的气流进口连接，其管道上设有用来测量蒸气温度的第二温度计，冷凝器上的气流出口通过管道与蒸馏缓冲罐上的进料口连接，蒸馏缓冲罐的底部出料管通过管道与储液罐的进料口连接，蒸馏缓冲罐的气流出口管道及储液罐的气流出口管道通过管道分别与带有真空表的缓冲罐的气流进口端连接，缓冲罐的气流出口管道端通过管道与真空泵连接。

2.如权利要求1所述的从含硝酸废液中回收硝酸的方法，其特征是：在A1步骤中，一级蒸馏开始后采用连续加料的方式，当蒸馏缓冲罐中一级冷凝液的出液速度降至原来的三分之一～三分之二时，使用柱塞泵对蒸馏釜连续进料，进料速度根据蒸馏缓冲罐中一级冷凝液的出液速度来调节，进料速度是出液速度的1.5～2.5倍。

3.从含硝酸废液中回收硝酸的两级串联装置，两级串联装置包括用来一级蒸馏的一级蒸馏回收装置I及用来二级蒸馏的二级蒸馏回收装置Ⅱ；

所述的一级蒸馏回收装置I包括带有加热和搅拌装置的蒸馏釜、冷凝器、蒸馏缓冲罐、储液罐、带有第二真空表的缓冲罐、真空泵；

蒸馏釜顶部设有用来测量蒸馏釜内液体温度的第一温度计，其进料口上设有第一阀门，其顶部设有用来测量蒸馏釜真空度的第一真空表，其底部三通出料管上设有第二阀门及第三阀门，第三阀门用来取样；

蒸馏缓冲罐顶部的气流出口管道上设有第四阀门，其底部的出料管上设有第五阀门；

储液罐顶部的气流出口管道上设有第六阀门，其顶部的通气管道上设有旁通阀，其底部的出料管上设有第七阀门；

缓冲罐顶部设有用来测量真空度的第二真空表，其底部的排液管道上设有第八阀门；

蒸馏釜上的气流出口通过管道与冷凝器上的气流进口连接，其管道上设有用来测量蒸气温度的第二温度计，冷凝器上的气流出口通过管道与蒸馏缓冲罐上的进料口连接，蒸馏缓冲罐的底部出料管通过管道与储液罐的进料口连接，蒸馏缓冲罐的气流出口管道及储液罐的气流出口管道通过管道分别与带有真空表的缓冲罐的气流进口端连接，缓冲罐的气流出口管道端通过管道与真空泵连接；

所述的二级蒸馏回收装置Ⅱ与一级蒸馏回收装置I结构相同；

其特征是：将一级蒸馏回收装置I与二级蒸馏回收装置Ⅱ串联一起，一级蒸馏回收装置I中蒸馏釜底部三通出料管上的第二阀门通过管道与二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏釜的进料口连接，其管道上设有补液管及通气管道，补液管上设有补液阀，通气管道设有旁通阀；

其中：二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏釜的容积为一级蒸馏回收装置I中蒸馏釜的容积二分之一；

二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏缓冲罐的容积为一级蒸馏回收装置I中蒸馏缓冲罐的容积二分之一；

二级蒸馏回收装置Ⅱ中储液罐的容积为一级蒸馏回收装置I中储液罐的容积二分之一。

4.采用如权利要求3所述的两级串联装置从含硝酸废液中回收硝酸的方法，其特征是：所述含硝酸废液中的硝酸含量为100～250g/L，整个回收过程采用间歇式两级蒸馏，首先采用一级蒸馏回收装置I进行一级蒸馏，然后将一级蒸馏回收装置I得到的一级底液释放到二级蒸馏回收装置Ⅱ中，再进行二级蒸馏；

其具体操作步骤如下：

A、一级蒸馏

A1、一级蒸馏通过一级蒸馏回收装置I完成，打开蒸馏釜进料口上的第一阀门加入含硝酸废液，含硝酸废液的加入量为蒸馏釜容积的三分之二～五分之四，加料完毕后关闭第一阀门，同时打开蒸馏缓冲罐气流出口管道上的第四阀门、蒸馏缓冲罐底部出料管上的第五阀门及储液罐气流出口管道上的第六阀门，启动真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置对蒸馏釜内的含硝酸废液进行进行一级蒸馏，其中第一真空表和第二真空表示数稳定在-0.090～-0.070MPa，一级蒸馏加热温度为70～80℃，加热蒸馏产生的蒸气通过管道进入冷凝器，经冷凝器冷却后形成一级冷凝液进入蒸馏缓冲罐，再从蒸馏缓冲罐进入储液罐；

A2、当储液罐内的一级冷凝液体积为储液罐容积的三分之二～五分之四时，关闭第五阀门、第六阀门，然后打开储液罐上的旁通阀及储液罐底部出料管上的第七阀门，利用储液罐内外大气压相等释放出一级冷凝液；

然后再关闭旁通阀及第七阀门，打开第五阀门、第六阀门，对蒸馏釜内剩余的液体继续进行一级蒸馏；

一级冷凝液硝酸含量低，取样分析后作为稀硝酸使用；

A3、当从蒸馏缓冲罐进入储液罐中的一级冷凝液停滞，即一级冷凝液出液速度很慢时，关闭真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置，停止一级蒸馏，此时蒸馏釜内剩余的液体为一级底液，一级底液的硝酸浓度为450～550g/L；

B、二级蒸馏

B1、二级蒸馏通过二级蒸馏回收装置Ⅱ完成，将一级蒸馏回收装置I蒸馏釜内的一级底液作为二级蒸馏的原液，打开二级蒸馏回收装置Ⅱ真空泵，并打开二级蒸馏回收装置Ⅱ第四阀门、第五阀门、第六阀门，使得二级蒸馏装置Ⅱ中蒸馏釜中处于真空状态，且二级蒸馏回收装置Ⅱ第一真空表和第二真空表示数稳定在-0.090～-0.070MPa，然后打开一级蒸馏回收装置I中蒸馏釜上的第二阀门及二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏釜1上的第一阀门，将一级蒸馏装置I蒸馏釜中的一级底液转移至二级蒸馏回收装置Ⅱ蒸馏釜内，再关闭一级蒸馏回收装置I中蒸馏釜上的第二阀门及二级蒸馏回收装置Ⅱ中蒸馏釜上的第一阀门，将二级蒸馏回收装置Ⅱ蒸馏釜内的加热搅拌温度调节到110～120℃，开始加热搅拌，进行二级蒸馏；

加热蒸馏产生的蒸气通过管道进入二级蒸馏回收装置Ⅱ冷凝器，经冷凝器冷却后形成二级冷凝液进入二级蒸馏回收装置Ⅱ蒸馏缓冲罐，再从蒸馏缓冲罐进入二级蒸馏回收装置Ⅱ储液罐；

B2、当二级蒸馏回收装置Ⅱ储液罐内的二级冷凝液体积达到储液罐容积的三分之二～五分之四时，关闭二级蒸馏回收装置Ⅱ第五阀门、第六阀门，打开二级蒸馏回收装置Ⅱ旁通阀及第七阀门，利用二级蒸馏回收装置Ⅱ储液罐内外大气压相等释放出二级冷凝液；

然后再关闭旁通阀及第七阀门，打开第五阀门及第六阀门，继续进行二级蒸馏；

二级冷凝液硝酸含量高，取样分析后作为浓硝酸使用；

B3、当从蒸馏缓冲罐进入储液罐中的二级冷凝液停滞，即二级冷凝液出液速度很慢时，蒸馏釜内基本为残渣，此时打开二级蒸馏回收装置Ⅱ蒸馏釜上的第一阀门及补液管上的补液阀，加入一级冷凝液或水，一级冷凝液或水的加入量加上残留在蒸馏釜内的残渣不得低于蒸馏釜容积的五分之一～四分之一，然后关闭补液阀及第一阀门继续进行二级蒸馏；

依此步骤进行3～5次，将蒸馏釜内残渣中的余酸进行进一步回收，以提高硝酸回收率，然后关闭真空泵和蒸馏釜内的加热搅拌装置，停止二级蒸馏，此时蒸馏釜内剩余残渣及少量二级底液，二级底液的硝酸浓度为650～800g/L；

B4、二级蒸馏结束后，打开通气管道上的旁通阀及第二阀门，利用蒸馏釜内外大气压相等将残渣及二级底液排出；

排出的残渣及二级底液经过滤后，滤液和含硝酸废液一起进行一级蒸馏，滤渣进废水处理系统进一步处理。

5.如权利要求4所述的从含硝酸废液中回收硝酸的方法，其特征是：在A1步骤中，一级蒸馏回收装置I开始一级蒸馏后采用连续加料的方式，当蒸馏缓冲罐中一级冷凝液的出液速度降至原来的三分之一～三分之二时，使用柱塞泵对蒸馏釜连续进料，进料速度根据蒸馏缓冲罐中一级冷凝液的出液速度来调节，进料速度是出液速度的1.5～2.5倍。

Images