一种工业硝酸制取方法技术

本发明专利技术属于硝酸制备技术领域，具体的说是一种工业硝酸制取方法，包括步骤一至步骤七，步骤四、步骤五与步骤六配合用于蒸馏水对二氧化氮进行吸收；步骤七用于对反应结束时的二氧化氮进行吸收；该方法采用的吸收装置包括吸收塔、冷却装置和气压搅动装置；筛板将吸收塔均分为多个吸收层，每个吸收层内部设有气压搅动装置；吸收塔外部设有冷却装置；气压搅动装置包括伸缩单元和搅拌单元，搅拌单元用于对吸收层中的气泡进行破碎、加快气体进行溶解。本发明专利技术主要利用水对二氧化氮气体进行吸收反应，能够提高硝酸的制备效率，减小二氧化氮对空气的污染。

Method for preparing industrial nitric acid

The invention belongs to the technical field of nitric acid preparation, in particular to an industrial nitric acid preparation method, including steps 1 to 7, steps 4, steps 5 and steps 6 used in combination with distilled water to absorb nitrogen dioxide, steps 7 used to absorb nitric oxide at the end of the reaction, and the absorption device used in the method. The absorber consists of an absorption tower, a cooling device and a pneumatic stirring device; a sieve plate divides the absorber into several absorption layers, each of which is provided with a pneumatic stirring device; a cooling device is provided outside the absorber; and a pneumatic stirring device includes a expansion unit and a stirring unit, which is used to crush and add bubbles in the absorption layer. Fast gas dissolved. The invention mainly uses water to absorb nitrogen dioxide gas, which can improve the preparation efficiency of nitric acid and reduce the air pollution caused by nitrogen dioxide.

【技术实现步骤摘要】
一种工业硝酸制取方法
本专利技术属于硝酸生产设备领域，具体的说是一种工业硝酸制取方法。
技术介绍
目前，吸收塔是实现吸收二氧化氮或液体的工业设备，其应用极为广泛，在化工、涂料、油漆、医药中间体等生产工艺中都会采用吸收操作。硝酸工业中氨气与空气反应产生的二氧化氮气体进入吸收塔底部，蒸馏水从塔顶部自上而下流动，与上升的二氧化氮逆向接触进行化学反应生成硝酸溶液，该吸收过程属于放热化学反应过程。根据化工热力学相关原理，塔内反应热量需要及时移出设备，才能提高吸收塔吸收二氧化氮效率。目前，国内硝酸吸收塔均采用中部和下部两端冷却盘管移出热量，热量移出效果达不到良好状态，存在吸收二氧化氮效率低，硝酸浓度低，吸收塔尾气中的二氧化氮含量高等缺点。现有技术中也出现了硝酸吸收装置的技术方案，如申请号为201521109738.8的一项中国专利公开了一种硝酸吸收塔，包括有塔体，开设在所述塔体下部的进气口，开设在所述塔体底部的硝酸出口，开设在所述塔体顶部的进蒸馏水口，开设在所述进蒸馏水口一侧的出气口，安装在所述塔体中部的多层筛板以及穿插安装在每层筛板上面的冷却系统，所述冷却系统包括自上而下依次设置的低温冷却管组、中温冷却管组和高温冷却管组。该技术方案虽然能够对吸收塔中的蒸馏水进行降温，但是该技术方案不能对吸收塔中的气泡进行破碎，从而不能使气泡中的二氧化氮充分溶解反应；使得该专利技术的使用受到限制。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提出了一种工业硝酸制取方法，本专利技术主要利用蒸馏水对二氧化氮进行吸收反应，能够提高硝酸的制备效率，减少二氧化氮对空气的污染。本专利技术通过步骤四至步骤六相互配合实现了蒸馏水对二氧化氮的吸收；同时，本专利技术通过气压搅动装置中搅拌盘与搅拌部件相互配合、实现了对吸收塔中气泡的破碎，使气泡中二氧化氮充分溶解；提高硝酸的生产效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提出了一种工业硝酸制取方法，该方法采用吸收装置，所述吸收装置包括吸收塔、冷却装置和气压搅动装置，所述吸收塔内部设有多层筛板，所述筛板将吸收塔均分为多个吸收层；所述多个吸收层中的相邻两个吸收层之间都设有供液管；所述吸收塔内部设有气压搅动装置，所述气压搅动装置通过固定块固定安装在吸收塔的内壁上，气压搅动装置利用吸收塔中的气流为动力、其用于对吸收塔中的二氧化氮进行充分吸收；所述吸收塔外侧设有冷却装置，所述冷却装置与吸收塔通过固定板固定连接，所述吸收塔顶部设有通气孔和一号进水口，吸收塔底部设有进气口和排液口，吸收塔侧壁设有一号通液孔，所述一号通液孔用于配合供液管使用、将吸收层中的蒸馏水输送到冷却装置，所述多个吸收层的数量为二十三个，用于蒸馏水对二氧化氮气体的充分吸收；工作时，吸收塔是二氧化氮气体溶解于水的区域，每个吸收层均设置蒸馏水控制系统，蒸馏水控制系统用于使吸收层的液位高度趋于稳定，每个吸收层中设的气压搅动装置与蒸馏水的相互配合、加快二氧化氮气体在蒸馏水中的反应效率，吸收塔外侧的冷却装置用于降低吸收塔中的温度，从而提高吸收塔吸收二氧化氮的效率；所述气压搅动装置包括搅拌单元和伸缩单元，所述伸缩单元包括挡罩、转动轴、滑动伸缩杆和弹簧；所述挡罩通过滑动伸缩杆无缝对称固定安装在固定块上，所述滑动伸缩杆外侧套设有弹簧，所述转动轴固定安装在挡罩的中间部位，所述搅拌单元与伸缩单元通过转动轴转动连接；工作时，二氧化氮气体从一号进气孔进入到吸收层中，流动的二氧化氮用于使吸收层的挡罩往复运动，此时，在竖直方向作往复运动的搅拌盘与蒸馏水发生作用，用于使搅拌盘作自转运动，从而实现二氧化氮与蒸馏水充分混合，进而提高了二氧化氮和蒸馏水的反应效率，而未溶解的二氧化氮气体通过筛板与固定块之间的夹缝进入到下一吸收层中。该方法包括如下步骤：步骤一：对氧化炉进行加热，在其温度达到860℃时，将氨与催化剂通入到氧化炉中反应；控制温度在860℃，加快了反应合成速率，同时提高了一氧化氮的浓度；步骤二：对步骤一中生成的一氧化氮进行收集，将收集的一氧化氮冷却至室温；步骤三：将步骤二中的一氧化氮通入到装有氧气的反应釜中进行混合；步骤二至步骤三中，将收集的一氧化氮气体冷却至室温，保证一氧化氮与氧气的反应过程中，反应不剧烈，避免发生爆炸，同时将一氧化氮通入到装有氧气的反应釜中，保证了一氧化氮充分的反应；步骤四：将水输送至吸收装置中；步骤五：步骤四进行到两小时后，将步骤三中收集的二氧化氮气体通入到吸收装置中；将工业二氧化氮气体输送至吸收塔的进气口中；步骤四通过与步骤五配合用于使吸收塔中吸收层中均储存等量的水，二氧化氮气体从下往上依次被吸收层吸收溶解，吸收塔内部最下层的硝酸溶液通过排液口被收集；步骤六：步骤五进行到二十分钟后，对吸收装置进行冷却；随着工业二氧化氮的通入，吸收塔中的蒸馏水温度慢慢升高；步骤六能够对吸收塔中的蒸馏水进行降温处理，从而提高步骤六对二氧化氮的吸收效率；步骤七：当步骤六中没有二氧化氮继续通入时，二十五分钟后，停止向吸收装置输送蒸馏水、并停止对吸收装置进行冷却；硝酸吸收完成时，关闭进气口；二十五分钟后，关闭一号通液口并停止对冷却装置冷却；步骤七用于对吸收塔内部残余的二氧化氮进行充分吸收，防止二氧化氮污染大气。优选的，所述冷却装置包括输液单元和冷却单元，所述输液单元包括冷却筒、一号隔板和一号水管；两个一号隔板固定无缝对称安装在冷却筒的内壁上；所述两个一号隔板之间连接有多个一号水管；所述冷却单元位于两个一号隔板之间，冷却单元用于对一号水管进行冷却；工作时，吸收层中的蒸馏水通过一号通液孔、供液管进入到冷却筒中，再通过多个一号水管进入到冷却单元中，多个一号水管用于对冷却装置中的蒸馏水进行分流，增大了冷却单元对一号水管的冷却面积，从而加快了吸收塔吸收效率。优选的，所述冷却单元包括多个二号隔板和双向螺旋板；所述多个二号隔板固定安装在冷却筒的内壁上、其用于将冷却筒两个一号隔板之间的空间等分为多个冷却层；所述双向螺旋板用于对冷却层中的冷却液引流；所述多个二号隔板中的每一个二号隔板表面均设有二号进水孔，所述二号进水孔与一号水管配合使用；工作时，冷却液按照从下往上的顺序依次在多个冷却层中流动，冷却液在每个冷却层中都沿着双向螺旋板的方向螺旋流动，双向螺旋板用于使冷却液匀速流动，增大了一号水管与冷却单元的冷却面积，从而提高了二氧化氮的吸收效率。优选的，所述搅拌单元包括搅拌盘、转动块和搅拌部件，所述转动块固定安装在搅拌盘的中间部位，所述搅拌盘内部设有多个斜槽，多个斜槽沿着搅拌盘的圆周方向均匀分布；所述搅拌部件包括破碎板和安装座，所述破碎板通过安装座与搅拌部件铰接连接，所述安装座用于控制破碎板的活动；工作时；蒸馏水冲击搅拌盘内部的斜槽，使得搅拌单元获得的搅拌的动力，从而带动搅拌单元进行圆周运动，且安装座与破碎板的铰接连接，增大了锥形针对气泡的刺破，提高了破碎效果，从而提高了二氧化氮的吸收效率。优选的，所述破碎板的截面为四分之一圆形，破碎板的曲表面设有锥形针；工作时，锥形针对气泡的刺破，提高了二氧化氮在蒸馏水中的溶解效率。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术所述的一种工业硝酸制取方法，本专利技术包括步骤一至步骤七，步骤四通过与步骤五配合用于使吸收塔中各吸收层均存储等量的水，用于对二氧化氮进行吸收；步骤五通过与步骤六配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业硝酸制取方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一：对氧化炉进行加热，在其温度达到860℃时，将氨与催化剂通入到氧化炉中反应；步骤二：对步骤一中生成的一氧化氮进行收集，将收集的一氧化氮冷却至室温；步骤三：将步骤二中的一氧化氮气体通入到装有氧气的反应釜中进行混合；步骤四：将水输送至吸收装置中；步骤五：步骤四进行到两小时后，将步骤三中收集的二氧化氮气体通入到吸收装置中；步骤六：步骤五进行到二十分钟后，对吸收装置进行冷却；步骤七：当步骤六中没有二氧化氮继续通入时，二十五分钟后，停止向吸收装置输送蒸馏水、并停止对吸收装置进行冷却；其中，所述吸收装置包括吸收塔(1)、冷却装置(2)和气压搅动装置(3)，所述吸收塔(1)内部设有多层筛板(17)，所述筛板(17)将吸收塔(1)均分为多个吸收层(18)；所述多个吸收层(18)中的相邻两个吸收层(18)之间都设有供液管(16)；所述吸收塔(1)内部设有气压搅动装置(3)，所述气压搅动装置(3)通过固定块固定安装在吸收塔(1)的内壁上，气压搅动装置(3)利用吸收塔(1)中的气流为动力、其用于对吸收塔(1)中的二氧化氮进行充分吸收；所述吸收塔(1)外侧设有冷却装置(2)，所述冷却装置(2)与吸收塔(1)通过固定板固定连接，所述吸收塔(1)顶部设有通气孔(11)和一号进水口(12)，吸收塔(1)底部设有进气口(13)和排液口(14)，吸收塔(1)侧壁设有一号通液孔(15)，所述一号通液孔(15)用于配合供液管(16)使用、将吸收层(18)的水输送到冷却装置(2)，所述多个吸收层(18)的数量为二十三个；所述气压搅动装置(3)包括搅拌单元(31)和伸缩单元(32)，所述伸缩单元(32)包括挡罩(321)、转动轴(322)、滑动伸缩杆(323)和弹簧(324)；所述挡罩(321)通过滑动伸缩杆(323)无缝对称固定安装在固定块上，所述滑动伸缩杆(323)外侧套设有弹簧(324)，所述转动轴(322)固定安装在挡罩(321)的中间部位，所述搅拌单元(31)与伸缩单元(32)通过转动轴(322)转动连接。...

【技术特征摘要】
1.一种工业硝酸制取方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：步骤一：对氧化炉进行加热，在其温度达到860℃时，将氨与催化剂通入到氧化炉中反应；步骤二：对步骤一中生成的一氧化氮进行收集，将收集的一氧化氮冷却至室温；步骤三：将步骤二中的一氧化氮气体通入到装有氧气的反应釜中进行混合；步骤四：将水输送至吸收装置中；步骤五：步骤四进行到两小时后，将步骤三中收集的二氧化氮气体通入到吸收装置中；步骤六：步骤五进行到二十分钟后，对吸收装置进行冷却；步骤七：当步骤六中没有二氧化氮继续通入时，二十五分钟后，停止向吸收装置输送蒸馏水、并停止对吸收装置进行冷却；其中，所述吸收装置包括吸收塔(1)、冷却装置(2)和气压搅动装置(3)，所述吸收塔(1)内部设有多层筛板(17)，所述筛板(17)将吸收塔(1)均分为多个吸收层(18)；所述多个吸收层(18)中的相邻两个吸收层(18)之间都设有供液管(16)；所述吸收塔(1)内部设有气压搅动装置(3)，所述气压搅动装置(3)通过固定块固定安装在吸收塔(1)的内壁上，气压搅动装置(3)利用吸收塔(1)中的气流为动力、其用于对吸收塔(1)中的二氧化氮进行充分吸收；所述吸收塔(1)外侧设有冷却装置(2)，所述冷却装置(2)与吸收塔(1)通过固定板固定连接，所述吸收塔(1)顶部设有通气孔(11)和一号进水口(12)，吸收塔(1)底部设有进气口(13)和排液口(14)，吸收塔(1)侧壁设有一号通液孔(15)，所述一号通液孔(15)用于配合供液管(16)使用、将吸收层(18)的水输送到冷却装置(2)，所述多个吸收层(18)的数量为二十三个；所述气压搅动装置(3)包括搅拌单元(31)和伸缩单元(32)，所述伸缩单元(32)包括挡罩(321)、转动轴(322)、滑动伸缩杆(323)和弹簧(324)；所述挡罩(321)通过滑动伸缩杆(323)无缝对称固定安装在固定块上，所述滑动伸缩杆(323)外侧套设有弹簧(324)，所述转动轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡自然，周军鹏，
申请(专利权)人：胡自然，
类型：发明
国别省市：北京,11