CN205634896U - 一种富氧法制硝酸装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于一种富氧法制硝酸装置；包括机械部分和控制部分，机械部分包括空气管道、空气分离装置的富余高纯度氧气管道和液氨管道，空气管道通过空气过滤器和空气压缩机与空气缓冲罐的第一进口相连，富余高纯度氧气管道通过第一自调阀与空气缓冲罐的第二进口相连，液氨管道通过液氨过滤器、氨气蒸发器、气氨过滤器、第二自调阀和第一流量计与氨空混合器的第一进口相连，空气缓冲罐的出口与氨空混合器的第二进口相连，氨空混合器出口与硝酸储槽相连；控制部分包括单片机；具有操作灵活，可有效提高氨氧化炉的氨气氧化效率，降低硝酸生产工艺中的氨耗，延长催化剂的使用寿命，降低人员操作强度和危险系数的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于硝酸生产技术领域，具体涉及一种富氧法制硝酸装置。
背景技术
现在我国的硝酸生产工艺已由过去的常压法、综合法和中压法发展为规模较大、工艺先进、环保、节能的双加压法，双加压法集中了氨耗低、铂耗低且成品酸浓度高和尾气中NO含量低的优点，但在双加压法工艺中，氧化炉内氨的转化率仅有95％左右，尽管业内进行了很多技改尝试，如提高操作炉温、增加氧化炉清洗的频次等，均不能将氨的转化率提升至99％以上，导致未经氧化的氨进入系统，在后续的生产过程中产生铵盐，给生产带来安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种通过提高氧化空气中的有用成分氧气的浓度来提高氨气的氧化效率，从而提高整体生产装置的生产效率，确定了双加压工艺中氨氧化炉中，富氧反应的最佳氧气浓度范围为26％-30％，具有设计合理，操作灵活，可有效提高氨氧化炉的氨气氧化效率，降低硝酸生产工艺中的氨耗，延长催化剂的使用寿命的一种富氧法制硝酸装置及其硝酸生产方法。
本实用新型的目的是这样实现的：包括机械部分和控制部分，
a、机械部分包括空气管道、空气分离装置的富余高纯度氧气管道和液氨管道，所述空气管道通过空气过滤器和空气压缩机与空气缓冲罐的第一进口相连，空气分离装置的富余高纯度氧气管道通过第一自调阀与空气缓冲罐的第二进口相连，所述液氨管道通过液氨过滤器、氨气蒸发器、气氨过滤器、第二自调阀和第一流量计与氨空混合器的第一进口相连，空气缓冲罐的出口通过在线氧气浓度分析仪、第三自调阀和第二流量计与氨空混合器的第二进口相连，氨空混合器出口通过氨氧化炉与硝酸储槽相连；
b、控制部分包括单片机，单片机的输入端分别与在线氧气浓度分析仪、第一流量计和第二流量计相连，单片机的输出端分别与第一自调阀、第二自调阀和第三自调阀相连。
本实用新型通过提高氧化空气中的有用成分氧气的浓度来提高氨气的氧化效率，从而提高整体生产装置的生产效率，确定了双加压工艺中氨氧化炉中，富氧反应的最佳氧气浓度范围为26％-30％，具有结构简单，设计合理，操作灵活，可有效提高氨氧化炉的氨气氧化效率，降低硝酸生产工艺中的氨耗，延长催化剂的使用寿命，降低人员操作强度和危险系数的优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的控制原理示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
如图1、2所示，本实用新型包括机械部分和控制部分，a、机械部分包括空气管道14、空气分离装置的富余高纯度氧气管道15和液氨管道16，所述空气管道14通过空气过滤器1和空气压缩机2与空气缓冲罐3的第一进口相连，空气分离装置的富余高纯度氧气管道15通过第一自调阀8与空气缓冲罐3的第二进口相连，所述液氨管道16通过液氨过滤器4、氨气蒸发器5、气氨过滤器6、第二自调阀10和第一流量计17与氨空混合器7的第一进口相连，空气缓冲罐3的出口通过在线氧气浓度分析仪12、第三自调阀9和第二流量计18与氨空混合器7的第二进口相连，氨空混合器7出口通过氨氧化炉13与硝酸储槽19相连；
b、控制部分包括单片机11，单片机11的输入端分别与在线氧气浓度分析仪12、第一流量计17和第二流量计18相连，单片机11的输出端分别与第一自调阀8、第二自调阀10和第三自调阀9相连。
本实用新型生产硝酸的方法主要包括如下几种：
一种富氧法制硝酸装置的硝酸生产方法，包括如下步骤：
步骤一：空气管道14内的空气通过空气过滤器1和空气压缩机2进入空气缓冲罐3中；所述空气通过空气压缩机2后压力为：0.45～0.46Mpa；
步骤二：空气分离装置的富余高纯度氧气管道15中的压力为：5.0Mpa，纯度为99％的氧气通过第一自调阀8进入空气缓冲罐3中，并与步骤一中所述压力为：0.45～0.46Mpa的空气混合，制成富氧混合气；所述通过第一自调阀8的纯度为99％的氧气的压力为0.45～0.46Mpa；
步骤三：液氨管道16内的液氨通过液氨过滤器4、氨气蒸发器5、气氨过滤器6、第二自调阀10和第一流量计17进入氨空混合器7内；所述进入氨空混合器7内的氨为气氨，其压力为：0.45～0.48Mpa，温度为：45～55℃；
步骤四：空气缓冲罐3中的富氧混合气通过在线氧气浓度分析仪12、第三自调阀9和第二流量计18进入氨空混合器7内，富氧混合气与步骤三中所述的气氨混合后进入氨氧化炉13中进行如下反应：
4NH3+5O2＝4NO+6H2O(高温高压催化)
2NO+O2＝2NO2
生成的NO2与H2O溶解生成硝酸，生成的硝酸进入硝酸储槽19中；
所述在线氧气浓度分析仪12实时监测空气缓冲罐3中的富氧混合气中氧的含量，当氧的含量大于30％时，在线氧气浓度分析仪12将数值传送至单片机11，单片机11控制第一自调阀8减小开度至在线氧气浓度分析仪12监测富氧混合气中氧的含量为26～30％；当氧的含量小于26％，在线氧气浓度分析仪12将数值传送至单片机11，单片机11控制第一自调阀8增大开度至在线氧气浓度分析仪12监测富氧混合气中氧的含量为26～30％；
所述第一流量计17检测气氨的流量，第二流量计18检测富氧混合气的流量，使气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1，当气氨的流量与富氧混合气的流量比大于9∶1时，第一流量计17和第二流量计18将分别检测的流量值传送至单片机11，单片机11控制第二自调阀10减小开度至气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1；当气氨的流量与富氧混合气的流量比小于9∶1时，第一流量计17和第二流量计18将分别检测的流量值传送至单片机11，单片机11控制第三自调阀9增大开度至气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1。
一种富氧法制硝酸装置的硝酸生产方法，包括如下步骤：
步骤一：空气管道14内的空气通过空气过滤器1和空气压缩机2进入空气缓冲罐3中；所述空气通过空气压缩机2后压力为：0.45～0.46Mpa；
步骤二：空气分离装置的富余高纯度氧气管道15中的压力为：5.0Mpa，纯度为99％的氧气通过第一自调阀8进入空气缓冲罐3中，并与步骤一中所述压力为：0.45～0.46Mpa的空气混合，制成富氧混合气；所述通过第一自调阀8的纯度为99％的氧气的压力为0.45～0.46Mpa；
步骤三：液氨管道16内的液氨通过液氨过滤器4、氨气蒸发器5、气氨过滤器6、第二自调阀10和第一流量计17进入氨空混合器7内；所述进入氨空混合器7内的氨为气氨，其压力为：0.45～0.48Mpa，温度为：45～55℃；
步骤四：空气缓冲罐3中的富氧混合气通过在线氧气浓度分析仪12、第三自调阀9和第二流量计18进入氨空混合器7内，富氧混合气与步骤三中所述的气氨混合后进入氨氧化炉13中进行如下反应：
4NH3+5O2＝4NO+6H2O(高温高压催化)
2NO+O2＝2NO2
生成的NO2与H2O溶解生成硝酸，生成的硝酸进入硝酸储槽19中；
所述在线氧气浓度分析仪12实时监测空气缓冲罐3中的富氧混合气中氧的含量，当氧的含量大于30％时，在线氧气浓度分析仪12将数值传送至单片机11，单片机11控制第一自调阀8减小开度至在线氧气浓度分析仪12监测富氧混合气中氧的含量为26～30％；当氧的含量小于26％，在线氧气浓度分析仪12将数值传送至单片机11，单片机11控制第一自调阀8增大开度至在线氧气浓度分析仪12监测富氧混合气中氧的含量为26～30％；
所述第一流量计17检测气氨的流量，第二流量计18检测富氧混合气的流量，使气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1，当气氨的流量与富氧混合气的流量比大于9∶1时，第一流量计17和第二流量计18将分别检测的流量值传送至单片机11，单片机11控制第三自调阀9增大开度至气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1；当气氨的流量与富氧混合气的流量比小于9∶1时，第一流量计17和第二流量计18将分别检测的流量值传送至单片机11，单片机11控制第二自调阀10减小开度至气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1。
一种富氧法制硝酸装置的硝酸生产方法，括如下步骤：
步骤一：空气管道14内的空气通过空气过滤器1和空气压缩机2进入空气缓冲罐3中；所述空气通过空气压缩机2后压力为：0.45～0.46Mpa；
步骤二：空气分离装置的富余高纯度氧气管道15中的压力为：5.0Mpa，纯度为99％的氧气通过第一自调阀8进入空气缓冲罐3中，并与步骤一中所述压力为：0.45～0.46Mpa的空气混合，制成富氧混合气；所述通过第一自调阀8的纯度为99％的氧气的压力为0.45～0.46Mpa；
步骤三：液氨管道16内的液氨通过液氨过滤器4、氨气蒸发器5、气氨过滤器6、第二自调阀10和第一流量计17进入氨空混合器7内；所述进入氨空混合器7内的氨为气氨，其压力为：0.45～0.48Mpa，温度为：45～55℃；
步骤四：空气缓冲罐3中的富氧混合气通过在线氧气浓度分析仪12、第三自调阀9和第二流量计18进入氨空混合器7内，富氧混合气与步骤三中所述的气氨混合后进入氨氧化炉13中进行如下反应：
4NH3+5O2＝4NO+6H2O(高温高压催化)
2NO+O2＝2NO2
生成的NO2与H2O溶解生成硝酸，生成的硝酸进入硝酸储槽19中；
所述在线氧气浓度分析仪12实时监测空气缓冲罐3中的富氧混合气中氧的含量，当氧的含量大于30％时，在线氧气浓度分析仪12将数值传送至单片机11，单片机11控制第一自调阀8减小开度至在线氧气浓度分析仪12监测富氧混合气中氧的含量为26～30％；当氧的含量小于26％，在线氧气浓度分析仪12将数值传送至单片机11，单片机11控制第一自调阀8增大开度至在线氧气浓度分析仪12监测富氧混合气中氧的含量为26～30％；
所述第一流量计17检测气氨的流量，第二流量计18检测富氧混合气的流量，使气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1，当气氨的流量与富氧混合气的流量比大于9∶1时，第一流量计17和第二流量计18将分别检测的流量值传送至单片机11，单片机11控制第二自调阀10减小开度至气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1；当气氨的流量与富氧混合气的流量比小于9∶1时，第一流量计17和第二流量计18将分别检测的流量值传送至单片机11，单片机11控制第二自调阀10增大开度至气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1。
一种富氧法制硝酸装置的硝酸生产方法，包括如下步骤：
步骤一：空气管道14内的空气通过空气过滤器1和空气压缩机2进入空气缓冲罐3中；所述空气通过空气压缩机2后压力为：0.45～0.46Mpa；
步骤二：空气分离装置的富余高纯度氧气管道15中的压力为：5.0Mpa，纯度为99％的氧气通过第一自调阀8进入空气缓冲罐3中，并与步骤一中所述压力为：0.45～0.46Mpa的空气混合，制成富氧混合气；所述通过第一自调阀8的纯度为99％的氧气的压力为0.45～0.46Mpa；
步骤三：液氨管道16内的液氨通过液氨过滤器4、氨气蒸发器5、气氨过滤器6、第二自调阀10和第一流量计17进入氨空混合器7内；所述进入氨空混合器7内的氨为气氨，其压力为：0.45～0.48Mpa，温度为：45～55℃；
步骤四：空气缓冲罐3中的富氧混合气通过在线氧气浓度分析仪12、第三自调阀9和第二流量计18进入氨空混合器7内，富氧混合气与步骤三中所述的气氨混合后进入氨氧化炉13中进行如下反应：
4NH3+5O2＝4NO+6H2O(高温高压催化)
2NO+O2＝2NO2
生成的NO2与H2O溶解生成硝酸，生成的硝酸进入硝酸储槽19中；
所述在线氧气浓度分析仪12实时监测空气缓冲罐3中的富氧混合气中氧的含量，当氧的含量大于30％时，在线氧气浓度分析仪12将数值传送至单片机11，单片机11控制第一自调阀8减小开度至在线氧气浓度分析仪12监测富氧混合气中氧的含量为26～30％；当氧的含量小于26％，在线氧气浓度分析仪12将数值传送至单片机11，单片机11控制第一自调阀8增大开度至在线氧气浓度分析仪12监测富氧混合气中氧的含量为26～30％；
所述第一流量计17检测气氨的流量，第二流量计18检测富氧混合气的流量，使气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1，当气氨的流量与富氧混合气的流量比大于9∶1时，第一流量计17和第二流量计18将分别检测的流量值传送至单片机11，单片机11控制第三自调阀9增大开度至气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1；当气氨的流量与富氧混合气的流量比小于9∶1时，第一流量计17和第二流量计18将分别检测的流量值传送至单片机11，单片机11控制第三自调阀9减小开度至气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”等等应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。上文的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式、变更和改造均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种富氧法制硝酸装置，包括机械部分和控制部分，其特征在于：
a、机械部分包括空气管道(14)、空气分离装置的富余高纯度氧气管道(15)和液氨管道(16)，所述空气管道(14)通过空气过滤器(1)和空气压缩机(2)与空气缓冲罐(3)的第一进口相连，空气分离装置的富余高纯度氧气管道(15)通过第一自调阀(8)与空气缓冲罐(3)的第二进口相连，所述液氨管道(16)通过液氨过滤器(4)、氨气蒸发器(5)、气氨过滤器(6)、第二自调阀(10)和第一流量计(17)与氨空混合器(7)的第一进口相连，空气缓冲罐(3)的出口通过在线氧气浓度分析仪(12)、第三自调阀(9)和第二流量计(18)与氨空混合器(7)的第二进口相连，氨空混合器(7)出口通过氨氧化炉(13)与硝酸储槽(19)相连；
b、控制部分包括单片机(11)，单片机(11)的输入端分别与在线氧气浓度分析仪(12)、第一流量计(17)和第二流量计(18)相连，单片机(11)的输出端分别与第一自调阀(8)、第二自调阀(10)和第三自调阀(9)相连。
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|---|---|---|---|
| CN201620456899.2U CN205634896U (zh) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | 一种富氧法制硝酸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201620456899.2U CN205634896U (zh) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | 一种富氧法制硝酸装置 |
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| CN205634896U true CN205634896U (zh) | 2016-10-12 |
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| CN (1) | CN205634896U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105883735A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-08-24 | 河南心连心化肥有限公司 | 一种富氧法制硝酸装置及其硝酸生产方法 |
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2016
- 2016-05-13 CN CN201620456899.2U patent/CN205634896U/zh active Active
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 453731 Xinxiang Economic Development Zone, Xinxiang City, Henan Province (Xiaoji Town) Patentee after: Henan Xinlianxin Chemical Industry Group Co., Ltd. Address before: 453731 Henan Xinxiang Economic Development Zone Xiaoji Town Henan Xinlianxin Chemical Fertilizer Co., Ltd. Patentee before: Henan XInlianxin Fertiliser Limited Company |
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