一种无黄烟的硝酸的制备方法技术

本发明专利技术涉及精细化工领域，具体关于一种无黄烟的硝酸的制备方法；包括：氧化和精馏；本发明专利技术采用廉价的双氧水氧化剂将硝酸中的氮氧化物氧化除去，生成硝酸，解决了工业硝酸溶液发黄和产生黄烟的问题，对硝酸的进一步静置具有非常大的意义；本发明专利技术在双氧水溶液中添加一种超细活性金属氧化物作为双氧水稳定剂，能有效防止双氧水的分解，增加双氧水的稳定性，在本反应过程中能够增加反应时长，充分与硝酸溶液中的氮氧化物接触，增加双氧水使用效率，减少双氧水的使用量；本发明专利技术是一种经济，廉价的处理工业硝酸的方法，经过本方法处理的硝酸能够减少进一步纯化硝酸的工艺步骤，简化处理程序，大大节约处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种无黄烟的硝酸的制备方法
本专利技术涉及精细化工领域，尤其是一种无黄烟的硝酸的制备方法。
技术介绍
硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，属于一元无机强酸，是六大无机强酸之一，也是一种重要的化工原料。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。在电子工业中对硝酸的要求非常高，工业级的硝酸需要经过提纯后才能使用。CN109835877A公开了一种电子级高纯硝酸提纯方法，包括精馏塔，精馏塔内设置有加热盘管，加热盘管的材料为金属镍，精馏塔内填充有聚丙烯拉西环填料，精馏塔的塔径为150-280mm，塔高为3-15m；还公开了一种由工业级98％硝酸制得电子级68％硝酸的工艺，将精馏塔的塔径设置为150-280mm，塔高设置为3-15m，控制回流比为1∶2-1∶5，将精馏塔内的加热盘管材料设置为金属镍，在精馏塔内填充有聚丙烯拉西环填料。该专利技术一次蒸馏就达到最终电子级高纯硝酸产品，节约了资源、降低了污染。CN109835924A采用硝酸钙溶液与氯化钾复分解法，通过冷冻生产硝酸钾，副产氯化钙。与现有技术比较：具有工艺流程短、设备简单、产品纯度高、氯化钾转化率高、能耗低、生产成本低、副产品销路好等特点。且生产过程中无设备腐蚀，无废气、废水、废渣污染。硝酸钙由稀硝酸和磨细的石灰石(高纯石灰岩或普通石灰岩)粉反应生成，成本低廉；常温常压条件下反应，能耗低，工艺条件容易控制。可以用其它钙源(如重钙、轻钙、生石灰、熟石灰、电石渣，或由磷石膏转化而成的碳酸钙等)取代石灰石粉。用鳞石膏转化而成的碳酸钙生产硝酸钾具有更大的经济和社会效益。CN103601163B公开了一种高纯硝酸的制备方法，以工业级硝酸为原料，加入硝酸金属盐进行反应，经微滤膜进行膜过滤去除硝酸中的杂质阴离子，通过三聚氰胺-甲醛-硫脲树脂/聚丙烯酸树脂复合材料膜进行膜过滤去除硝酸中的杂质阳离子，过滤液通过精馏、高纯水调配、吹白、微滤膜膜过滤，得到目标产物。用该专利技术方法得到的高纯硝酸含量为69-70wt％，杂质金属离子低于1ppb，大于0.5微米的尘埃颗粒低于5个/毫升，符合SEMIC8的标准，微滤膜进行膜过滤，三聚氰胺-甲醛-硫脲树脂/聚丙烯酸树脂复合材料膜进行膜过滤，可有效去除工业级硝酸中的杂质阴、阳离子，且制作复合材料膜的原料可重复使用，产品纯度好，适于工业化生产。工业硝酸中有大量氮氧化合物，不仅使得硝酸溶液呈黄色，而且还会产生黄烟，氮氧化合物烟雾不仅污染环境，对人体有巨大伤害，另外氮氧化合物的存在对硝酸进一步精制产生很大影响。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种无黄烟的硝酸的制备方法。一种无黄烟的硝酸的制备方法，其制备方法操作如下：步骤一，氧化，按照质量份数，将200-300份的质量份数为60%-80%的工业级硝酸加入到氧化反应釜中，加入4-15份的质量份数为30-35%的双氧水溶液，循环反应3-5h；其特征在于所述的双氧水溶液中含有双氧水稳定剂，其方法如下：按照质量份数，将20-50份的双氧水溶液加入到超声混合釜中，加入0.00001-0.00005份的双氧水稳定剂，室温下搅拌混合均匀后超声处理30-60min，即可完成；步骤二、精馏，经过氧化反应后，将处理后的硝酸通入精馏塔，在塔顶温度110-125℃，回流比1:2.1-3.2条件下进行精馏，经塔顶冷凝器冷凝，收集得到的精馏液通入中间槽，用超纯水稀释调配到一种无黄烟的硝酸。硝酸中黄色物质为NOx化合物，本专利技术利用双氧水氧化作用，在含有NOx的硝酸中加入双氧水，双氧水与NOx发生如下反应，从而达到去除硝酸中黄色NOx化合物的目的。2NO2+H2O2=2HNO32NO+3H2O2=2HNO3+2H2O所述的双氧水稳定剂为一种超细活性金属氧化物，其制备方法如下：步骤1：按重量份，将1-4份氧化石墨和5-12份烯丙基三甲氧基硅烷混合,加入100～300份溶剂油，在80℃～90℃反应1～5h；之后加入12～30份水合肼及50～80份氨水，在70℃～90℃反应2～5h后，抽滤,洗涤，真空干燥,得到烯丙基三甲氧基硅烷接枝的石墨烯。步骤2：将20-30份二氧化锰，加入200-300份的溶剂油，1.2-3.2份烯丙基三甲氧基硅烷接枝的石墨烯，1-5份丙烯酸镍，0.1-0.5份过硫酸钾，通入氮气，60-70℃混合搅拌2-5小时，过滤，干燥，即可得到所述的一种双氧水稳定剂。所述的可溶性金属盐为氯化镁或氯化铝或氯化锆。所述的羟丙基纤维素为高取代羟丙基纤维素。所述的氧化反应釜为全氟材料内衬反应釜或搪瓷反应釜。所述的超声处理超声频率为10-20kHz。所述的双氧水稳定剂的平均粒度为20-50μm。本专利技术的一种无黄烟的硝酸的制备方法，本专利技术采用廉价的双氧水氧化剂将硝酸中的氮氧化物氧化除去，生成硝酸，解决了工业硝酸溶液发黄和产生黄烟的问题，对硝酸的进一步静置具有非常大的意义；本专利技术在双氧水溶液中添加一种超细活性金属氧化物作为双氧水稳定剂，能有效防止双氧水的分解，增加双氧水的稳定性，在本反应过程中能够增加反应时长，充分与硝酸溶液中的氮氧化物接触，增加双氧水使用效率，减少双氧水的使用量；本专利技术是一种经济，廉价的处理工业硝酸的方法，经过本方法处理的硝酸能够减少进一步纯化硝酸的工艺步骤，简化处理程序，大大节约处理成本。具体实施方式下面通过具体实施例对该专利技术作进一步说明：本实验制备的双氧水稳定剂对双氧水的稳定效果测试方法如下：在30%的双氧水中按照实验方法加入1.5ppm的双氧水稳定剂，然后在90℃下加热处理60min，测定30min和60min时的双氧水的浓度，按照双氧水稳定率%=加热前双氧水浓度/加热后双氧水浓度计算双氧水稳定率。实施例1一种无黄烟的硝酸的制备方法，其制备方法操作如下：步骤一，氧化，将200kg质量百分比含量60%-80%的工业级硝酸加入到氧化反应釜中，加入4kg质量百分比含量30%的双氧水溶液，循环反应3h；其特征在于所述的双氧水溶液中含有双氧水稳定剂，其方法如下：将20kg双氧水溶液加入到超声混合釜中，加入0.00001kg双氧水稳定剂，室温下搅拌混合均匀后超声处理30min，即可完成；步骤二、精馏，经过氧化反应后，将处理后的硝酸通入精馏塔，在塔顶温度110℃，回流比1:2.1条件下进行精馏，经塔顶冷凝器冷凝，收集得到的精馏液通入中间槽，用超纯水稀释调配到一种无黄烟的硝酸。所述的双氧水稳定剂为一种超细活性金属氧化物，其制备方法如下：步骤1：将1kg氧化石墨和5kg烯丙基三甲氧基硅烷混合,加入100kg溶剂油，在80℃反应1h；之后加入12kg水合肼及50kg氨水，在70℃反应2h后，抽滤,洗涤，真空干燥,得到烯丙基三甲氧基硅烷接枝的石墨烯。步骤2：将20kg二氧化锰，加入200kg的溶剂油，1.2kg烯丙基三甲氧基硅烷接枝的石墨烯，1kg丙烯酸镍，0.1k本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无黄烟的硝酸的制备方法，其制备方法操作如下：/n步骤一，氧化，按照质量份数，将200-300份的质量份数为60%-80%的工业级硝酸加入到氧化反应釜中，加入4-15份的质量份数为30-35%的双氧水溶液，循环反应3-5h；其特征在于所述的双氧水溶液中含有双氧水稳定剂，其方法如下：/n按照质量份数，将20-50份的双氧水溶液加入到超声混合釜中，加入0.00001-0.00005份的双氧水稳定剂，室温下搅拌混合均匀后超声处理30-60min，即可完成；/n步骤二、精馏，经过氧化反应后，将处理后的硝酸通入精馏塔，在塔顶温度110-125℃，回流比1:2.1-3.2条件下进行精馏，经塔顶冷凝器冷凝，收集得到的精馏液通入中间槽，用超纯水稀释调配到一种无黄烟的硝酸。/n

【技术特征摘要】
1.一种无黄烟的硝酸的制备方法，其制备方法操作如下：
步骤一，氧化，按照质量份数，将200-300份的质量份数为60%-80%的工业级硝酸加入到氧化反应釜中，加入4-15份的质量份数为30-35%的双氧水溶液，循环反应3-5h；其特征在于所述的双氧水溶液中含有双氧水稳定剂，其方法如下：
按照质量份数，将20-50份的双氧水溶液加入到超声混合釜中，加入0.00001-0.00005份的双氧水稳定剂，室温下搅拌混合均匀后超声处理30-60min，即可完成；
步骤二、精馏，经过氧化反应后，将处理后的硝酸通入精馏塔，在塔顶温度110-125℃，回流比1:2.1-3.2条件下进行精馏，经塔顶冷凝器冷凝，收集得到的精馏液通入中间槽，用超纯水稀释调配到一种无黄烟的硝酸。


2.根据权利要求1所述的一种无黄烟的硝酸的制备方法，其特征在于：所述的双氧水稳定剂，其制备方法如下：
步骤1：按重量份，将1-4份氧化石墨和5-12份烯丙基三甲氧基硅烷混合,加入100～300份溶剂油，在80℃～90℃反应1～5h；之后加入12～30份水合肼及50～80份氨水，在7...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海，陈刚，贺辉龙，周黎旸，程文海，周涛涛，张洪礼，
申请(专利权)人：浙江凯圣氟化学有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33