[发明专利]一种浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置

说明书

技术领域

本发明涉及硝酸铵生产技术领域，具体涉及一种浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置。

 

背景技术

硝酸铵是由硝酸和氨反应生成的盐，是一种重要的氮肥，氮肥纯品为白色结晶，含铵态氮和硝态氮各半，施用于气温较低地区的旱田作物上，它比硫酸铵和尿素等铵态氮肥的肥效快、效果好。硝酸铵与燃料油结合在一起，可制成炸药，应用于军事和采矿等方面。

硝酸铵的生产方法按中和方法的不同分为常压中和、加压中和与管式反应器等，我国当前硝酸铵生产的主要采用常压中和（0.05MPa，表压）方法，即利用低浓度（38～45%）的稀硝酸与氨气在中和器中进行反应，硝酸铵的浓度达到60～64%，再利用中和器出口的二次蒸汽将中和器里的硝酸铵溶液浓缩，再由外来的蒸汽将硝铵溶液进行二段浓缩，浓缩至99.5%去造粒。由于我国近十年来硝酸工业发展加快，主要是以双加压法和高压法为主，其生产出的硝酸浓度较高，达到55～65%。而常压法和综合法生产的低浓度硝酸受限，这样硝酸铵原有的常压中和工艺和装置已不能适应，必须改进新的进酸中和装置。

    另外，在硝酸生产过程中，间硝装置产生大量的酸性水,一种是从气液分离器出来的尾气和不凝性气体,经塔尾水喷射器抽至塔尾水槽循环吸收,变成酸性水(俗称“塔尾水”)；另一种是硝酸镁溶液在蒸发器产生的含硝酸气体，经间接冷凝器后,进入镁尾水槽,不凝性硝酸气体由镁尾水喷射器抽至镁尾水槽循环吸收,变成酸性水(俗称“镁尾水”）。这两种酸性水为间硝生产的副成品，组分为硝酸和水，混合后浓度约在3-5%，浓度虽低，但对环境危害很大，所以实际中通常通过加碱中和或提浓进行处理，其处理成本比较高。

 

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置，实现直接以高浓度的硝酸直接作为原料生产硝酸铵，并提高蒸发效果，大大节约生产成本。

一种浓硝酸常压生产硝酸铵的中和装置，包括中和器与浓硝酸储罐，所述浓硝酸储罐的出口通过第一输送泵与浓硝酸高位罐的入口连接，所述浓硝酸高位罐的出口与混合器的入口连接；所述混合器的入口还与酸性水高位罐的出口连接，所述酸性水高位罐的入口通过第二输送泵与酸性水储罐连接；所述中和器的入口分别与混合器的出口、氨气罐的出口连接。

进一步，所述浓硝酸高位罐、酸性水高位罐均设有溢流管，其溢流管分别与浓硝酸储罐、酸性水储罐连接。

进一步，所述浓硝酸高位罐、酸性水高位罐的出口分别设有计量的第一流量计与第二流量计。

进一步，所述浓硝酸高位罐、酸性水高位罐均位于混合器的上方，利用高度差使浓硝酸与酸性水在混合器中混合均匀。

进一步，所述浓硝酸储罐内的浓硝酸浓度为55～65%，酸性水储罐内的酸性水浓度为3～5%。

本发明采用利用双加压法工艺生产的浓度为55～65%浓硝酸和浓硝酸生产过程中间硝装置产生的3-5%酸性水做为硝酸铵合成工艺的起始原料，分别将其从储罐中送入相应的浓硝酸高位罐、酸性水高位罐，再利用高度差使其在混合器中混合均匀，通过第一流量计与第二流量计进行准确计算，控制混合后硝酸溶液浓度为38～45%，然后送入中和器同氨气进行反应，按现有常压中和法生成硝酸铵。

本发明的原理是：硝酸能与任意比例的水相混合，与水混合时放出热量，这种热量称为稀释热，放出热量的多少，根据硝酸的稀释程度决定。由无水硝酸加水稀释成极稀的硝酸水溶液时，稀释热为118.5卡/克，而60%浓硝酸稀释成40%稀硝酸时，每克浓硝酸约放出25.4卡热量。

本发明中浓硝酸与酸性水在混合器中进行混合，浓硝酸的浓度下降，放出稀释热，这些稀释热则直接随稀硝酸进入中和器中，并直接应用于中和器内溶液，提高其蒸发效果，从而将硝酸铵溶液进行浓缩，减少了后续蒸发过程的热能，大大节约了生产成本。按每生产一吨硝酸铵，约需805千克纯硝酸，55～65%浓硝酸和3-5%酸性水混合时可释放出约约14000千卡稀释热，也即每生产一吨硝酸铵，可减少消耗14000千卡热能。

    另外，本发明充分利用于了间硝装置的副产物酸性水，提高了酸性水的使用价值，并减少其加碱中和或提浓的处理费用。同时充分利用了硝酸稀释时产生的稀释热用作硝酸铵浓缩热量，节能降耗。

 

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图。