CN110721558A - 一种硝酸装置入炉空气干燥提浓的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种硝酸装置入炉空气干燥提浓的方法，步骤如下：在四合一机组空压机出口空气管道上设置一个低压废热锅炉，利用220℃的压缩空气温度将水汽化成低压蒸汽送入低压蒸汽管网，从而将压缩空气温度由220℃左右降至190℃±5℃；在低压废热锅炉后端串入两级温度恢复器和一个循环水冷却器，通过循环水冷却器将空气温度冷却至40℃±5℃，空气中的水分冷凝成液态排出系统；再由两级温度恢复器把冷却后的空气温度恢复到185℃±5℃，送入氧化炉；增加入炉氨量，同等负荷下增加炉内氧化反应的氨量；在吸收段同等加水量的情况下获得较高浓度的稀硝酸。本发明在同等装置条件下，每天可增加60%稀硝酸45吨左右，提升稀硝酸浓度2%，大大降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种硝酸装置入炉空气干燥提浓的方法，属于硝酸生产技术领域。
背景技术
现有的硝酸生产工艺，气氨和空气按照一定比例混合，形成氨空混合气，在氧化炉内将氨氧化成氮氧化物，再在吸收塔内被吸收反应成硝酸。现有的企业，都在致力于研究如何降低生产成本，提高产品得率，但是未见有较好的，符合企业生产的技术报道。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于，提供一种能节能降耗，降低生产成本，提高生产得率的硝酸装置入炉空气干燥提浓的方法。
本发明为解决提出的问题所采用的技术方案是：一种硝酸装置入炉空气干燥提浓的方法，步骤如下：
一、在四合一机组空压机出口空气管道上设置一个低压废热锅炉，用水泵控制废热锅炉液位，利用220℃的压缩空气温度将水汽化成低压蒸汽送入低压蒸汽管网，控制废热锅炉压力，从而将压缩空气温度由220℃左右降至190℃±5℃；
二、在低压废热锅炉后端串入两级温度恢复器和一个循环水冷却器，通过循环水冷却器将空气温度冷却至40℃±5℃，此时空气中的水分由气态冷凝成液态，通过阀门管道在自身压力下排出系统，达到空气干燥除湿的目的；
三、再由两级温度恢复器把冷却后的空气温度恢复到185℃±5℃，送入氧化炉；
四、此时在允许范围内增加入炉氨量，提高氨空比值，将氧化炉炉温升至870℃，同等负荷下增加炉内氧化反应的氨量；
五、空气中的水分随着温度降低冷凝，外排，使得入炉空气含水量降低，在吸收段同等加水量的情况下获得较高浓度的稀硝酸。
进一步的，所述步骤一中，220℃的压缩空气的压力在0.35MPa±0.001。
进一步的，所述两级温度恢复器为两个串联的温度恢复器，低压废热锅炉出来的高温气体进入二级温度恢复器管程，提升来自一级温度恢复器壳程的空气温度，空气由二级温度恢复器管程进入一级温度恢复器管程，降温后的空气前往循环水冷却器；来自循环水冷却器的低温空气进入一级温度恢复器壳程，与来自二级温度恢复器管程的热空气换热，提升温度，由一级温度恢复器壳程提升温度后的空气进入二级温度恢复器壳程进一步升温，经过二级温度恢复器壳程进一步提升温度后的空气进入氧化炉。
进一步的，所述步骤四中，氨空比值提升至9.55%。
本发明的有益技术效果是：在空压机的出口段设置低压废热锅炉，将热能部分转化成低压蒸汽，既能将空气温度降低，又副产低压蒸汽供其他工段使用；再通过冷却器进一步把空气温度降低，使其中含有的水汽冷凝成液态，实现气、液分离；通过温度恢复器将冷却后空气温度提升，从而从空气中分离掉大部分含水量，实现干燥空气，提高后工段成品酸浓度；在同等装置条件下，每天可增加60%稀硝酸45吨左右，提升稀硝酸浓度2%，大大降低了成本。
附图说明
下面结合附图对本发明的技术方案作具体描述
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明二级温度恢复器的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种硝酸装置入炉空气干燥提浓的方法，步骤如下：
四合一机组空压机出口空气管道上设置安装一个低压废热锅炉，用水泵控制废热锅炉液位，利用空压机出口220℃的压力0.35MPa左右压缩空气温度将水汽化成低压蒸汽送入低压蒸汽管网，控制好废热锅炉压力，从而将压缩空气温度由220℃左右降低到190℃左右，此时出口压缩空气的压力是0.346 MPa左右；
在低压废热锅炉后端串入两级温度恢复器和一个循环水冷却器，通过循环水冷却器将空气温度冷却至40℃左右，此时空气中的水分由气态冷凝成液态，通过阀门管道在自身压力下排出系统，达到空气干燥除湿的目的；
再由两级温度恢复器把冷却后的空气温度恢复到185℃度左右，送入氧化炉；温度恢复器的热源来自流入的190℃压缩空气；
空气温度由210℃降低到185℃，即流出二级温度恢复器的空气温度，此时压力是0.333MPa左右，等同于把氨空混合气的温度降低了25℃（现有技术中进入氧化炉氨空混合气的温度是191℃左右），原本870℃的氧化炉温度也随之下降近25℃，为了稳定炉温，此时在允许范围内增加入炉氨量，提高氨空比值到9.55%（现有技术中的氨空比值一般是9.2%），将炉温升至870℃（炉温升高是由于多增加的这部分增量氨气，进行氨氧化反应放热时增加的温度所致），达到同等负荷下增加炉内氧化反应的氨量，增加产量；
空气中的水分随着温度降低冷凝，外排，使得入炉空气含水量降低，在吸收段同等加水量的情况下获得较高浓度的稀硝酸。
气氨和空气按照一定比例混合，形成氨空混合气，空气温度和气氨温度决定了氨空混合气的温度，对应的氨空比有对应的反应炉温，此时氧化炉温度是氨氧化反应放热的温度与氨空混合气的温度之和。
气氨氧化反应过程不可改变，但氨空混合气的温度可以人为改变，通过换热把氨空混合气的温度在允许范围内降低，也就等同于降低了氧化炉温，为了稳定氧化炉温度，此时即可在允许范围内提高氨空比比值，从而达到多加氨，增加氨氧化反应量，后工段所需要的氮氧化物含量就会提升，进入吸收塔被吸收反应成硝酸，达到增产效果。
如图2所示，两级温度恢复器为两个串联的温度恢复器，低压废热锅炉出来的高温气体进入二级温度恢复器管程，提升来自一级温度恢复器壳程的空气温度，空气由二级温度恢复器管程进入一级温度恢复器管程，降温后的空气前往循环水冷却器；来自循环水冷却器的低温空气进入一级温度恢复器壳程，与来自二级温度恢复器管程的热空气换热，提升温度，由一级温度恢复器壳程提升温度后的空气进入二级温度恢复器壳程进一步升温，经过二级温度恢复器壳程进一步提升温度后的空气进入氧化炉。
空气经过压缩后提高了压力，同时也提升了温度，空压机出口温度基本都在220℃左右，我们在空压机的出口段设置一个低压废锅，将这个热能部分转化成低压蒸汽，既能将空气温度降低25℃左右，又副产低压蒸汽供其他工段使用，另外再通过冷却器进一步把空气温度降低，使其中含有的水汽冷凝成液态，气、液分离，冷凝水排入循环水池，再通过温度恢复器将冷却后空气温度升至185℃左右，从而达到从空气中分离掉大部分含水量，达到干燥空气，提高后工段成品酸浓度。在同等装置条件下，每天可增加稀硝酸（60%）45吨左右，提升稀硝酸浓度2%，这样一来，大大降低了成本，提高了市场竞争率。
本发明只需增加几台设备，不需要额外的物料参与，仅仅是通过系统自身介质能量的转化，每小时副产2-5吨低压蒸汽，既增加了产量，提高了能效，又提高了成品酸浓度，降低了生产成本。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种硝酸装置入炉空气干燥提浓的方法，其特征在于，步骤如下：
一、在四合一机组空压机出口空气管道上设置一个低压废热锅炉，用水泵控制废热锅炉液位，利用220℃的压缩空气温度将水汽化成低压蒸汽送入低压蒸汽管网，控制废热锅炉压力，从而将压缩空气温度由220℃左右降至190℃±5℃；
二、在低压废热锅炉后端串入两级温度恢复器和一个循环水冷却器，通过循环水冷却器将空气温度冷却至40℃±5℃，此时空气中的水分由气态冷凝成液态，通过阀门管道在自身压力下排出系统，达到空气干燥除湿的目的；
三、再由两级温度恢复器把冷却后的空气温度恢复到185℃±5℃，送入氧化炉；
四、此时在允许范围内增加入炉氨量，提高氨空比值，将氧化炉炉温升至870℃，同等负荷下增加炉内氧化反应的氨量；
五、空气中的水分随着温度降低冷凝，外排，使得入炉空气含水量降低，在吸收段同等加水量的情况下获得较高浓度的稀硝酸。
2.根据权利要求1所述的，其特征在于：所述步骤一中，220℃的压缩空气的压力在0.35MPa±0.001。
3.根据权利要求1所述的，其特征在于：所述两级温度恢复器为两个串联的温度恢复器，低压废热锅炉出来的高温气体进入二级温度恢复器管程，提升来自一级温度恢复器壳程的空气温度，空气由二级温度恢复器管程进入一级温度恢复器管程，降温后的空气前往循环水冷却器；来自循环水冷却器的低温空气进入一级温度恢复器壳程，与来自二级温度恢复器管程的热空气换热，提升温度，由一级温度恢复器壳程提升温度后的空气进入二级温度恢复器壳程进一步升温，经过二级温度恢复器壳程进一步提升温度后的空气进入氧化炉。
4.根据权利要求1所述的，其特征在于：所述步骤四中，氨空比值提升至9.55%。
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