一种提高双加压稀硝酸生产酸浓度的工艺方法与流程

本发明涉及双加压法稀硝酸生产工艺技术领域，具体属于一种提高双加压稀硝酸生产酸浓度的工艺方法。

背景技术：

随着我国工业的发展，一些硝酸下游产品对于特殊浓度硝酸的需求量逐年增加，尤其浓度为68％(w/w)的稀硝酸，市场需求量增加较多。典型的稀硝酸工艺生产出的稀硝酸浓度在40～60％(w/w)不等，双加压稀硝酸生产工艺生产出的稀硝酸浓度最高，也只能达到60％(w/w)左右。要想得到68％(w/w)的稀硝酸，只能用98％(w/w)左右的浓硝酸和60％(w/w)以下的稀硝酸按一定的质量比混合而成。这种方法成本高、污染大、产量低、操作人员劳动强度大，只能满足市场的小量需求，已不能满足逐年增加的市场需求。能不能在典型的稀硝酸生产工艺中找到一种工艺，通过改造直接生成出浓度为68％(w/w)稀硝酸，这样就能实现规模化生产，满足逐年增加的市场需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种提高双加压稀硝酸生产酸浓度的工艺方法，克服了现有技术的不足，提高了双加压稀硝酸生产的酸浓度。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种提高双加压稀硝酸生产酸浓度的工艺方法，包括以下步骤：

s1：氨氧化生成的氧化氮混合气体经低压反应水冷却器快速冷却，生成稀硝酸一和冷却后的氧化氮混合气体；

s2：稀硝酸一进入氧化氮分离器，经稀酸泵送入吸收塔，冷却后的氧化氮混合气体经氧化氮分离器，进入氧化氮压缩机，然后进入尾气预热器；

s3：经尾气预热器换热后，氧化氮混合气进入高压反应水冷凝器，产生稀硝酸二，高压反应水冷凝器还连接有气液分离器，气液分离器将稀硝酸二和氧化氮混合气分离，分离后的稀硝酸二去氧化氮分离器，然后经稀酸泵送入吸收塔内，吸收塔的塔板数共有32层，分离后的氧化氮混合气从下部进入吸收塔，与吸收塔顶部加入的工艺水逆流接触，生成稀硝酸三，稀硝酸三经漂白塔的热空气漂去溶解在酸中的氧化氮气体后，经酸冷却器冷却后，去成品酸储罐；

s4：吸收反应后的尾气从吸收塔顶部出去，去尾气分离器。

其中，所述的稀酸泵将步骤s2和s3中的稀硝酸一和稀硝酸二送入吸收塔内第6-9层塔板上。

其中，所述的所述的吸收塔下部1-15层塔板上连接有15层冷却盘管，所述的吸收塔的16-26层塔板连接有11层冷水盘管，所述的吸收塔27-32层塔板连接有6层冷冻水盘管。

其中，所述的15层冷却盘管的1-8层和9-15层分别连接有冷却水管，所述的冷却水管内的水温为32℃。

其中，所述的工艺水由工艺水冷却器送入吸收塔，进入吸收塔的工艺水的温度为15℃。

其中，所述的冷水盘管连接有冷水管，冷水管内的水温为18℃，所述的冷冻水盘管内的水来自制水站，水温为7℃。

其中，所述的吸收塔第13-17层塔板用于排氯。

其中，所述的稀硝酸一的浓度为34.15％(w/w)，温度为40℃，所述的稀硝酸三的浓度为59.0-61.0％(w/w)，温度为50℃。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：根据稀硝酸生产吸收反应原理，降低反应温度，有利于反应向生产稀硝酸的方向进行，本发明通过：

1、增加吸收塔冷却盘管的层数，增大换热面积移出反应热，降低反应温度，以提高一氧化氮氧化成二氧化氮的反应速度，并使二氧化氮的吸收反应向生产稀硝酸的方向进行，从而提高稀硝酸浓度；

2、降低工艺水温度，以利于吸收反应向生成稀硝酸的方向进行，从而提高稀硝酸浓度；

3、将高压反应水冷凝器的稀硝酸二通过气液分离器分离后送去氧化氮分离器，通过稀酸泵打入吸收塔相近酸浓度的塔板上，减少稀释热以降低吸收反应温度，从而提高稀硝酸浓度；

4、降低吸收塔顶部加入的工艺水温度，以降低吸收反应温度，从而提高稀硝酸浓度；

5、改变吸收塔塔板排氯层数，保护不锈钢吸收塔免受高浓度氯离子的腐蚀；

本发明利用现有装置改造，提高了双加压稀硝酸生产酸浓度，生产的酸浓度达到了68％(w/w)，实现了一种规格稀硝酸规模生产的工艺方法，投资省、见效快、安全、环保，能够实现企业较好的经济效益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明所述的一种提高双加压稀硝酸生产酸浓度的工艺方法，包括以下步骤：将氨氧化生成的氧化氮混合气体送入低压反应水冷却器快速冷却，然后冷却后产生部分浓度为34.15％(w/w)、温度为40℃的稀硝酸一，冷却后的氧化氮混合气体经氧化氮分离器进入，氧化氮压缩机加压至1.0mpa、189℃，然后尾气预热器，经尾气预热器换热后，氧化氮混合气温度降至132℃，压力降至0.98mpa，然后进入高压反应水冷凝器，冷凝产生稀硝酸二，高压反应水冷凝器还连接有气液分离器连接，气液分离器将稀硝酸二和氧化氮混合气分离，分离后的稀硝酸二去氧化氮分离器，然后经稀酸泵送入吸收塔内，而经高压反应水冷凝器冷却至40℃的氧化氮混合气体，从下部进入吸收塔。

吸收塔的塔板数共有32层，稀酸泵将步骤s2和s3中的稀硝酸一和稀硝酸二送入吸收塔内第6-9层塔板上，将现有技术中高压反应水冷凝器的稀硝酸二送去吸收塔，改为经气液分离器分离后送去氧化氮分离器，通过稀酸泵打入吸收塔相近酸浓度的塔板上，减少稀释热以降低吸收反应温度，从而提高稀硝酸浓度。

吸收塔第13-17层塔板用于排氯，将原来的吸收塔第6-10层塔板排氯改为第13-17层塔板，保护不锈钢吸收塔免受高浓度氯离子的腐蚀；吸收塔下部1-15层塔板上连接有15层冷却盘管，与现有技术中的8层冷却盘管相比，增加吸收塔冷却盘管的层数，增大换热面积移出反应热，降低反应温度，以提高一氧化氮氧化成二氧化氮的反应速度，并使二氧化氮的吸收反应向生产稀硝酸的方向进行，从而提高稀硝酸浓度，

吸收塔的16-26层塔板连接有11层冷水盘管，冷水盘管连接有冷水管，冷水管内的水温为18℃，吸收塔27-32层塔板连接有6层冷冻水盘管，冷冻水盘管内的水来自制水站，水温为7℃，15层冷却盘管的1-8层和9-15层分别连接有冷却水管，冷却水管内的水温为32℃，

与吸收塔顶部加入的工艺水逆流接触，工艺水由工艺水冷却器送入吸收塔，进入吸收塔的工艺水的温度为15℃，吸收生成浓度60％(w/w)左右、温度50℃的稀硝酸三，稀硝酸三的浓度在59.0-61.0％(w/w)之间略有浮动，降低工艺水温度，由原来的30℃降低至15℃，以利于吸收反应向生成稀硝酸的方向进行，从而提高稀硝酸浓度，稀硝酸三经漂白塔120℃的热空气漂去溶解在酸中的氧化氮气体后，酸温升至65℃，此时酸浓度为68％(w/w)，然后经酸冷却器冷却至40℃去成品酸储罐，吸收反应后的尾气从吸收塔顶部出去，温度20℃，压力0.895mpa，去尾气分离器。

本发明根据稀硝酸生产吸收反应原理，利用现有装置改造，降低反应温度，有利于反应向生产稀硝酸的方向进行，提高了双加压稀硝酸生产酸浓度，实现了一种规格稀硝酸规模生产的工艺方法，投资省、见效快、安全、环保，能够实现企业较好的经济效益。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。