硝酸生产工艺技术简介
硝酸的生产工艺流程图

硝酸的生产工艺流程图硝酸是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化肥、医药、爆炸物等工业领域。
以下是硝酸的生产工艺流程图。
硝酸的生产通常采用氨氧化法或者硫酸法,这里以氨氧化法为例。
1.精炼氨的制备:在一个精炼氨制造设备中,经过物料的加料、升温、压力调节等一系列过程,将天然气或煤炭等原料转化为氨。
这个设备中还包括一套冷凝系统,将制备过程中产生的热能转化为空气制冷。
2.焦炉燃料气的制备:在焦炉中,煤炭经过高温加热,产生焦炉煤气。
这个焦炉煤气中含有一定的氮气,可用于硝酸生产中的氨气制备。
3.氨的氧化:在氨氧化炉中,根据以下反应开始氨的氧化过程:2NH₃ +5O₂ → 4NO + 6H₂O。
这个反应需要在高温高压的条件下进行,以保证较高的产率。
氨氧化炉中的催化剂发挥着重要的作用,能够加速反应速率。
4.NO氧化:在氨的氧化过程中,产生的NO气体需要再次氧化使之转化为NO₂。
这一步通常需要在多层烟气转换塔中进行,通过向其中喷洒浓硫酸溶液将NO转化为NO₂。
5.再氧化和吸收:经过NO氧化后,产生的NO₂与水反应生成硝酸:3NO₂ + H₂O → 2HNO₃ + NO。
同时,反应生成的副产物NO需要通过吸收装置进行回收。
6.浓缩硝酸的制备:通过蒸发浓缩装置,将产生的HNO₃溶液进行浓缩,得到浓硝酸。
反应得到的热量可用于向其他部分提供热能。
7.精炼、净化和贮存:通过冷凝、吸附和过滤等工艺,对浓硝酸进行精炼和净化,去除杂质和不纯物质。
然后将净化后的硝酸贮存于罐装或者槽装容器中,以备后续使用。
整个硝酸生产工艺流程中,需要控制好反应温度、压力、物料配比等各种参数,以保证高产率和产品质量。
同时还需要对产生的废气、废水进行处理,以减少对环境的影响。
硝酸的生产工艺流程图中涉及到的设备有氨氧化炉、烟气转换塔、蒸发浓缩装置、吸附装置等,这些设备的选择和设计也是关键因素之一。
硝酸的生产工艺

硝酸的生产工艺硝酸是一种重要的无机化学品,广泛应用于化工行业和农业生产中。
硝酸的生产工艺主要有亚硝酸氧化法、铵盐法和硝基氧化法等。
1. 亚硝酸氧化法:亚硝酸氧化法是硝酸工业生产中最常用的方法。
该方法以氨为原料,通过两步反应生成硝酸。
首先,通过合成氨制取亚硝酸,然后将亚硝酸氧化为硝酸。
具体工艺如下:(1)合成氨制备亚硝酸反应。
在催化剂存在下,将氨与氧气在高温下反应得到亚硝酸:NH3 + O2 → HNO2 + H2O(2)亚硝酸氧化为硝酸反应。
在催化剂存在下,将亚硝酸与氧气反应得到硝酸:2HNO2 + O2 → 2HNO32. 铵盐法:铵盐法是通过铵盐来制备硝酸的方法。
这种方法主要有铵硫酸法和铵硝酸法两种。
具体工艺如下:(1)铵硫酸法。
将硫酸与氨反应得到硫酸铵,然后将硫酸铵在高温下脱水,生成硝酸:2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4(NH4)2SO4 → 2NH3 + H2SO4 + H2O2NH3 + H2SO4 + H2O + 1/2O2 → 2HNO3 + (NH4)2SO4(2)铵硝酸法。
将铵硫酸和硝酸反应得到硝酸铵,然后经过脱水处理,生成硝酸:HNO3 + NH4OH → NH4NO3 + H2ONH4NO3 → N2O + 2H2O2NH4NO3 → 2N2O + O2 + 4H2ON2O + 3O2 → 2N2O52N2O5 + H2O → 2HNO33. 硝基氧化法:硝基氧化法是将有机化合物中的氨基或羟基氧化为硝基的方法,然后生成硝酸。
这种方法适用于有机合成过程中的硝化反应。
具体工艺如下:R-NH2 + 2HNO3 → R-NO2 + 2H2O + H2OR-OH + HNO3 → R-ONO2 + H2O以上是硝酸的主要生产工艺,不同的工艺适用于不同情况下的生产需求。
在实际生产中,还需要考虑反应条件、催化剂的选择、产品纯度的控制等因素,以提高生产效率和产品质量。
同时,硝酸的生产过程涉及一些化学反应和氧化,所以在操作过程中需要注意安全措施,以防止事故发生。
浓硝酸生产工艺

浓硝酸生产工艺浓硝酸是一种重要的化工原料,广泛应用于制造硝酸盐、爆破药剂、染料、塑料和化肥等领域。
下面将介绍一种常用的浓硝酸生产工艺。
浓硝酸的生产主要分为两个步骤:硝化反应和浓缩分离。
硝化反应是将硝酸与硫酸反应,产生硝基硫酸和水。
反应式如下:HNO3(硝酸)+ H2SO4(硫酸)→ H2ONO2(硝基硫酸)+H2O(水)硝化反应需要在低温下进行,通常在零下10摄氏度左右。
硝化反应的反应器通常由不锈钢制成,具有良好的耐腐蚀性能。
反应器内部设置有搅拌装置,以保证反应物均匀混合,并提高反应速度。
在反应器中,将硝酸和硫酸按一定的比例加入反应器中,然后进行混合搅拌,控制反应温度在设定的范围内。
硝酸和硫酸的比例可以根据实际需要进行调整,一般为4:1。
硝化反应通常采用连续进行的方式,即不断地向反应器中加入硝酸和硫酸,同时不断地从反应器中提取产物。
这样可以保证反应的连续性,并提高硝化反应的效率。
完成硝化反应后,就需要进行浓缩分离。
浓硝酸的浓缩分离主要是通过蒸发的方式实现的。
浓缩分离的设备通常由不锈钢或陶瓷制成,具有良好的耐腐蚀性能。
设备内部设置有加热元件和冷却元件,以控制温度并实现蒸发和冷凝。
将硝基硫酸从反应器中提取出来后,将其送入浓缩器进行浓缩。
首先将硝基硫酸加热至蒸发温度,蒸发过程中产生的蒸汽经冷却元件冷凝成液体。
通过控制蒸发温度和冷凝温度,可以实现硝酸分离和浓缩的过程。
浓缩分离完成后,得到浓度较高的硝酸溶液。
浓硝酸生产工艺需要注意的是,硝化反应和浓缩分离均为危险反应,在操作过程中需要严格遵守操作规程,采取相应的安全措施,确保操作人员的安全。
综上所述,浓硝酸生产工艺包括硝化反应和浓缩分离两个步骤。
通过合理的工艺参数和设备选择,可以实现高效、安全的浓硝酸生产。
硝酸生产工艺

硝酸生产工艺一、中压法制稀硝酸工艺流程硝化法制硫酸的一种方法,硫酸工业发展史上最古老的工业生产方法,因以铅制的方形空室为主要设备而得名。
铅室法曾作为硫酸的唯一制造法盛行于世,历时100多年。
20世纪起,逐渐被塔式法和接触法(见硫酸)取代。
铅室法的基本原理与塔式法相同,实质上是利用高级氮氧化物(主要是三氧化二氮)使二氧化硫氧化并生成硫酸:SO+NO+HO─→HSO+2NO生成的一氧化氮又迅速氧化成高级氮氧化物:2NO+O─→2NONO+NO─→NO因此,在理论上,氮氧化物仅起着传递氧的作用,本身并无消耗。
英国人J.罗巴克于1746年创建了世界上第一个铅室法制造硫酸的工厂。
至19世纪50年代,铅室法生产工艺才臻于完善。
典型的铅室法的生产流程(图2[ 铅室法生产硫酸工艺流程]),是使300~500℃的含二氧化硫气体(见硫酸原料气)进入充有填料的脱硝塔,与淋洒的含硝硫酸逆流接触。
由于酸温升高,含硝硫酸中的氮氧化物得以充分脱除。
塔顶引出的含二氧化硫、氮氧化物、氧和水蒸气的混合气体,依次通过若干个铅室。
在铅室中,二氧化硫充分氧化而成硫酸。
最终通过两座串联的填料式吸硝塔,塔内淋洒经过冷却的脱硝硫酸,以吸收氮氧化物,所得的含硝硫酸送往脱硝塔。
由于部分氮氧化物会随废气和产品带出,需不断补充。
早期是将硝石加入焚硫炉内使受热分解,取得二氧化硫和氮氧化物的混合气体。
后来,都是将氨氧化成氮的氧化物,再将后者引入第一个铅室,或将硝酸直接补加在含硝硫酸中,用以淋洒脱硝塔。
潮湿的二氧化硫氮氧化物的混合气体和浓度在70%以下的稀硫酸具有很强的腐蚀性,设备需用铅制。
在铅室中,二氧化硫的氧化与成酸反应大部分是在气相中进行,因而不可避免地会形成大量的硫酸雾。
这种气溶胶状态的细微颗粒需经较长进间才能凝聚成液滴,坠落至铅室底部。
为此必须拥有很大的反应空间,才能保持较高的生产效率。
再者,生产过程中释放的大量反应热也须经铅室表面及时散去。
因此,铅室法工厂往往采用多个串联的铅室,耗铅量大,这是历史上人们力求革新铅室法的主要原因。
硝酸生产工艺介绍

硝酸生产工艺介绍
硝酸是一种重要的化工原料,广泛用于化肥、爆炸物、药品等行业。
下面将介绍硝酸的生产工艺。
硝酸的主要生产工艺是氨法和硝铵法。
氨法是利用氨与氧气在高温、高压下反应生成一氧化氮,然后与氧气继续反应生成二氧化氮,最后与水反应生成硝酸的工艺。
具体步骤如下:
首先,将空气压缩至一定压力,然后通过变压缩机将空气送入空气分离装置,使氮气和氧气分离。
然后,将氮气与水蒸汽通过电石炉进行高温反应,生成氨水和氮化钙。
接下来,将氨水送入氨分离塔,通过塔内的一系列分离物质的填料,将氨水中的杂质与溶解氨分离。
随后,将氨气经过压力调节阀,送入氧化器与空气混合,生成一氧化氮。
一氧化氮经过处理后,进入硝酸系统。
在硝酸系统中,一氧化氮与空气在催化剂的催化下,继续氧化,生成二氧化氮。
最后,二氧化氮与水反应生成硝酸,通过冷却、浓缩、脱水等步骤,得到纯度较高的硝酸。
硝铵法是利用铵盐与硝酸在一定条件下反应生成硝酸的工艺。
具体步骤如下:
首先,将铵盐(如氨水、尿素等)与硝酸按一定比例混合,并在一定温度下进行反应,生成硝酸铵。
然后,硝酸铵通过蒸发、浓缩等步骤,去除其中的水分和杂质,得到纯度较高的硝酸。
以上就是硝酸的主要生产工艺介绍。
不同的工艺在实际应用中各有优劣,选择适合自己生产规模和要求的工艺非常重要。
同时,生产过程中要注意安全生产,合理控制反应条件,减少环境污染,确保生产质量和企业的可持续发展。
硝酸制备工艺流程

硝酸制备工艺流程
硝酸是一种重要的化学品,主要用于工业生产,特别是用于制备农药、染料、涂料和火药等许多产品。
因此,硝酸的制备工艺是一个重要的课题,其制备技术及其工艺流程也变得越来越重要。
硝酸的制备工艺有很多,主要有氧化法、铝热法、酸/碱混合法
和化学法等。
氧化法是一种常见的硝酸制备方法,它根据不同的原料、工艺参数与反应温度来实现硝酸的制备。
在氧化法中,根据原料的性质,可将其分为四类氧化法,即氧化铵法、氧化钡法、氧化钙法和氧化氯法。
铝热法是一种制备硝酸的特殊工艺,它根据原料的不同来实现硝酸的制备,主要是由铝热水渗出产品硝酸,它一般由铝材料及其衍生物制成,可以用于制备大批量硝酸。
酸/碱混合法是一种制备硝酸的新型工艺,该工艺将酸性物质与
碱性物质混合,使二者发生反应,从而制备出硝酸。
此外,该工艺还具有温和的反应条件、易于操作和可控性好等优点。
化学法是一种新型的硝酸制备工艺,它根据原料的不同,通过不同的反应条件来实现硝酸的制备,其中,最常用的是氧化硝酸盐法,它把氧化硝酸盐反应与弱酸或强酸,从而制得硝酸。
综上所述,硝酸制备工艺是一项广泛应用于工业生产的重要技术,其主要包括氧化法、铝热法、酸/碱混合法和化学法等几种,它们都
具有其独特的优点,在不同的应用领域中都能发挥不同的作用。
硝酸制备工艺的优势还是非常明显的,它能够有效地满足工业生
产需求,同时它的操作也比较容易,而且还具有一定的经济效益。
总之,硝酸制备工艺是一种重要的工艺,在工业生产中都有非常广泛的应用,而且它的发展趋势也是非常具有发展潜力的,非常值得我们继续关注和支持。
稀硝酸生产工艺

稀硝酸生产工艺稀硝酸(HNO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于化肥、药品、炸药和合成树脂等领域。
稀硝酸生产的主要工艺是氧化氨法和氧化铵法。
下面将介绍稀硝酸氧化铵法的生产工艺。
稀硝酸氧化铵法是利用硝化反应将氨气(NH3)氧化成硝酸。
主要生产步骤如下:1. 氨气的制备:通过氨气合成装置,将气态氮气与氢气以适当的比例在高温下催化合成氨气。
2. 硝酸铵的制备:将氨气和稀硥酸按一定比例加入到反应釜中,反应釜中加入铵盐催化剂,经过一系列的反应,生成硝酸铵(NH4NO3)。
硝酸铵通过真空结晶或冷却结晶的方式进行分离和纯化。
3. 硝酸铵的氧化:将硝酸铵溶液加热至160℃,通过加入少量的稀硝酸氧化剂,如硝酸铁,促进硝酸铵的氧化反应。
反应产生的气体和液体被分离和纯化。
4. 稀硝酸的分离和纯化:将气体中的稀硝酸经过冷却和凝结,得到稀硝酸的液体形式。
通过蒸馏和精馏的方式,将得到的稀硝酸纯度提高至所需纯度,同时可以回收和再利用副产物。
5. 废气处理:在整个生产过程中,会产生大量的废气,其中包括二氧化氮(NO2)、一氧化氮(NO)和氮氧化合物等。
这些废气会对环境产生污染和危害。
因此,需要建立废气处理装置,通过吸收、吸附、催化和氧化等方式,对废气中的污染物进行处理和净化,以达到排放标准。
稀硝酸氧化铵法具有生产过程简单、原料充分利用、产品质量稳定等优点。
同时,还可以通过改变反应条件和催化剂的使用量等因素,来调整稀硝酸的浓度和纯度,以满足不同需求。
总之,稀硝酸氧化铵法是一种较为常用的稀硝酸生产工艺,通过氨气的制备、硝酸铵的制备、硝酸铵的氧化、稀硝酸的分离和纯化,最终得到所需纯度的稀硝酸。
此外,废气处理也是重要的环节,需要对产生的废气进行净化和处理。
硝酸生产工艺流程

硝酸生产工艺流程
硝酸是一种重要的化工原料,广泛用于化肥、炸药、医药、染料等领域。
硝酸的生产工艺流程包括硝酸盐的制备和硝酸的制取两个主要步骤。
下面将详细介绍硝酸的生产工艺流程。
一、硝酸盐的制备。
硝酸盐的制备通常采用硝酸铵或硝酸钠作为原料。
以硝酸铵为例,其制备工艺流程如下:
1. 氨气吸收,将氨气通过水中,生成氨水。
2. 硝化反应,将氨水与浓硝酸进行反应,生成硝酸铵。
硝酸铵的制备反应方程式如下:
NH3 + HNO3 → NH4NO3。
硝酸钠的制备工艺流程与硝酸铵类似,只是原料和反应条件有所不同。
二、硝酸的制取。
硝酸的制取工艺主要包括硝酸盐的蒸发结晶和硝酸的浓缩两个步骤。
1. 硝酸盐的蒸发结晶,将硝酸盐溶液进行蒸发结晶,使硝酸盐结晶析出。
2. 硝酸的浓缩,将硝酸盐结晶进行浓缩,得到浓硝酸。
硝酸的制取工艺流程中,硝酸盐的蒸发结晶和硝酸的浓缩是关键步骤。
在实际生产中,通常采用多级蒸发结晶和浓缩的工艺,以提高硝酸的浓度和纯度。
在硝酸的制取过程中,需要注意控制反应温度、压力和pH值,以确保反应的顺利进行和产品的质量稳定。
此外,还需要对废水和废气进行处理,以减少对环境的影响。
总的来说,硝酸的生产工艺流程包括硝酸盐的制备和硝酸的制取两个主要步骤。
在实际生产中,需要严格控制各个环节的操作条件,以确保产品的质量和生产的安全。
同时,还需要加强对废水和
废气的处理,以减少对环境的影响。
希望本文对硝酸的生产工艺流程有所帮助。
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C硝酸生产工艺技术简介1建设规模及产品方案1.1产品方案利用本公司生产的液氨生产硝酸,最终产品为98%浓硝酸。
1.2生产规模1.2.1设计规模:公称能力为日产浓硝酸350吨(以100%HNO 3计)(公称能力产浓硝酸10万吨/年,计算产能10.5万吨/年,配套建10.5 万吨/年稀硝酸装置)。
年运行时间:7200小时。
1.2.2确定本装置设计规模依据以下因素:结合耀隆集团原材料供应、辅助工程条件以及市场需求,将本工程浓硝酸生产规模定为10万吨/年(以100%HNO 3计)。
2工艺技术方案及技术来源2.1工艺技术方案选择2.1.1稀硝酸2.1.1.1国内外稀硝酸工艺技术概况目前,国内外工业上生产稀硝酸的方法有常压法、综合法、全中压法、高压法、双加压法,现分述如下:(1)常压法:氨氧化和吸收均在常压下进行的生产工艺。
早期硝酸生产多采用这种方法,该工艺流程的特点为系统压力低,设备结构简单,工艺操作稳定,氨氧化率高,铂耗较低。
但吸收比容积大(20~25m3),酸吸收率较低(仅为92%左右)。
为减少对大气的污染并提高氨利用率,需附有碱吸收N OX尾气装置并副产硝盐,即便如此尾气中N OX浓度仍很高,不符合目前日益严格的环境要求。
加上设备相对台数较多,设备体积大,装置占地面积多,投资大,成品酸浓度低等因素,国家经贸委已明文规定禁止采用此种流程新建硝酸装置。
(2)综合法常压氨氧化和中压(0.25~0.5MPa)酸吸收的稀硝酸生产工艺。
这种方法在一定程度上弥补了常压酸吸收的缺点,我国在本世纪50年代末引进该流程进行稀硝酸的工业生产。
该方法主要缺点是常压氨氧化、设备庞大、占地多,需要配备较昂贵的不锈钢材质的氧化氮压缩机,其投资高于下面介绍的中压法,且吸收压力低仅0.35MPa(A),因此酸浓度低及尾气排放不能达到环保要求,不适用于规模较大的硝酸装置,国家经贸委也明文规定了不能采用此种流程建设硝酸装置。
(3)全中压法氨氧化和酸吸收均在中压下进行的稀硝酸生产工艺。
我国从60年代中期开始建设的硝酸装置,大多为中压法,该装置的特点是:采用蒸汽透平与尾气膨胀机直接驱动空气压缩机,系统压力为0.35MPa (g),双塔吸收,成品酸浓度在54~57%左右,出塔尾气中N OX含量为0.2%左右,仍需采取进一步的尾气处理措施才能满足环保要求。
国外也有各具特点的全中压流程,诸如:伍德流程、Bamag流程、Stamicarbon流程等。
由于其酸浓度、尾气指标以及投资等仍不太令人满意,故而,新建装置已很少采用该种流程。
(4)全高压法除系统压力较全中压法高外(约为0.6~1.1MPa俵)),其它均类似于全中压流程。
该工艺流程特点为:设备紧凑,相对其它流程投资省,酸浓度高(一般可达60%(wt)),尾气中N 0X含量低(一般可控制在200ppm~500ppm (wt))。
其主要缺点为:在高压下进行氧化,氧化率低,铂损耗高。
由于美国的氨价便宜,在美国从50年代就较普遍地采用全高压法生产硝酸,但随着双加压法生产工艺的推广,全高压法稀硝酸工艺在美国的地位也逐年下降。
德国伍德公司和荷兰Stamicarbon虽然都拥有全高压法硝酸生产工艺技术,但在西欧,由于氨价较高,在工艺技术选择上仍倾向于采用双加压法工艺进行稀硝酸的生产。
(5)双仙压法双加压法系氧化压力为0.45MPa(a),吸收压力为1.1MPa(a),该法有如下优占・①.氨的氧化率高达96.6%,铂耗较低,为120mg/t100%HN03(回收前)。
二氧化氮吸收率高达99.8%,硝酸浓度可达60%,未经处理的尾气中NOx的含量在200PPm 以下,经氨还原处理的尾气中排放的NOx的含量在50PPm以下。
②采用中温(360C )回收吸收装置尾气能量,使压缩机组的蒸汽透平和尾气膨胀透平之间达到经济匹配,与高温回收相比不必采用耐高温的尾气透平和尾气加热器,工作条件不苛刻,操作稳定可靠,尾气透平可回收约60%的压缩③合理利用低压氨蒸发所形成的冷量,制得低温冷却水去后序吸收装置洽却吸收塔。
④空压机及NOx 压缩机的多变压缩能有效地为装置所用。
⑤装置副产较高参数的蒸汽,除拖动压缩机组外还可以外送,装置耗电量小,仅为11.1kw/t100%HNO3fl⑥采用DCS 控制系统」使换作更加方便和安全。
上世纪八十年代,化二院开发了具有自主知识产权的双加压法硝酸工艺,首次为济南化肥厂设计了10万吨/年硝酸装置,于1990年12月一次投料试车获得成功。
1993年该装置获得化工部优秀设计二等奖,国内双加压法硝酸工艺技术水平已达到国际先进水平;相继投产的还有云南云峰化学工业公司、辽阳化纤及南化公司、石家庄化肥厂、安徽华泰公司、南化公司、山东海力、山东联合化工、陕西兴化、新疆独山子、大化集团公司等十多家10万吨/年稀硝酸装置,兰化公司、卢天化等15万吨/年稀硝酸装置。
2002年在山西天脊集团建成并投产了年产27万吨/年国产化双加压法硝酸生产装置,2007年12月南化公司年产27万吨/年国产化双加压法硝酸生产装置也顺利投产,2008年11月河南晋开公司及2009年11月河南晋开公司(国产机组)年产27万吨/年国产化双加压法硝酸生产装置相继顺利投产。
上述几套装置的成功运行表明,“双加压”法硝酸工艺技术先进,安全可靠,产品浓度高,环保效益好,运转率高。
采用“双加压”生产工艺已成为新建硝酸装置的首选。
所以,双加压法稀硝酸生产工艺是成熟的,近年来的发展趋势是提高操作压力、扩大生产规模、提高成品酸浓度、降低尾气中的N OX含量、在系统回收能量方面实现自给有余、并兼顾投资和消耗,以进一步改善装置的技术经济指标。
三种工艺技术数据及消耗比较表(以1吨100%HN03计)说明:1 )用电不包括照明、通风及加热,全高压法包括冰机用电2)所需蒸汽不包括采暖、蒸汽伴管及防冻用汽从上表可以看出:中压法稀硝酸生产工艺,酸浓度可达51%,但尾气中氧化氮排放浓度含量高达2000ppm( V),需要进行尾气处理;而且由于稀硝酸浓度较低,增加浓硝生产能耗和成本,生产工艺落后,本项目不再考虑。
为了兼顾氧化率、铂损耗、后序吸收装置吸收率、环保、能耗、运行费用及投资之间的关系,氧化压力为0.40-0.55MPa为宜,在该压力下,液氨蒸发冷量可以加以利用;吸收压力为0.80〜1.0MPa为宜,在该压力下,尾气氧化氮含量排放较低。
本可研拟选双加压法制稀硝酸工艺技术(即GP双加压法),该法为世界上最先进的硝酸工艺技术。
2.1.2浓硝酸工业生产浓硝酸工艺路线有:直接合成法(直硝法)、间接浓缩法(间硝法)及共沸蒸馏法(共沸法)。
我国生产浓硝酸所采用的是直硝法和间硝法,共沸法我国尚未采用。
直硝法通过氨氧化、冷却吸收、漂白冷凝、高压合成等步骤直接合成浓硝酸。
兰州石化公司、吉化公司、大连化学工业公司、南化公司、淮南化工总厂、四川泸天化股份有限公司等均采用该法间硝法是借助于脱水剂将稀硝酸精馏后得到浓硝酸。
1964年我国采用硝酸镁作脱水剂的中试成功后,很快应用到生产实际中。
目前济南化肥厂、上海染化、川化、山东鲁光化工厂、河南开封化肥厂、鄂西等企业均采用该方法。
该法流程短,工艺简单,投资较少。
本项目拟采用硝酸镁”法生产浓硝酸,该生产技术在国内已十分成熟,且已成系列化。
2.2工宀沦FP述221稀硝酸(1)氨一空气混合气的制备:界区来的原料液氨进入氨蒸发器,大部分液氨在N0.1氨蒸发器中蒸发,剩余的液氨在NO.2氨蒸发器中积累起来,可将水排至氨辅助蒸发器,在该设备中通入低压蒸汽,在105 C下将氨蒸发。
此过程可间断或连续操作。
由氨蒸发器来的氨气送至氨过热器,与氨辅助蒸发器来的热气氨在此混合,经过低压蒸汽加热的气氨先在氨过滤器过滤除油及杂质后进入氨一空气混合器,然后进入氨氧化炉。
氨氧化用工艺空气经空气入口消音器过滤器后进入空气压缩机。
出压缩机的空气分一次和二次空气:一次空气去氨一空气混合器,二次空气去漂白塔。
(2)氨的氧化和热能回收:氨一空气混合气在氨氧化炉内均匀分布于铂网上,进行氧化反应:4NH3+5O2=4NO+6H2O+Q氨氧化反应所释放出的热量使氧化氮气体温度升高至860C,此气流经安装在氨氧化下部的过热器和废热锅炉回收热量后,温度降至400C。
(3)一氧化氮氧化及吸收:出废热锅炉的氧化氮气体流经串联的高温气一气换热器及省煤器温度降至156C,随着温度的降低,混合气中的一氧化氮氧化为二氧化氮:2NO+O2=2NO2+Q氧化氮气进入低压反应水冷凝器用冷却水冷却到50 C,部分二氧化氮气体在此与冷凝水反应生成约34%的硝酸,酸气混合物送至氧化氮气分离器,分离出的稀硝酸用稀酸泵送至吸收塔相应浓度塔板上。
分离后的氧化氮气体和来自漂白塔的二次空气混合,在氧化氮气压缩机中压缩至I.IMPa后,经尾气预热器冷却,进入高压反应水冷凝器进一步冷却到40 C,氧化氮气和冷凝酸一起送入吸收塔底部。
在吸收塔塔板上氧化氮气被水吸收生成硝酸,总反应如下: 3NO2+H2O=2HNO3+NO+142 kcal/kg 生产硝酸所需的工艺水由工艺水泵送至吸收塔顶部,与塔底进入的氧化氮气体逆流接触,在吸收塔塔板上冷却盘管移走吸收热和氧化热,在吸收塔底生成浓度为60%的稀硝酸,进入漂白塔顶部塔板,由漂白塔底部通入二次空气气提出溶解在酸中的NOx 气体。
二次空气先在二次空气冷却器中被来自吸收塔的尾气冷却到约120 C后进入漂白塔底部,漂白后的气体与氧化氮分离器出来的氧化氮气体混合后进入氧化氮压缩机。
经漂白后的成品酸含HN02<100ppm,在酸冷却器中用冷却水冷却到50C 后,送出界外至浓硝酸装置及成品酸贮槽。
吸收塔顶出来的尾气进入尾气分离器以除去夹带的雾沫。
然后经二次空气冷却器,尾气予热器及高温气一气换热器,将尾气加热至360C,经氨还原反应器处理后尾气入尾气膨胀机,在此可回收总压缩功的60%,尾气经尾气排气筒排入大气,尾气中含NOxCl00ppm(v)。
2.2.2 浓硝酸由稀硝装置来的60%勺稀硝酸与72%勺浓硝酸镁溶液,通过流量调节阀按比例混合,HNO:MgNO=1:3.8。
混合液进浓缩塔中部,浓缩塔上部为精馏段,下部为提馏段,浓硝酸镁吸收稀硝酸中的水,浓度降低,由塔底流入硝酸镁加热器,硝酸镁加热器蒸出的蒸汽进浓缩塔的底部,提供浓缩塔提馏、精馏操作的热量。
含80:90%硝酸的气体进入精馏段,98.2%的硝酸蒸汽由浓缩塔顶出来,进入漂白塔底部。
由漂白塔顶出来的浓硝酸蒸汽进入浓硝酸冷凝器,冷凝出的酸经气液分离器与分配酸封,58%的冷凝酸进入回流酸封,作为回流液返回浓缩塔,42%勺冷凝酸进入漂白酸封回流进漂白塔。
由气液分离器分离出的硝酸尾气经塔尾喷射器,吸收成酸性水,进入塔尾水循环槽。