[发明专利]制备硝酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及氨采用空气氧化合成硝酸的方法，尤其涉及空气中水份的 去除方法。

背景技术

工业生产硝酸采用的是氨氧化法，该方法利用三个主要的化学反应来 得到硝酸：

I)4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O(g)

II)2NO+O₂(g)→2NO₂(g)

III)3NO₂(g)+H₂O→2HNO₃+NO(g)

现有的生产工艺采用了不同的氨氧化反应压力和氧化氮吸收压力来生 产硝酸。比较先进的工艺采用的是“双加压”技术，即在2～3.5bar的压力下 进行氨氧化反应，而在9.5～11.5bar的压力下进行吸收反应。

经过压缩的空气和氨气混合进入反应器，氨氧化后的高温气体的能量 在一组换热器中被逐步回收，温度降低后，其中的水将和氧化氮形成弱 酸，然后被弱酸泵送到吸收塔。其他气体被氧化氮压缩机进一步压缩，经 过另一组换热器热量回收后进入吸收塔。在吸收塔顶加入工艺水，逆流与 富含氧化氮的气体充分接触，吸收。生成的硝酸在漂白塔经过同样来自空 气压缩机的二次空气漂白后成为成品硝酸。

采用现有的工艺技术稳定地单独生产68％(w/w)浓度的硝酸是很困难 的，目前的技术所获得的硝酸的重量浓度一般为50～65％，不能满足有关 方面的需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备硝酸的方法，以克服现有技术存在的上 述缺陷。

本发明的方法，包括如下步骤：将空气先通过过滤装置，然后再进入 冷却装置，将温度为25～40℃和相对湿度为60～100％的空气的温度降低 到10～20℃，空气中的水份被冷凝，然后再进入除沫器，空气中被冷凝的 水份通过排水管道被排出，使空气绝对湿度降低到9.4～17.8g/m3，然后再 进入空气压缩机压缩，然后与氨气混合，送往后续的反应器进行反应，获 得重量浓度为68％以上的硝酸。

所述相对湿度的定义如下：

空气中含水量与同温度下的饱和含水量的百分比。

本发明的方法，实质是提供了一种通过在空气压缩机入口安装空气冷 却干燥系统来提高合成硝酸浓度的方法。此方法可以将热的大气经过过滤 后进行冷却，然后除去其中的冷凝水液滴，从而提高产品硝酸的浓度，并 且不影响空气过滤系统的工作。

本发明的方法，简单易行，尤其能够在夏季，温度和湿度较高的情况 下，稳定地单独生产重量为68％以上的硝酸，能够满足有关产业部门的需 要。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

参见图1，本发明的方法，包括如下步骤：将空气先通过过滤装置 1，然后再进入冷却装置2，将温度为25～40℃和相对湿度为60～100％的 空气的温度降低到10～20℃，空气中的水份被冷凝，然后再进入除沫器 3，空气中被冷凝的水份通过排水管道6被排出，使空气绝对湿度降低到 9.4～17.8g/m3，然后再进入空气压缩机5压缩，然后与氨气混合，送往后 续的反应器进行反应，获得重量浓度为68％的硝酸。

参见图1，所述的过滤装置1为两级过滤网，前面一级过滤大尺寸杂 质，后面一级过滤精细杂质；

所述的冷却装置2采用换热器，所述换热器优选采用翅片式换热器， 为本领域通用的产品，可采用GEA公司翅片管换热器产品；

所述除沫器采用折流板型，为本领域通用的产品，可采用ALUPRO 公司牌号为WS-A产品；液滴消除率达到98％。

所述过滤网、换热器和除沫器的形式并不重要，均可采用本领域通用 的产品。

优选的，所述排水管道6设有液封构件4。由于过滤网，换热器等设 备产生的压降，换热器后的系统为微负压，上述的冷凝水排放到外界的雨 水系统时，所述的液封构件4，可以防止外界未经过滤的大气从这些管道 中泄漏进系统中。所述液封构件4为U型管。

实施例1

采用图1的装置。

操作条件：

空气的温度为38.2℃，相对湿度为91％，绝对湿度为6.19g/m3；

冷却后空气的温度为13.5℃，相对湿度为100％，绝对湿度为 1.52g/m3