一种新型硝镁法浓硝酸生产系统的制作方法

本发明属于化工技术领域，特别涉及一种新型硝镁法浓硝酸生产系统。

背景技术：

硝镁法浓硫酸生产工艺，是指采用硝酸镁溶液作为脱水剂将稀硝酸精馏制取浓硝酸(浓度为97.2％(w/w)以上)的工艺。但是，现有硝镁法浓硫酸生产工艺生产得到的浓硝酸的浓度在97.2-98.5％(w/w)之间波动，不能稳定在98.2％(w/w)以上；含硝在0.2-1.0％(w/w)之间波动，不能稳定在0.5％(w/w)以下，如此不能满足对于浓度在98.2％(w/w)以上，含硝在0.5％(w/w)以下客户的长期需求。

生产中稀硝酸镁含硝在0.2～0.3％(w/w)之间，由于稀硝酸镁含硝高，造成硝酸镁加热器腐蚀严重，3～4年就需更换，使生产成本上升；生产中产生的含硝酸2～3％(w/w)镁尾水送入中和池，用30％(w/w)的液体氢氧化钠初步中和合格后送工厂末端水处理装置再处理，处理合格后外排，一些有稀硝酸装置的企业经改造，把部分镁尾水送稀硝酸装置吸收塔作为吸收剂，减少了镁尾水的处理量，但仍有大量镁尾水需要中和处理，镁尾水的中和处理不仅造成环境污染，而且使生产成本上升；生产中产生的氧化氮乏气及各槽罐高空排放的微量氧化氮气体，污染环境。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种新型硝镁法浓硝酸生产系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种新型硝镁法浓硝酸生产系统，包括硝酸浓缩塔和漂白塔；位于硝酸浓缩塔顶部和漂白塔顶部的分散器均为槽式，所述硝酸浓缩塔顶部分散器的淋洒孔径为6mm，所述漂白塔顶部分散器的淋洒孔径为4mm；

所述硝酸浓缩塔的两个塔节的规格为高度为15300mm。

优选的，所述的硝酸浓缩塔和漂白塔内设有陶瓷规整填料。

优选的，每层陶瓷规整填料与硝酸浓缩塔和漂白塔的塔壁缝隙内设有四氟棒用于塞堵。

优选的，所述的新型硝镁法浓硝酸生产系统还包括稀硝酸镁蒸发器和间接冷凝器，且在稀硝酸镁蒸发器和间接冷凝器之间设有镁尾水精馏塔，将镁尾水的浓度从2-3％(w/w)降低至0.1％(w/w)，然后送入离子交换床处理成中性，同时副产稀硝酸送入稀硝酸储罐供提浓使用。

优选的，所述的新型硝镁法浓硝酸生产系统还包括双氧水槽和尾气吸收塔；所述的双氧水槽通过双氧水泵连接至尾气吸收塔的塔顶；

所述尾气吸收塔的底部通过管道连接至第二稀硝酸槽，所述的第二稀硝酸槽通过酸水泵连接至冷却器，所述的冷却器通过管道连接至尾气吸收塔，所述尾气吸收塔的塔顶通过管道连接至尾气喷射器，所述的尾气喷射器连接至尾气循环水槽，尾气循环水槽通过尾气循环水泵连接至所述的尾气喷射器。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

1、本发明提供的新型硝镁法浓硝酸生产系统中，通过将位于硝酸浓缩塔顶部和漂白塔顶部的分散器设置为槽式，所述硝酸浓缩塔顶部分散器的淋洒孔径为6mm，所述漂白塔顶部分散器的淋洒孔径为4mm；相比于传统的盘式结构可有效的增大硝酸浓缩塔和漂白塔的淋洒密度，避免淋洒时柱流的产生，增大气液接触面积，提高气液间的传质、传热，降低稀硝酸镁的含硝；

所述硝酸浓缩塔的两个塔节的规格为高度为15300mm；相比传统的塔节规格以及硝酸浓缩塔的高度14900mm，本发明的技术方案提高了浓硝酸的精馏高度，以稳定成品酸的浓度在98.2％(w/w)以上，同时增加脱硝高度，降低了稀硝酸镁中的含硝。

2、本发明提供的新型硝镁法浓硝酸生产系统中，将硝酸浓缩塔和漂白塔的散装陶瓷拉稀环和矩鞍环填料改为陶瓷规整填料，增大了气液接触表面积，降低系统阻力，从而降低稀硝酸镁和成品酸的含硝，提高成品酸产量质量。

3、本发明提供的新型硝镁法浓硝酸生产系统中，将每层陶瓷规整填料与硝酸浓缩塔和漂白塔的塔壁缝隙用四氟棒塞堵，避免了壁流的发生，避免气液接触表面积的降低，从而提高成品酸产量质量，降低稀硝酸镁的含硝。

4、本发明提供的新型硝镁法浓硝酸生产系统中，在稀硝酸镁蒸发器和间接冷凝器之间增加镁尾水精馏塔，将镁尾水的浓度从2～3％(w/w)降至0.1％(w/w)，送离子交换床处理成中性，同时副产18％(w/w)的稀硝酸送稀硝酸储罐供提浓使用；同时，通过增加离子交换床水处理设备将硝酸含量0.1％(w/w)的镁尾水处理成中性后补充到循环水系统。

5、本发明提供的新型硝镁法浓硝酸生产系统中，通过增加尾气吸收塔，用双氧水做吸收剂将尾气中氧化氮浓度降至30ppm以下达标排放，同时副产浓度20％(w/w)的稀硝酸送稀硝酸储罐供提浓使用。

总的来说，本发明提供的新型硝镁法浓硝酸生产系统，能够确保成品酸的浓度稳定在98.2％(w/w)以上，含硝低于0.5％(w/w)以下，使稀硝酸镁含硝降低到0.1％(w/w)以下，降低稀硝酸镁加热器的腐蚀速率，可将稀硝酸镁加热器使用时间从4～5年，提高到8年以上；此外，本发明可实现酸性废水的零排放，实现节能降耗，保护环境；以及，本发明可以实现尾气的有组织达标排放，保护环境。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。

附图说明

图1示出为根据本发明具体实施方式提供的一种新型硝镁法浓硝酸生产系统的示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体附图，进一步阐明本发明。

需要说明的是，在本发明中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

针对传统硝镁法浓硝酸生产工艺中存在的技术问题，本发明提供了一种新型硝镁法浓硝酸生产系统，包括硝酸浓缩塔和漂白塔；位于硝酸浓缩塔顶部和漂白塔顶部的分散器均为槽式，所述硝酸浓缩塔顶部分散器的淋洒孔径为6mm，所述漂白塔顶部分散器的淋洒孔径为4mm；所述硝酸浓缩塔的两个塔节的规格为高度为15300mm。

进一步的，所述的硝酸浓缩塔和漂白塔内设有陶瓷规整填料。

每层陶瓷规整填料与硝酸浓缩塔和漂白塔的塔壁缝隙内设有四氟棒用于塞堵。

进一步的，所述的硝镁法浓硝酸生产系统还包括稀硝酸镁蒸发器和间接冷凝器，且在稀硝酸镁蒸发器和间接冷凝器之间设有镁尾水精馏塔，将镁尾水的浓度从2-3％(w/w)降低至0.1％(w/w)，然后送入离子交换床处理成中性，同时副产稀硝酸送入稀硝酸储罐供提浓使用。

进一步的，所述的硝镁法浓硝酸生产系统还包括双氧水槽和尾气吸收塔；所述的双氧水槽通过双氧水泵连接至尾气吸收塔的塔顶；

所述尾气吸收塔的底部通过管道连接至第二稀硝酸槽，所述的第二稀硝酸槽通过酸水泵连接至冷却器，所述的冷却器通过管道连接至尾气吸收塔，所述尾气吸收塔的塔顶通过管道连接至尾气喷射器，所述的尾气喷射器连接至尾气循环水槽，尾气循环水槽通过尾气循环水泵连接至所述的尾气喷射器。

以下结合图1具体说明本发明提供的新型硝镁法浓硝酸生产系统。所述的生产系统包括浓硝酸镁贮槽、第一稀硝酸槽、稀硝酸镁储槽、浓硝酸镁高位槽、稀硝酸高位槽、混合分配器、硝酸镁加热器、硝酸浓缩塔、漂白塔、成品酸冷却器、浓硝酸冷凝器、气液分离器、塔尾喷射器、塔尾水循环槽、镁尾喷射器、镁尾水循环槽、硝酸镁蒸发器、镁尾水精馏塔、间接冷凝器、尾气吸收塔、双氧水槽、第二稀硝酸槽、酸冷却器、尾气喷射器、尾水循环水槽、离子交换床、脱盐水槽；

其中，所述的浓硝酸镁储槽与浓硝酸镁高位槽之间设有浓硝酸镁泵用于将浓硝酸镁泵送至浓硝酸镁高位槽中，所述的第一稀硝酸槽与稀硝酸高位槽之间设有稀硝酸泵用于将稀硝酸泵送至稀硝酸高位槽中；

所述的浓硝酸镁高位槽与稀硝酸高位槽均通过管道连通至混合分配器，所述的混合分配器与硝酸浓缩塔相连，

所述硝酸浓缩塔的塔顶连接至漂白塔的塔底，所述硝酸浓缩塔的塔底连接至硝酸镁加热器，所述的硝酸镁加热器通过管道连接至稀硝酸镁储槽；

所述漂白塔的塔顶连接至浓硝酸冷凝器，塔底还通过漂白塔底酸封连接至成品酸冷却器；

所述的浓硝酸冷凝器连接至气液分离器，气液分离器连接至塔尾喷射器，塔尾喷射器连接至塔尾水循环槽，塔尾水循环槽通过镁尾水循环泵连接至第一稀硝酸槽；

所述的稀硝酸镁储槽通过稀硝酸镁泵连接至硝酸镁蒸发器，经蒸发处理得到的浓硝酸镁进入浓硝酸镁储槽，所述的硝酸镁蒸发器还通过管道连接至镁尾水精馏塔，精馏得到稀硝酸通过管道导入第一稀硝酸槽，所述的硝酸镁蒸发器还通过管道连接至间接冷凝器，所述的间接冷凝器通过管道连接至镁尾喷射器和镁尾水循环槽，

所述的稀硝酸镁储槽、浓硝酸镁储槽、塔尾水循环槽、镁尾水循环槽分别通过管道连接至尾气吸收塔；所述的双氧水槽通过双氧水泵连接至尾气吸收塔的塔顶，

所述尾气吸收塔的底部通过管道连接至第二稀硝酸槽，所述的第二稀硝酸槽通过酸水泵连接至冷却器，所述的冷却器通过管道连接至尾气吸收塔，

所述尾气吸收塔的塔顶通过管道连接至尾气喷射器，所述的尾气喷射器连接至尾气循环水槽，尾气循环水槽通过尾气循环水泵连接至所述的尾气喷射器；

所述的镁尾水循环槽通过镁尾水循环泵连接至所述的离子交换床，所述的离子交换床通过管道连接至脱盐水槽，所述的脱盐水槽通过脱盐水泵导至循环冷却回水；

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。