CN204162423U - 双加压法硝酸生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双加压法硝酸生产装置，包括氨气送料组件、空气送料组件、氨空混合器以及尾气分离器；其中，氨气送料组件包括通过氨输送管道依次连接的氨蒸发器、氨过热器、氨过滤器，氨过滤器的输出端通过氨输送管道与氨空混合器的氨气入口连通，在氨过热器与氨过滤器之间的氨输送管道上沿氨气输送方向依次设置有氨调节阀门和氨放空阀门；空气送料组件包括空压机、空气输送管道；双加压法硝酸生产装置还包括一端与尾气分离器的气体排出口连接、另一端连接至氨调节阀门与氨过热器之间的氨输送管道上的输气管道。采用本实用新型的装置，在硝酸生产之前将尾气回接至氨输送管道代替氨气进行氨空比试验，大大的减少了调试阶段的氨气成本。

Description

双加压法硝酸生产装置

技术领域

本实用新型属于硝酸生产技术领域，具体涉及一种双加压法硝酸生产装置。 

背景技术

目前在工业中稀硝酸生产的方法中最通用的方法是采用双加压法，先将两种原料气体即0.45MPa的空气和0.52MPa氨气以一定的比例在铂网催化剂下通过一次加压氧化生成NOx，之后NOx和二次空气再一次通过氧化氮压缩机进行加压至1.1MPa，然后在吸收塔中吸收，生成稀硝酸。 

其中对于整个生产过程中最重要的是原料气体空气和氨气的混合比例控制，因为氨气为乙类危险物质，引燃温度为651度，爆炸极限为15.5～27.0％的体积分数，一旦氨空混合气室中的氨气浓度在这一范围内时，就会有爆炸的危险。因此需要对两种原料气体的输送配比进行严格控制，国内的生产中一般控制氨空比在9.6％左右，日本一般控制在9％左右。其中氨空比的控制在生产中，利用如图1所示的装置进行，图1为现有双加压法硝酸生产装置的示意图；原料液氨经过氨蒸发器A和氨蒸发器B进行蒸发，之后的气氨进入氨过热器再次升温，然后经过过滤、除杂，与空气压缩机压缩的空气共同进入氨空混合器以一定比例混合，进而进行氧化。 

在生产之前，操作人员通过氨流量计、空气流量计以及中控氨空比例显示，对氨气、空气流量进行调节，为了使比例准确一般要试验7％、8％、9％、9.5％这几个比值，每个值操作人员操作4次，直到达到工艺要求的氨空比例稳定为止。而上述每一次操作进行时，都必须要将上一次操作结束后管道中的氨气排空，才能确保下次操作的准确性，因此上述过程重复之后造成了原料氨的大量浪费，而且直接试验排出的氨气造成气味难闻、环境污染。 

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种将尾气回接至氨输送管道替代氨气进行氨空比试验的双加压法硝酸生产装置。 

为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例的技术方案如下： 

一种双加压法硝酸生产装置，包括氨气送料组件、空气送料组件、氨空混合器以及具有气体排出口的尾气分离器；其中， 

所述氨气送料组件包括通过氨输送管道依次连通的氨蒸发器、氨过热器、氨过滤器，所述氨过滤器的输出端通过氨输送管道与所述氨空混合器的氨气入口连通，在连接所述氨过热器与氨过滤器之间的氨输送管道上沿氨气传送方向依次设置有氨调节阀门和氨放空阀门； 

所述空气送料组件包括空压机、连接该空压机的输出端和氨空混合器的空气入口的空气输送管道； 

所述双加压法硝酸生产装置还包括输气管道，该输气管道一端与尾气分离器的气体排出口连接、另一端连接至氨调节阀门与氨过热器之间的氨输送管道上。 

优选地。所述输气管道上设有截止阀。 

优选地，所述氨过热器与氨输送管道连接处设有法兰。 

优选地，所述法兰上设置有盲板。 

优选地，所述输气管道为DN200管道。 

优选地，所述尾气分离器的气体排出口上设有三通接头；该三通接头的第一子接口与气体排出口连接、第二子接口通过所述输气管道连接至氨调节阀门与氨过热器之间的氨输送管道上、第三子接口用于排放尾气。 

优选地，所述氨输送管道上还设有位于所述氨调节阀门和氨放空阀门的氨压力表、氨流量计、氨温度计。 

优选地，所述空气输送管道上设有空气放空阀、以及位于该空气放空阀与氨空混合器之间的空气压力表、空气温度计、空气流量计。 

采用本实用新型的上述双加压法硝酸生产装置在硝酸生产之前的氨空比调节过程中，将尾气分离器直接排除的尾气送至氨气输送管道的氨气调节阀前，那么在前期的氨空比调节试验中用于代替氨气进行流量调节，大大的减少了调试阶段的氨气成本费用。并且，在调试过程中仅仅只开启了空气压缩机进行氨空比调节试验，降低了氨气的排放所造成的环境污染。并且在试验过程中，空气压缩机所压缩输送的空气不经过反应和吸收，在密封的生产装置内会全部从尾气分离器排出，可以根据空气压缩机的功率和各流量计示数值进行装置内的气密性检测。 

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中： 

图1为现有双加压法硝酸生产装置的示意图； 

图2为本实用新型实施例双加压法硝酸生产装置的示意图。 

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 

本实用新型实例提供了一种双加压法硝酸生产装置及控制方法，参见图2，图2为本实用新型实施例双加压法硝酸生产装置的示意图，包括氨气送料组件10(图2中没有10的标号)、空气送料组件20、氨空混合器30、以及尾气分离器40。其中，氨空混合器30具有氨气输入接口和空气输入接口。尾气分离器40具有用于排出分离气体的气体排出口41。 

氨气送料组件10包括依次通过氨输送管道14连通的氨蒸发器11、氨过热器12、氨过滤器13；氨蒸发器11的输入端用于接收生产中添加的原料液氨、输出端与氨过热器12的输入端连接；氨过热器12的输出端通过氨输送管道14经氨过滤器13连接至氨空混合器30的气氨输入接口。液氨原料在氨蒸发器11 蒸发成气态氨，然后气态氨再经氨过热器12加热后送入氨过滤器13过滤，最后再由氨过滤器13送入氨空混合器30的氨气输入接口至氨空混合器30内与空气进行混合。氨过热器12的输出端与氨过滤器13的输入端通过氨输送管道14连接。为了实现氨空比的配制，因此在氨输送管道14沿氨气输送的方向依次设置有靠近氨过热器12一端的氨气调节阀门141、和靠近气氨过滤器13一端的氨气放空阀门142，实现对氨气的流量进行调节。并进一步在氨输送管道14上进一步设置氨压力表143、氨流量计144、氨温度计145，具体的，氨压力表143、氨流量计144、氨温度计145安装顺序为由氨气调节阀门141至氨气放空阀门142方向依次设置氨压力表143、氨温度计145、氨流量计144；在通过氨气调节阀门141对氨输送管道14内输送的氨气进行流量调节时，可以根据氨压力表142、氨流量计143的示数进行查看和校验。 

空气送料组件20包括空气压缩机21、连接空气压缩机21的输出端与氨空混合器30空气输入端的空气输送管道22；空气输送管道22上设有空气放空阀221，空气输送管道22上还设有位于空气放空阀221与氨空混合器30之间的空气压力表222、空气温度计223和空气流量计224。因为空气压缩机21的功率是额定的，因此空气放空阀221的放空操作便可以对空气压缩机21输出的空气进行调节即可，空气压力表222和空气流量计224在调节过程中可以对空气进行监控。 

本实用新型的上述双加压法硝酸生产装置还包括一输气管道42，该输气管道42的一端与尾气分离器40的气体排出口41连接，接收尾气分离器40排出的尾气；输气管道42的另一端连接至氨输送管道14位于氨调节阀门141与氨过热器12之间的部段上，将尾气回用充当氨气进行氨空比试验。 

在实施中，输气管道42上设有截止阀421，用于控制输气管道42的通断。当进行氨空比试验时开启，其它时间关闭截止阀421进行尾气排放，切换简单。 

在使用中可以采用在尾气分离器40的气体排出口41上安装一个三通接头(图中未示出)，该三通接头的第一子接口与气体排出口41连接、第二子接口通过输气管道42连接至氨调节阀门141与氨过热器12之间的氨输送管道14 上、第三子接口用于尾气排除，可以通过第二子接口和第三子接口的通断切换进行尾气回接或者排放，操作简单。 

在生产中根据尾气的原料气体和尾气的量，在这里输气管道42根据本实用新型使用的情况，优选采用DN200管道，公称直径为200mm的管道与硝酸生产中尾气排放量匹配性最适。 

或者将上述三通接头采用具有一个进口两个出口的三通阀进行替换，三通阀的进口与尾气分离器40的气体排出口41连接、三通阀的第一出口通过输气管道42连接至氨输送管道14上氨气调节阀门141与氨过热器12之间的部位上，第二出口用于尾气排除。那么在使用中，三通阀可以自身进行通断调节，因此输气管道42上可以免除截止阀421之类的部件设置。 

并且为了方便氨空比试验过程中将原料氨气完全隔开，以及利于上述输气管道42回接至氨输送管道14时与氨输送管道进行衔接和氨空比试验和生产进行切换；所以在上述氨过热器12与氨输送管道14连接处设有法兰121，第一是方便氨过热器12的输出端接口与氨输送管道14的连接和组装，第二是氨空比试验时可以在法兰121上添加法兰盲板，然后通过盲板可以直接将氨过热器12与氨输送管道14的连接阻断，那么便于上述氨空比试验时完全不会受到氨过热器12中残留氨气的干扰等，使试验更加精确。 

那么采用本实用新型的双加压法硝酸生产装置在硝酸生产之前的氨空比调节过程中可以采用从尾气分离器40排出的气体替代氨气进行氨空比试验，具体可以参照如下步骤： 

S1、开启空气压缩机21；其中空气压缩机21可以采用现有用于双加压法生产硝酸所通用的类型，在硝酸正常生产时其转速达到95％以上，汽轮机的负荷为70％，出口压力为0.27MPa、温度为206℃；在试验时也按照生产时的状态进行。 

S2、检查空气流量计224的示数，打开空气放空阀221约20％。 

S3、待空气流量计224数值稳定，缓慢打开输气管道42上的截止阀421，那么尾气分离器42的尾气输送至氨输送管道14中。当然根据上述过程可知， 此时在整个硝酸生产装置中由于仅仅开启了空气压缩机21进行空气输送，因此通过输气管道42输送至氨输送管道14中通入尾气是没有进行氨化和吸收反应的空气。 

S4、检查氨输送管道14上氨压力表143的示数，直至氨压力表143的示数与试验的预定值相同趋于稳定，后将氨放空阀门142打开20％。氨压力表143的预定的数值根据生产时的氨空比和氨气的流量，为0.52MPa。 

S5、根据所需要进行氨空比的比值调节氨气调节阀门141，直至氨流量计144、中控氨空比显示数值与试验时设定的值相等，并趋于稳定。 

S6、根据7％、8％、9％、9.5％的氨空比的试验值进行重复步骤S1-S5操作，直至所有的仪表和阀门的状态均与生产时所需的状态相符，最后关闭截止阀421，停止装置运行。 

采用本实用新型的上述双加压法硝酸生产装置在硝酸生产之前的氨空比调节过程中，将尾气分离器40排出的气体回接至氨输送管道14的氨气调节阀141前端，那么在生产之前的氨空比调节试验中用于代替氨气进行流量调节，大大的减少了调试阶段的氨气成本费用。按照现有的氨空比调节中的效益计算，液氨原料单价2600元/吨；每次氨空比试验消氨耗量6吨/次；操作人员数量4人；操作次数4次；共浪费原料氨费用为2600元/吨×6吨/次×4人×4次＝249600元。 

并且，在调试过程中仅仅只开启了空气压缩机21进行模拟，因此在试验过程中所排出的也是空气，降低了氨气的排放所造成的环境污染。并且在上述模拟过程中，空气压缩机21所压缩输送的空气不经过反应和吸收，在密封的生产装置内会全部从尾气分离器40排出，这一做法可以打通工艺流程，在生产之前采用空气介质进行预生产试验，那么在试验过程中还可以根据空气压缩机21的功率和各流量计示数值判断装置内的气密性是否良好。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包括在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种双加压法硝酸生产装置，包括氨气送料组件、空气送料组件、氨空混合器以及具有气体排出口的尾气分离器；其中，

所述氨气送料组件包括通过氨输送管道依次连通的氨蒸发器、氨过热器、氨过滤器，所述氨过滤器的输出端通过氨输送管道与所述氨空混合器的氨气入口连通，在连接所述氨过热器与氨过滤器之间的氨输送管道上沿氨气传送方向依次设置有氨调节阀门和氨放空阀门；

所述空气送料组件包括空压机、连接该空压机的输出端和氨空混合器的空气入口的空气输送管道；

所述双加压法硝酸生产装置还包括输气管道，该输气管道一端与尾气分离器的气体排出口连接、另一端连接至氨调节阀门与氨过热器之间的氨输送管道上。

2.如权利要求1所述的双加压法硝酸生产装置，其特征在于，所述输气管道上设有截止阀。

3.如权利要求1或2所述的双加压法硝酸生产装置，其特征在于，所述氨过热器与氨输送管道连接处设有法兰。

4.如权利要求3所述的双加压法硝酸生产装置，其特征在于，所述法兰上设置有盲板。

5.如权利要求1或2所述的双加压法硝酸生产装置，其特征在于，所述输气管道为DN200管道。

6.如权利要求1或2所述的双加压法硝酸生产装置，其特征在于，所述尾气分离器的气体排出口上设有三通接头；该三通接头的第一子接口与气体排出口连接、第二子接口通过所述输气管道连接至氨调节阀门与氨过热器之间的氨输送管道上、第三子接口用于排放尾气。

7.如权利要求1或2所述的双加压法硝酸生产装置，其特征在于，所述氨输送管道上还设有位于所述氨调节阀门和氨放空阀门的氨压力表、氨流量计、氨温度计。

8.如权利要求1或2所述的双加压法硝酸生产装置，其特征在于，所述空气输送管道上设有空气放空阀、以及位于该空气放空阀与氨空混合器之间的空气压力表、空气温度计、空气流量计。