CN112279225B - 一种工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统及工艺，其中生产系统包括NOX分离器，NOX分离器的物料出口分别连通尾气吸收塔的物料进口和电子级硝酸制备塔的物料进口，电子级硝酸制备塔的第一物料出口连通尾气吸收塔的物料进口，电子级硝酸制备塔的第二物料出口连通超滤装置的物料进口，超滤装置的物料出口连通中间储罐的物料进口，所述的尾气吸收塔的物料出口连通漂白塔的物料进口，漂白塔的物料出口连通冷却装置的物料进口，冷却装置的物料出口连通工业硝酸罐的物料进口。本生产系统能耗较低、使用方便、安全高效，且本生产工艺简洁、生产效率高。

Description

一种工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统及工艺
技术领域
本发明属于硝酸制备技术领域，尤其涉及一种工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统及工艺。
背景技术
目前我国电子级硝酸提纯一般采用试剂级的硝酸作为原料，通过加热的方法二次提纯得到电子硝酸成品。该方法的缺点是：一是能耗大，试剂级硝酸本来就是由工业级硝酸蒸馏而成，因此二次蒸馏必然导致能耗增加；二是环境污染，硝酸受热后会部分分解为NO2，为保证色度达标，必须对硝酸进行脱色，而重复脱色将造成NO2重复排放，造成大气、或者吸收塔内水体的污染；三是产能、得率低，由于蒸馏是一个将液体由液态变为气态，而后再通过冷凝变为液态的过程，因此在蒸馏过程中必将有部分不凝气体产生，而这部分不凝气体只能以气态形式存在，一般条件下不会再凝结成液体，因此必将造成物料的损失。综上所述，开发一种应用于工业生产的、蒸汽消耗低的、尤其是能与工业级硝酸联产的新型电子级硝酸产品制备工艺很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种能耗较低、使用方便、安全高效的工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统，并提供其生产工艺，工艺简洁，生产效率高。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统，包括NOX分离器，NOX分离器的物料出口分别连通尾气吸收塔的物料进口和电子级硝酸制备塔的物料进口，电子级硝酸制备塔的第一物料出口连通尾气吸收塔的物料进口，电子级硝酸制备塔的第二物料出口连通超滤装置的物料进口，超滤装置的物料出口连通中间储罐的物料进口，所述的尾气吸收塔的物料出口连通漂白塔的物料进口，漂白塔的物料出口连通冷却装置的物料进口，冷却装置的物料出口连通工业硝酸罐的物料进口。
进一步地，所述NOX分离器的物料出口与电子级硝酸制备塔的物料进口之间安装有阀门。
进一步地，所述尾气吸收塔的脱盐水进口连通脱盐水装置的物料出口，电子级硝酸制备塔的超纯水进口连通超纯水装置的物料出口，漂白塔的气提气进口连通气提气装置的物料出口。
进一步地，所述NOX分离器的物料出口与尾气吸收塔的物料进口之间安装有加压风机，加压风机还连通电子级硝酸制备塔的物料进口和电子级硝酸制备塔的第一物料出口。
进一步地，所述冷却装置连通循环水装置，冷却装置上设置有循环水进口和循环水出口。
进一步地，所述超滤装置采用微孔滤膜制作而成，微孔滤膜的孔径为0.05-1.5µm，冷却装置为列管换热器。
进一步地，所述气提气装置内气体为空气或氮气。
一种工业级硝酸联产电子级硝酸的生产工艺，包括以下步骤：
（1）硝酸尾气分为两部分，一部分进入尾气吸收塔，另一部分进入电子级硝酸制备塔；
（2）步骤（1）中进入电子级硝酸制备塔的硝酸尾气与电子级硝酸制备塔内的超纯水逆向接触，得到电子级硝酸粗品；
（3）将步骤（2）的电子级硝酸粗品过滤，得到电子级硝酸产品；
（4）步骤（2）中电子级硝酸制备塔内未被吸收的硝酸尾气进入尾气吸收塔，与步骤（1）中进入尾气吸收塔的硝酸尾气混合，再与尾气吸收塔的脱盐水逆向接触，得到工业级硝酸粗品；
（5）将步骤（4）的工业级硝酸粗品通过气提气漂白、冷却降温，得到工业级硝酸产品。
进一步地，所述步骤（2）中电子级硝酸制备塔内未被吸收的硝酸尾气经过加压风机进入尾气吸收塔。
进一步地，所述步骤（5）中气提气为空气或氮气，冷却降温的温度为10-30℃。
本发明具有的优点是：
本发明提供的工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统，将电子级硝酸的生产系统与工业级硝酸生产装置高效整合，能够解决电子级硝酸制备装置繁琐、消耗高、废弃排放量大等不足，电子级硝酸制备塔内未被吸收的硝酸尾气可以返回尾气吸收塔进行二次吸收，避免废气外排，同时通过阀门来调整硝酸尾气分别进入尾气吸收塔和电子级硝酸制备塔的流量，进而调整工业级硝酸和电子级硝酸的产量，与现有的电子级硝酸生产装置相比，能够大幅节省投资，本系统中各装置配合紧密，生产成本低，安全稳定高效。
本发明提供的工业级硝酸联产电子级硝酸的生产工艺，能耗较低，工艺简洁，能够实现工业级硝酸和电子级硝酸的共同产出，生产效率高，无蒸汽消耗且无废气排放，工艺更加高效，具有很好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1是本发明的系统示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统，包括NOX分离器1，NOX分离器物料出口101分别连通尾气吸收塔物料进口201和电子级硝酸制备塔物料进口301。尾气吸收塔2为筛板塔，塔板数为20-60，尾气吸收塔2的塔顶设置有高效涂抹装置，能够降低出塔的水汽含量。电子级硝酸制备塔3为填料塔或筛板塔，塔内壁及填料或筛板均衬特殊规格的氟聚合物。NOX分离器物料出口101与电子级硝酸制备塔物料进口301之间安装有阀门4，电子级硝酸制备塔第一物料出口302连通尾气吸收塔的物料进口201，NOX分离器物料出口101与尾气吸收塔物料进口201之间安装有加压风机5，加压风机5还连通电子级硝酸制备塔物料进口301和电子级硝酸制备塔第一物料出口302。
尾气吸收塔脱盐水进口202连通脱盐水装置6的物料出口，脱盐水能够从尾气吸收塔2顶部第一块塔盘上方进入尾气吸收塔2，与硝酸尾气逆向接触，根据硝酸尾气的流量和温度控制脱盐水的流量。电子级硝酸制备塔超纯水进口303连通超纯水装置7的物料出口，超纯水装置7可以提供满足要求的水源，从电子级硝酸制备塔3上部进入塔内，与来自电子级硝酸制备塔3底部的硝酸尾气逆向接触生成电子级硝酸粗产品。
电子级硝酸制备塔第二物料出口304连通超滤装置物料进口801，超滤装置8采用微孔滤膜制作而成，微孔滤膜的孔径为0.05-1.5µm，可以去除电子级硝酸粗品中的微量固体颗粒物。超滤装置物料出口802连通中间储罐9的物料进口，中间储罐9由一系列高密度聚乙烯材质的圆柱形储罐组成，用于暂时存放电子级硝酸产品。尾气吸收塔物料出口203连通漂白塔物料进口1001，漂白塔10为填料塔或筛板塔，漂白塔气提气进口1002连通气提气装置11的物料出口，气提气装置11内气体为空气或氮气，漂白塔物料出口1003连通冷却装置物料进口1201，冷却装置12为列管换热器，冷却装置12连通循环水装置，冷却装置上设置有循环水进口1202和循环水出口1203，冷却装置12的管程介质为硝酸、壳程介质为循环水，冷却装置物料出口1204连通工业硝酸罐13的物料进口。
一种工业级硝酸联产电子级硝酸的生产工艺，包括以下步骤：
（1）NOX分离器1内的硝酸尾气分为两部分，一部分经尾气吸收塔物料进口201进入尾气吸收塔2，另一部分经电子级硝酸制备塔物料进口301进入电子级硝酸制备塔3。
（2）步骤（1）中进入电子级硝酸制备塔3下部的硝酸尾气与电子级硝酸制备塔3上部的超纯水逆向接触，得到电子级硝酸粗品。
（3）将步骤（2）的电子级硝酸粗品经过电子级硝酸制备塔第二物料出口304进入超滤装置8中进行过滤，去除微量的固体颗粒物，得到浓度为68%的电子级硝酸产品。
（4）步骤（2）中电子级硝酸制备塔3内未被吸收的硝酸尾气经过加压风机5加压至1.0-1.8MPa进入尾气吸收塔2下部，与步骤（1）中进入尾气吸收塔2下部的硝酸尾气混合，可杜绝废气外排，再与尾气吸收塔2上部的脱盐水逆向接触，得到工业级硝酸粗品。
（5）将步骤（4）的工业级硝酸粗品通过气提气漂白、冷却降温，其中气提气为空气或氮气，能够去除工业级硝酸中的微量溶解气体，冷却降温的温度为10-30℃，得到浓度为60%左右的工业级硝酸产品。

Claims (9)

1.一种工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统，其特征在于：包括NOX分离器，NOX分离器的物料出口分别连通尾气吸收塔的物料进口和电子级硝酸制备塔的物料进口，电子级硝酸制备塔的第一物料出口连通尾气吸收塔的物料进口，电子级硝酸制备塔的第二物料出口连通超滤装置的物料进口，超滤装置的物料出口连通中间储罐的物料进口，所述的尾气吸收塔的物料出口连通漂白塔的物料进口，漂白塔的物料出口连通冷却装置的物料进口，冷却装置的物料出口连通工业硝酸罐的物料进口，电子级硝酸制备塔为填料塔或筛板塔，所述尾气吸收塔的脱盐水进口连通脱盐水装置的物料出口，电子级硝酸制备塔的超纯水进口连通超纯水装置的物料出口，漂白塔的气提气进口连通气提气装置的物料出口。
2.根据权利要求1所述的工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统，其特征在于：所述NOX分离器的物料出口与电子级硝酸制备塔的物料进口之间安装有阀门。
3.根据权利要求1所述的工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统，其特征在于：所述NOX分离器的物料出口与尾气吸收塔的物料进口之间安装有加压风机，加压风机还连通电子级硝酸制备塔的物料进口和电子级硝酸制备塔的第一物料出口。
4.根据权利要求1所述的工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统，其特征在于：所述冷却装置连通循环水装置，冷却装置上设置有循环水进口和循环水出口。
5.根据权利要求1所述的工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统，其特征在于：所述超滤装置采用微孔滤膜制作而成，微孔滤膜的孔径为0.05-1.5µm，冷却装置为列管换热器。
6.根据权利要求1所述的工业级硝酸联产电子级硝酸的生产系统，其特征在于：所述气提气装置内气体为空气或氮气。
7.一种工业级硝酸联产电子级硝酸的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）硝酸尾气分为两部分，一部分进入尾气吸收塔，另一部分进入电子级硝酸制备塔；
（2）步骤（1）中进入电子级硝酸制备塔的硝酸尾气与电子级硝酸制备塔内的超纯水逆向接触，得到电子级硝酸粗品；
（3）将步骤（2）的电子级硝酸粗品过滤，得到电子级硝酸产品；
（4）步骤（2）中电子级硝酸制备塔内未被吸收的硝酸尾气进入尾气吸收塔，与步骤（1）中进入尾气吸收塔的硝酸尾气混合，再与尾气吸收塔的脱盐水逆向接触，得到工业级硝酸粗品；
（5）将步骤（4）的工业级硝酸粗品通过气提气漂白、冷却降温，得到工业级硝酸产品。
8.如权利要求7所述的工业级硝酸联产电子级硝酸的生产工艺，其特征在于：所述步骤（2）中电子级硝酸制备塔内未被吸收的硝酸尾气经过加压风机进入尾气吸收塔。
9.如权利要求8所述的工业级硝酸联产电子级硝酸的生产工艺，其特征在于：所述步骤（5）中气提气为空气或氮气，冷却降温的温度为10-30℃。
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