CN1686790A - 一种生产任意过渡浓度硝酸的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及利用高浓度与低浓度硝酸生产过渡浓度硝酸的方法及装置，在现有稀硝酸生产装置上，通过流量比值控制单元将浓硝酸与稀硝酸用比值准确配比方法混合，一同加入漂白塔中，并鼓入二次空气漂白，释放出的氮氧化物经二次空气带回吸收塔回收利用，通过改变稀硝酸与浓硝酸的流量比设定，实现任意浓度硝酸的生产。

Description

一种生产任意过渡浓度硝酸的方法及其装置

所属技术领域

本发明涉及硝酸的生产方法，特别是涉及利用高浓度与低浓度硝酸生产过渡浓度硝酸的方法，以及实现该方法的装置。

背景技术

一般地，将浓度≤68％的硝酸称为稀硝酸，浓度≥98％的硝酸称为浓硝酸，对应地，也各自有稀硝酸和浓硝酸的生产方法和装置。

传统的稀硝酸生产方法生产出的硝酸浓度最高约为60～67％，通过提高吸收压力、增大吸收比容积、用冷冻液降低吸收温度、增加再沸器等方法，可以提高生产稀硝酸的浓度，但是要超过68％困难较大，而且消耗的能量、投入的资金与所提高的浓度不成比例。为了得到更高浓度的硝酸，需要使用浓硫酸或硝酸镁作为脱水剂，通过蒸馏和精馏，脱除稀硝酸中水分，生产高浓度的硝酸，这一方法生产的硝酸浓度一般都在98％以上，事实上，利用蒸馏生产浓度低于98％的硝酸是不经济的。故此，上述两种硝酸的基本生产方法均不适合于生产浓度在70～98％之间的过渡浓度硝酸。

现在市场上实际使用的过渡浓度硝酸都是用高浓度的硝酸加水稀释后制成的，其缺点是生产为手工作业，产品的质量无法有效控制，生产批量小，占用空间大，特别是在稀释硝酸过程中释放的氮氧化物无法回收，直接排放后，造成了严重的污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用高浓度与低浓度硝酸生产过渡浓度硝酸的方法，该方法配制计量准确，产生的氮氧化物可以回收利用。

提供一种用于实现该方法的装置，是本发明的另一个发明目的。

本发明生产任意过渡浓度硝酸的方法包括以下步骤：

由一个吸收塔提供稀硝酸；

由一个贮槽提供浓度≥98％的浓硝酸；

使上述浓硝酸和稀硝酸进入一个漂白塔中，并鼓入二次空气进行混合和漂白；

混合漂白过程中释放的氮氧化物与二次空气一同排出漂白塔，返回到吸收塔中；

混合漂白后的过渡浓度硝酸从漂白塔底部排出。

上述各步骤中，所有的物质传递都发生在封闭的空间内。

其中，由吸收塔生产，提供给漂白塔的稀硝酸浓度为≤68％。

为了能够达到满意的混合漂白效果，各物料进入漂白塔的方式为：浓硝酸与稀硝酸从漂白塔的上部进入塔内，二次空气由漂白塔的下部鼓入塔中，使上升空气与硝酸逆流接触。

用于实现本发明的装置包括：

一个吸收塔1，用来产生稀硝酸；

一个贮槽2，用来贮存浓硝酸；

一个漂白塔3，通过一个安装有流量计5的连接通道8接收来自吸收塔1的稀硝酸，通过另一个安装有流量计6和调节阀7的连接通道9接收来自贮槽2的浓硝酸，并通过塔底鼓入的二次空气将其混合漂白；

一个浓硝酸泵4，连接在贮槽2与漂白塔3之间的连接通道9上，用于将浓硝酸从贮槽2泵入漂白塔3；

一个返回通道10，用于将漂白塔中含氮氧化物的二次空气返回到吸收塔1中；

一个流量比值控制单元11，用于监测流量计5流量，通过控制调节阀7控制流量计6流量，控制稀硝酸与浓硝酸的流量比，以生产任意过渡浓度的硝酸。

本发明在现有的稀硝酸生产装置上，通过流量比值控制单元将浓硝酸与正在生产出的稀硝酸准确配比，一同进入漂白塔混合漂白，释放出的氮氧化物经二次空气带回吸收塔中回收利用。本发明根据需要，通过改变稀硝酸与浓硝酸的流量比设定，可以生产出任意过渡浓度的硝酸产品，生产过程中没有任何污染物排出。本发明配制计量准确，产品质量有保证，可实现连续和间断生产，并且投入资金很少，只需要增加两台流量计、一台调节阀和一个控制单元，对原硝酸生产装置没有任何不良影响。

附图说明

图1是本发明生产任意过渡浓度硝酸装置的工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，吸收塔1生产出的稀硝酸通过一个连接通道8自流入漂白塔3中，在连接通道8上安装有一个流量计5，并通过一个流量比值控制单元11监测稀硝酸的流量F1。使用一个浓硝酸泵4将贮槽2中的浓硝酸通过连接通道9也泵入漂白塔3中，连接通道9上安装有流量计6和调节阀7，流量比值控制单元11根据检测到的流量计5流量F1和浓、稀硝酸的浓度，控制调节阀7调节流量计6的流量F2，使流量比F2/F1保持恒定，以生产任意过渡浓度的硝酸。

浓硝酸与稀硝酸从漂白塔3的上部进入塔内，依靠自重向塔底落下，二次空气由漂白塔3的下部鼓入塔中，在上升过程中与下落的硝酸逆流接触，一方面可以使浓硝酸与稀硝酸充分混合均匀，另一方面汽提出硝酸中溶解的氮氧化物气体，从而实现混合漂白的目的。

漂白塔3中产生的氮氧化物与二次空气一起，通过返回通道10返回到吸收塔1中，重新吸收利用。生产出的过渡浓度硝酸通过漂白塔底部的阀门12排出。

流量比值控制单元11的控制原理是，以流量计5监测到的稀硝酸流量F1作为调节回路的主变量，浓硝酸的流量F2作为次变量。根据稀硝酸的流量F1和设定的浓硝酸与稀硝酸流量比比值，通过调节阀7调节流量计6，来控制浓硝酸的流量F2。例如，吸收塔1生产的稀硝酸浓度为60％，贮槽2中的浓硝酸浓度为98％，需要配制70％的硝酸产品时，则，

F1×60％+F2×98％＝(F1+F2)×70％

F2/F1＝0.35

只需控制浓硝酸与稀硝酸的流量比恒定为0.35，即可生产出稳定的70％硝酸产品。

Claims (4)

1、一种生产任意过渡浓度硝酸的方法，该方法包括以下步骤：

由一个吸收塔提供稀硝酸；

由一个贮槽提供浓度≥98％的浓硝酸；

使上述浓硝酸和稀硝酸进入一个漂白塔中，并鼓入二次空气进行混合和漂白；

混合漂白过程中释放的氮氧化物与二次空气一同排出漂白塔，返回到吸收塔中；

混合漂白后的过渡浓度硝酸从漂白塔底部排出；

上述各步骤中，所有的物质传递都发生在封闭的空间内。

2、根据权利要求1所述的生产任意过渡浓度硝酸的方法，其特征是由吸收塔提供的稀硝酸的浓度≤68％。

3、根据权利要求1所述的生产任意过渡浓度硝酸的方法，其特征是所述的浓硝酸和稀硝酸从漂白塔上部进入塔内，二次空气由漂白塔的下部鼓入塔内。

4、一种用于实现权利要求1方法的装置，该装置包括：

一个吸收塔1，用来产生稀硝酸；

一个贮槽2，用来贮存浓硝酸；

一个漂白塔3，通过一个安装有流量计5的连接通道8接收来自吸收塔1的稀硝酸，通过另一个安装有流量计6和调节阀7的连接通道9接收来自贮槽2的浓硝酸，并通过塔底鼓入的二次空气将其混合漂白；

一个浓硝酸泵4，连接在贮槽2与漂白塔3之间的连接通道9上，用于将浓硝酸从贮槽2泵入漂白塔3；

一个返回通道10，用于将漂白塔中含氮氧化物的二次空气返回到吸收塔1中；

一个流量比值控制单元11，用于监测流量计5流量，通过控制调节阀7控制流量计6流量，控制稀硝酸与浓硝酸的流量比。