CN208757276U - 一种规模化硝酸银制备过程中减少氮氧化物排放的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种规模化硝酸银制备过程中减少氮氧化物排放的装置，反应釜上设有带空气进气调节阀的进气口和设有带废气出气调节阀的出气口，反应釜的出气口连通至废气总管道，废气总管道连通至预洗涤塔的洗涤气进口；热交换器上分别接有进行热交换的洗涤水循环水路和冷却水循环水路；洗涤水循环水路两端分别连接预洗涤塔的进水口和出水口，洗涤水循环水路还分别连接热交换器的洗涤水进水口和洗涤水出水口；冷却水循环水路的两端分别连接至工业冷冻系统的进水口和出水口，冷却水循环水路还分别连接热交换器的冷却水进口和冷却水出口。本装置可以连续化规模化生产硝酸银，同时有效处理氮氧化物废气，满足更高排放标准的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种规模化硝酸银制备过程中减少氮氧化物排放的装置。
背景技术
硝酸银作为一种银化工产品，是其它白银高附加值产品的生产原料和基础，在制镜、医药、电镀、超细银粉等诸多领域有着广泛的应用。随着技术的发展与进步，超细银粉产业用硝酸银需求大幅增长，尤其是近年以来太阳能光伏行业的迅猛发展，有效带动了硝酸银的需求增长。目前规模化制备硝酸银的主要方法为加硝酸溶解银的反应过程，再经蒸发浓缩、结晶、离心、烘干等过程得到硝酸银晶体。在硝酸溶解银的过程中会产生大量氮氧化物废气(NOx)，主要反应如下：
2HNO3(浓)+Ag＝AgNO3+H2O+NO2↑
4HNO3(稀)+3Ag＝3AgNO3+2H2O+NO↑
以NO和NO2为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，对人体健康和生态环境构成巨大威胁。
实用新型内容
本实用新型提出一种规模化硝酸银制备过程中减少氮氧化物排放的装置，可以连续化规模化生产硝酸银，同时有效处理氮氧化物废气，满足更高排放标准的要求。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种规模化硝酸银制备过程中减少氮氧化物排放的装置，包括反应釜7、热交换器1、循环泵2、预洗涤塔5和废气总管道6，所述反应釜7上设有带空气进气调节阀9的进气口和设有带废气出气调节阀8的出气口，所述反应釜7的出气口连通至废气总管道6，所述废气总管道6连通至预洗涤塔5的洗涤气进口；
所述热交换器1上分别接有进行热交换的洗涤水循环水路3和冷却水循环水路4；所述洗涤水循环水路3两端分别连接预洗涤塔5的进水口和出水口，洗涤水循环水路3还分别连接热交换器1的洗涤水进水口和洗涤水出水口；所述冷却水循环水路4的两端分别连接至工业冷冻系统11的进水口和出水口，所述冷却水循环水路4还分别连接热交换器1的冷却水进口和冷却水出口。
优选地，所述反应釜7为至少两个，且所述反应釜7上分别都设有带空气进气调节阀9的进气口和设有带废气出气调节阀8的出气口，所述反应釜7的出气口分别都连通至废气总管道6。
优选地，所述洗涤塔5的洗涤水进水口和预洗涤塔5的出水口之间还设有循环泵2。
优选地，所述循环泵2和热交换器1一一对应且数量相同至少为两个，且所述洗涤水循环水路3两端分别都连接预洗涤塔5的进水口和出水口，洗涤水循环水路3还分别都连接热交换器1的洗涤水进水口和洗涤水出水口；所述冷却水循环水路4的两端分别都连接至工业冷冻系统11的进水口和出水口，所述冷却水循环水路4还分别都连接热交换器1的冷却水进口和冷却水出口。
优选地，所述反应釜7内设有一圈贴合反应釜7内壁且均布进水通孔的的双氧水进管10，所述双氧水进管10连接至双氧水储罐。
本实用新型产生的有益效果为：本实用新型反应釜引入风速调节阀门，该阀门可调节反应釜内的风速，提升硝酸、双氧水的有效利用率，减少氮氧化物排放；氮氧化物处理系统中的预洗涤塔，引入工业冷冻系统冷却循环水路，控制预洗涤塔内温度。本装置通过引入反应过程中的风速调节、预洗涤塔内双氧水吸收处理氮氧化物过程中的液体温度控制，有效降低了反应过程的硝酸、双氧水用量(节省用量10％以上)，以及氮氧化物废气的排放量(降低18％以上)，同时缩短了反应时间(时间缩短12％以上)，对规模化生产硝酸银具有明显效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示一种规模化硝酸银制备过程中减少氮氧化物排放的装置，包括反应釜7、热交换器1、循环泵2、预洗涤塔5和废气总管道6，所述反应釜7上设有带空气进气调节阀9的进气口和设有带废气出气调节阀8的出气口，所述反应釜7的出气口连通至废气总管道6，所述废气总管道6连通至预洗涤塔5的洗涤气进口；所述热交换器1上分别接有进行热交换的洗涤水循环水路3和冷却水循环水路4；所述洗涤水循环水路3两端分别连接预洗涤塔5的进水口和出水口，洗涤水循环水路3还分别连接热交换器1的洗涤水进水口和洗涤水出水口；所述冷却水循环水路4的两端分别连接至工业冷冻系统11的进水口和出水口，所述冷却水循环水路4还分别连接热交换器1的冷却水进口和冷却水出口。
本实施例中，所述反应釜7为至少两个，且所述反应釜7上分别都设有带空气进气调节阀9的进气口和设有带废气出气调节阀8的出气口，所述反应釜7的出气口分别都连通至废气总管道6。
本实施例中，所述洗涤塔5的洗涤水进水口和预洗涤塔5的出水口之间还设有循环泵2；所述循环泵2和热交换器1一一对应且数量相同至少为两个，且所述洗涤水循环水路3两端分别都连接预洗涤塔5的进水口和出水口，洗涤水循环水路3还分别都连接热交换器1的洗涤水进水口和洗涤水出水口；所述冷却水循环水路4的两端分别都连接至工业冷冻系统11的进水口和出水口，所述冷却水循环水路4还分别都连接热交换器1的冷却水进口和冷却水出口。
本实施例中，反应釜7内设有一圈贴合反应釜7内壁且均布进水通孔的的双氧水进管10，所述双氧水进管10连接至双氧水储罐。
本实用新型具体操作步骤为：
(1)每批次反应银200-1200kg，通过反应釜进气口和出气口的风量调节阀调节风速，使反应釜内的风速至合适范围。目的在于提升硝酸、双氧水在反应釜内的反应利用率，降低氮氧化物进入后续洗涤塔的比例。
(2)反应釜内加硝酸前加热至50-60℃后停止加热，开始同时加入65-68％硝酸、50％双氧水，其中双氧水沿反应釜内壁盘管均匀加入；硝酸与双氧水同时添加的速率之比范围为2.5-4。此过程目的亦在于提升硝酸、双氧水反应利用率，降低氮氧化物进入后续洗涤塔的比例。
(3)开启氮氧化物处理系统中的预洗涤塔，配备工业冷冻系统提供的循环冷冻水冷却系统，给塔内吸收液降温。预洗涤塔在反应釜开始加入硝酸前先加入适量双氧水，后期每间隔20-40min加入5-10L双氧水。循环冷冻水系统可有效避免双氧水分解，提升双氧水对氮氧化物的吸收效率。
(4)反应釜内硝酸、双氧水添加完毕后，开启加热保持物料温度在105-110℃之间1-2h，此过程预洗涤塔仍按照每间隔20-40min加入5-10L双氧水进行操作，直至结束，反应结束时银过量，此步骤的目的在于对反应釜中残留的氮氧化物充分吸收。
对比例
1、反应釜内加入一定量的银锭、纯水，开启调节阀至最大，即无调节阀门状态。
2、加热至50℃后停止加热，开始同时加入65-68％硝酸、50％双氧水，其中双氧水沿反应釜内壁盘管均匀加入，此过程目的亦在于提升硝酸、双氧水反应利用率，降低氮氧化物进入后续洗涤塔的比例。
3、关闭氮氧化物处理系统中的预洗涤塔(反应釜后)配备工业冷冻系统提供的循环冷冻水冷却系统。预洗涤塔在反应釜开始加入硝酸前先加入适量双氧水，后期每间隔20-40min加入5-10L双氧水。
4、反应釜内硝酸、双氧水添加完毕后，开启加热保持物料温度在105-110℃之间1-2h，此过程预洗涤塔仍按照每间隔20-40min加入5-10L双氧水进行操作，直至结束，反应结束时银稍有剩余。此步骤的目的在于对反应釜中残留的氮氧化物充分吸收。
5、氮氧化物废气经预洗涤塔吸收处理后，后续脱酸塔继续处理，然后达标排放。
实施例：
1、反应釜内加入同等量的银锭、纯水，通过反应釜的调节阀调节风速，使反应釜内的风速至合适范围。调节风速的目的在于提升硝酸、双氧水在反应釜内的反应利用率，降低氮氧化物进入后续洗涤塔的比例。
2、加热至50℃后停止加热，开始同时加入65-68％硝酸、50％双氧水，其中双氧水沿反应釜内壁盘管均匀加入，此过程目的亦在于提升硝酸、双氧水反应利用率，降低氮氧化物进入后续洗涤塔的比例。
3、开启氮氧化物处理系统中的预洗涤塔(反应釜后)配备工业冷冻系统提供的循环冷冻水冷却系统，给塔内吸收液降温。预洗涤塔在反应釜开始加入硝酸前先加入适量双氧水，后期每间隔20-40min加入5-10L双氧水。循环冷冻水系统可有效避免双氧水分解，提升双氧水对氮氧化物的吸收效率。
4、反应釜内硝酸、双氧水添加完毕后，开启加热保持物料温度在105-110℃之间1-2h，此过程预洗涤塔仍按照每间隔20-40min加入5-10L双氧水进行操作，直至结束，反应结束时银稍有剩余。此步骤的目的在于对反应釜中残留的氮氧化物充分吸收。
5、氮氧化物废气经预洗涤塔吸收处理后，后续脱酸塔继续处理(与对比例条件一致)，然后达标排放。
将对比例和实施例所得到的相关数据，统计如下表1所示。
表1利用本发明的对比例与实施例数据统计表
| 项目 | 对比例 | 实施例 | 效果 |
| 硝酸用量 | 每100kg银锭用量76L | 每100kg银锭用量66L | 降低13.2％ |
| 双氧水用量 | 每100kg银锭用量30L | 每100kg银锭用量27L | 降低10％ |
| 反应时间 | 每批次银锭耗时8h | 每批次银锭耗时7h | 缩短12.5％ |
| 排放口浓度 | NOx浓度：110ppm | NOx浓度：90ppm | 降低18.2％ |
经过试验论证，本发明通过引入反应过程中的风速调节、预洗涤塔内双氧水吸收处理氮氧化物过程中的液体温度控制，有效降低了反应过程的硝酸、双氧水用量(节省用量10％以上)，以及氮氧化物废气的排放量(降低18％以上)，同时缩短了反应时间(时间缩短12％以上)，对规模化生产硝酸银具有明显效果。
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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种规模化硝酸银制备过程中减少氮氧化物排放的装置，其特征在于，包括反应釜(7)、热交换器(1)、循环泵(2)、预洗涤塔(5)和废气总管道(6)，所述反应釜(7)上设有带空气进气调节阀(9)的进气口和设有带废气出气调节阀(8)的出气口，所述反应釜(7)的出气口连通至废气总管道(6)，所述废气总管道(6)连通至预洗涤塔(5)的洗涤气进口；
所述热交换器(1)上分别接有进行热交换的洗涤水循环水路(3)和冷却水循环水路(4)；所述洗涤水循环水路(3)两端分别连接预洗涤塔(5)的进水口和出水口，洗涤水循环水路(3)还分别连接热交换器(1)的洗涤水进水口和洗涤水出水口；所述冷却水循环水路(4)的两端分别连接至工业冷冻系统(11)的进水口和出水口，所述冷却水循环水路(4)还分别连接热交换器(1)的冷却水进口和冷却水出口。
2.如权利要求1所述的一种规模化硝酸银制备过程中减少氮氧化物排放的装置，其特征在于，所述反应釜(7)为至少两个，且所述反应釜(7)上分别都设有带空气进气调节阀(9)的进气口和设有带废气出气调节阀(8)的出气口，所述反应釜(7)的出气口分别都连通至废气总管道(6)。
3.如权利要求1所述的一种规模化硝酸银制备过程中减少氮氧化物排放的装置，其特征在于，所述洗涤塔(5)的洗涤水进水口和预洗涤塔(5)的出水口之间还设有循环泵(2)。
4.如权利要求3所述的一种规模化硝酸银制备过程中减少氮氧化物排放的装置，其特征在于，所述循环泵(2)和热交换器(1)一一对应且数量相同至少为两个，且所述洗涤水循环水路(3)两端分别都连接预洗涤塔(5)的进水口和出水口，洗涤水循环水路(3)还分别都连接热交换器(1)的洗涤水进水口和洗涤水出水口；所述冷却水循环水路(4)的两端分别都连接至工业冷冻系统(11)的进水口和出水口，所述冷却水循环水路(4)还分别都连接热交换器(1)的冷却水进口和冷却水出口。
5.如权利要求1所述的一种规模化硝酸银制备过程中减少氮氧化物排放的装置，其特征在于，所述反应釜(7)内设有一圈贴合反应釜(7)内壁且均布进水通孔的双氧水进管(10)，所述双氧水进管(10)连接至双氧水储罐。
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|---|---|---|---|---|
| CN111689514A (zh) * | 2019-07-08 | 2020-09-22 | 中船重工(海南)工程有限公司 | 一种硝酸银集成式生产装置 |
| CN111732120A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-10-02 | 中船重工黄冈贵金属有限公司 | 一种高纯硝酸银的环保高效生产方法 |
| CN116216767A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-06-06 | 湖南海利高新技术产业集团有限公司 | 一种硝酸银的制备方法及装置 |
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