CN212119062U - 一种己二酸生产中的硝酸回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于己二酸生产技术领域，具体涉及一种己二酸生产中的硝酸回收装置。所述回收装置，包括降膜蒸发器、以及并联设置的第一升膜蒸发器和第二升膜蒸发器；第一升膜蒸发器和第二升膜蒸发器的底部进口均连接有浆料输送管路，第一升膜蒸发器和第二升膜蒸发器的上部出口均与除沫器的进口相连，除沫器的顶部出口与硝酸蒸汽输送管路相连，除沫器的底部出口与二元羧酸储罐的进口相连。本实用新型通过对蒸发器的改造，提高了蒸发器的效率，降低了设备的能源消耗，延长了蒸发器的运行周期，降低了蒸发器堵塞的次数，通过热源的合理利用，彻底解决了蒸发器硝酸蒸汽的回收利用问题。

Description

一种己二酸生产中的硝酸回收装置

技术领域

本实用新型属于己二酸生产技术领域，具体涉及一种己二酸生产中的硝酸回收装置。

背景技术

在当今己二酸的生产工艺中，硝酸氧化KA油的工艺最高效、反应收率最高，在生产己二酸工艺中，硝酸作为氧化剂，为使生产稳定、易于控制、减少副反应、提高己二酸的收率，通常加入过量的硝酸，因此在己二酸废液中含有一定比例的硝酸溶液。如何将废液中的硝酸回收利用，以达到降耗、节能的目的，成为了降低己二酸生产的关键所在。

中国专利授权公告号CN202410195U公开了己二酸工艺中硝酸回收蒸发系统，包括一次蒸发设备和二次蒸发设备，简单的升膜蒸发器和降膜蒸发器的组合，在蒸发过程中液体进入蒸发器列管后，容易发生液体分布不均现象，造成液体突沸，列管内部溶液形成污垢层，影响蒸发器热交换效率，同时也没有合理的提出蒸发器蒸发的硝酸蒸汽回收途径。所以导致己二酸的回收效率并不高，因此，有必要对现有技术作进一步的改进。

实用新型内容

为了克服现有技术中的问题，本实用新型提供了一种己二酸生产中的硝酸回收装置，该硝酸回收装置提高了蒸发器的效率，降低了设备的能源消耗，提高了硝酸的回收效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种己二酸生产中的硝酸回收装置，包括降膜蒸发器、以及并联设置的第一升膜蒸发器和第二升膜蒸发器；

第一升膜蒸发器和第二升膜蒸发器的底部进口均连接有浆料输送管路，第一升膜蒸发器和第二升膜蒸发器的上部出口均与除沫器的进口相连，除沫器的顶部出口与硝酸蒸汽输送管路相连，除沫器的底部出口与二元羧酸储罐的进口相连；

二元羧酸储罐的出口与降膜蒸发器的上部进口相连，降膜蒸发器的底部出口连接有产品输送管路，降膜蒸发器的顶部出口与第二升膜蒸发器的上部（蒸汽）进口相连，第二升膜蒸发器的下部出口通过管路连接有冷却器；

所述第一升膜蒸发器和第二升膜蒸发器的列管内均设有若干分流棒，分流棒位于列管底部。

具体的，分流棒的底部设有支撑网，通过支撑网将分流棒与列管固定连接。

优选的，分流棒的长度与列管的长度之比为1:（4-5）。

优选的，每根分流棒的上下两端沿周向均布有若干支撑条，支撑条可以避免分流棒碰触到列管内壁，堵住物料输送通道。

进一步优选的，支撑条的厚度为2mm，分流棒的外径与列管内径的差值为2-3mm。

进一步优选的，每根分流棒的上下两端的支撑条数量各为3个，即一根分流棒上的支撑条数量总共为6个。

优选的，二元羧酸储罐与降膜蒸发器间的管路上设有输送泵。

具体的，第一升膜蒸发器的热源为低压蒸汽，降膜蒸发器的热源为高压蒸汽。

具体的，硝酸蒸汽输送管路的末端与硝酸浓缩塔相连。

和现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1. 升膜蒸发器内部列管增设分流棒后，物料由蒸发器底部进入，能更加均匀的分布于各个列管，防止因液体分布不均匀造成液体突沸，影响蒸发器顶部的气液分离，同时因为分流棒的加入，使物料进入列管后，快速形成液膜，液膜沿管壁成薄膜状快速上升，加快了热交换速率，液体受热沸腾迅速气化，完成液相到气液相的转化，大大提高了设备的处理能力，将设备的处理能力提高了20-30%左右；

2. 本装置采用两级蒸发系统，降膜蒸发器的二次蒸汽作为第二升膜蒸发器的热源，降低了升膜蒸发器的热源消耗，同时升膜蒸汽器采用负压操作，利于物料的蒸发，真空度由硝酸浓缩塔提供（硝酸浓缩塔为真空蒸馏塔，塔顶设计有真空泵，塔顶真空度维持在50mmHg左右，升膜蒸发器顶部的硝酸蒸汽通过硝酸蒸汽输送管路，依靠压差进入硝酸浓缩塔中部，同时降低升膜蒸发器的操作压力），不用增设真空泵，进一步降低了系统的能源消耗，降低了硝酸的回收成本。

附图说明

图1为本实用新型所述己二酸生产中的硝酸回收装置的结构示意图；

图2为图1中分流棒的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图中：1为第一升膜蒸发器，2为第二升膜蒸发器，3为第一除沫器，4为第二除沫器，5为二元羧酸储罐，6为降膜蒸发器，7为冷却器，8为分流棒，81为支撑条，9为第一浆料输送管路，10为第二浆料输送管路，11为产品输送管路，12为硝酸蒸汽输送管路，13为输送泵，14为低压蒸汽输送管路，15为高压蒸汽输送管路。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型进行进一步说明，但并不是对本实用新型的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于

区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

实施例1

如图1-3所示，本实用新型的己二酸生产中的硝酸回收装置，包括降膜蒸发器6、以及并联设置的第一升膜蒸发器1和第二升膜蒸发器2；第一升膜蒸发器1的底部进口连接有第一浆料输送管路9，第二升膜蒸发器2的底部进口连接有第二浆料输送管路10，第一升膜蒸发器1的上部出口与第一除沫器3的进口相连，第二升膜蒸发器4的上部出口与第二除沫器4的进口相连，第一除沫器3和第二除沫器4的顶部出口均与硝酸蒸汽输送管路12相连，第一除沫器3和第二除沫器4的底部出口均与二元羧酸储罐5的进口相连；二元羧酸储罐5的出口与降膜蒸发器6的上部进口相连，降膜蒸发器6的底部出口连接有产品输送管路11，降膜蒸发器6的顶部出口与第二升膜蒸发器2的蒸汽进口相连，第二升膜蒸发器2的下部出口通过管路连接有冷却器7；所述第一升膜蒸发器1和第二升膜蒸发器2的每根列管内均设有一个分流棒8，分流棒8位于列管底部，每根分流棒8的底部焊接有圆形的支撑网，支撑网的外圆周与列管底部的内壁焊接连接，以此将分流棒8固定。

分流棒8的长度与列管的长度之比为1:（4-5）。每根分流棒8的上下两端各沿周向均布有3个支撑条81；支撑条81的厚度为2mm，分流棒8的外径与列管内径的差值为2-3mm。二元羧酸储罐5与降膜蒸发器6间的管路上设有输送泵13。第一升膜蒸发器1的热源为低压蒸汽，通过低压蒸汽输送管路14提供，降膜蒸发器6的热源为高压蒸汽，通过高压蒸汽输送管路15提供。

本实施例中，分流棒8（实心）的材质选用重量轻、强度高、有良好的抗腐蚀能力的钛材。

为了保证气相的在列管上部的上升空间及速率，分流棒8的长度为升膜蒸发器列管长度的1/5-1/4,本实施例中分流棒8长度为1200mm，达到了提高蒸发效率的效果，并且在蒸发过程中液体均匀的分布在列管内壁上，避免了局部干烧，造成列管堵塞。

本实用新型的操作过程如下：

将含有硝酸约45wt%的二元羧酸溶液，经第一浆料输送管路9泵送至第一升膜蒸发器1底部，经第二浆料输送管路10泵送至第二升膜蒸发器2底部，然后物料进入含有分流棒8的列管内（列管底部与分流棒8底部通过支撑网相连接，物料从支撑网进入列管内）时，分流棒8在轴向的支撑条81作用下，与升膜蒸发器的列管形成了均匀的2-3mm液体通道，此时分流棒8起到了物料分流的作用，物料在含有分流棒8的列管内成薄膜状上升，快速完成液相到气相的转化，形成硝酸蒸汽，液相物料在硝酸蒸汽的带动下到达升膜蒸发器顶部，然后进入升膜蒸发器顶部的除沫器内（第一升膜蒸发器1顶部对应第一除沫器3，第二升膜蒸发器2顶部对应第二除沫器4），完成气液相的分离。

分离后的气相经除沫器去除泡沫后，气相通过硝酸蒸汽输送管路12进入负压的硝酸浓缩塔（图中未画出），回收再利用。分离后的液相物料由第一除沫器3和第二除沫器4的底部进入二元羧酸储罐5内，此时物料中硝酸浓度降至20wt%左右，然后经输送泵13送入降膜蒸发器6的上部，二元羧酸溶液沿降膜蒸发器6的管壁呈膜状向下流动，并用高压蒸汽（温度300℃左右）进行蒸发，蒸发后的高浓度溶液由降膜蒸发器6底部的产品输送管路11排出，降膜蒸发器6顶部产生的高温二次蒸汽（温度150℃左右）进入第二升膜蒸发器2，作为其热源使用，二次蒸汽热能基本被第二升膜蒸发器2吸收，回收后气相变为液相，温度降至50℃左右，自下部出口进入冷却器7形成低温硝酸溶液，回收利用。第一升膜蒸发器1采用的热源为低压蒸汽（温度155℃左右），降膜蒸发器6采用的热源为高压蒸汽，经两级蒸发后的二元羧酸物料硝酸浓度降至5-10wt%左右。

升膜蒸发器因为增设分流棒8，提高了设备的处理负荷，设备处理能力增加了15-20%，升膜蒸发器和降膜蒸发器的设置，降低了装置的低压蒸汽消耗，低压蒸汽的消耗量降低了25%左右。

Claims (6)

1.一种己二酸生产中的硝酸回收装置，其特征在于，包括降膜蒸发器、以及并联设置的第一升膜蒸发器和第二升膜蒸发器；

第一升膜蒸发器和第二升膜蒸发器的底部进口均连接有浆料输送管路，第一升膜蒸发器和第二升膜蒸发器的上部出口均与除沫器的进口相连，除沫器的顶部出口与硝酸蒸汽输送管路相连，除沫器的底部出口与二元羧酸储罐的进口相连；

二元羧酸储罐的出口与降膜蒸发器的上部进口相连，降膜蒸发器的底部出口连接有产品输送管路，降膜蒸发器的顶部出口与第二升膜蒸发器的上部进口相连，第二升膜蒸发器的下部出口通过管路连接有冷却器；

所述第一升膜蒸发器和第二升膜蒸发器的列管内均设有若干分流棒，分流棒位于列管底部。

2.根据权利要求1所述己二酸生产中的硝酸回收装置，其特征在于，分流棒的长度与列管的长度之比为1:（4-5）。

3.根据权利要求1所述己二酸生产中的硝酸回收装置，其特征在于，每根分流棒的上下两端沿周向均布有若干支撑条。

4.根据权利要求3所述己二酸生产中的硝酸回收装置，其特征在于，支撑条的厚度为2mm。

5.根据权利要求3所述己二酸生产中的硝酸回收装置，其特征在于，每根分流棒的上下两端的支撑条数量各为3个。

6.根据权利要求1所述己二酸生产中的硝酸回收装置，其特征在于，二元羧酸储罐与降膜蒸发器间的管路上设有输送泵。

Images