[发明专利]一种利用硝酸尾气制备硝酸镁溶液的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及硝酸镁的制备技术领域，具体涉及一种利用硝酸尾气制备硝酸镁溶液的方法及其装置。 

  

背景技术

硝酸生产在常压下用酸吸收氮氧化物，酸吸收率一般在90-92%，加压下酸吸收率可达96-99%，但不能完全吸收。因此，硝酸生产排出的尾气中含有相当数量的氮氧化物（NO_X）,这些氮氧化物随尾气散入大气后，危害人、畜及农作物，并腐蚀建筑物和其他设施。一个日产400吨硝酸的装置，其尾气量为40000NM³/小时，其含氮氧化物为0.04-0.3%，即1600-12000 NM³/小时,对周围环境造成严重污染。另外，尾气中氮氧化物的流失还使每吨硝酸的氨消耗量增加，同时会使硝酸产量减少，故必须对硝酸尾气进行处理。 

根据硝酸尾气含量分析，除了氮氧化物外，其中还含占体积3-5.5%氧气和少量酸雾和水分、氮气。本文利用轻质氧化镁配制成碱性悬浊液，在含氧条件下与氮氧化物生成硝酸镁溶液。放空气中NO_X含量低于200PPM达标排放，节能环保且节约生产成本。 

由于硝酸镁溶液在工农业中用途广泛，故生成的硝酸镁溶液可直接或提浓后使用，尤其可作为脱水剂应用于间硝生产装置。 

  

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明利用常压、加压稀硝酸生产装置产生的尾气代替稀硝酸，提供一种反应温和、对环境友好的利用氨氧化气生产硝酸镁溶液的制备方法及其装置。 

本发明的技术方案如下： 

一种利用硝酸尾气制备硝酸镁溶液的方法，包括如下步骤：

（1）将硝酸尾气经洗涤塔洗涤后与水分别喷入氧化镁表面形成溶液；

（2）将压缩空气均匀地通入（1）中溶液中进行搅拌生成硝酸镁溶液，并调其pH值为中性； 

（3）硝酸镁溶液经过滤后再进入洗涤塔内重复（1）、（2）步骤操作，以提高硝酸镁溶液的浓度，直至反应结束为止；

（4）沉淀8－10小时后过滤，即得成品硝酸镁溶液。

进一步，所述步骤（1）中洗涤塔的排放尾气中氮氧化物的含量小于200PPm。 

进一步，所述步骤（1）中洗涤塔内压力为0.03-0.08MPa，其底部温度为30-60℃，顶部温度为20-50℃。 

进一步，所述步骤（2）中反应温度为20-60℃。 

本发明利用常压、加压法生产稀硝酸产生的尾气中含有大量的NO、NO₂等氮氧化物，经洗涤塔洗涤去除杂质后，与水、压缩空气一同加入氧化镁（MgO）中，使NO、NO₂氮氧化物及压缩空气中的氧气与氧化镁配的碱性悬浊液进行反应，直接生成硝酸镁溶液。然后通过将生成的硝酸镁溶液回流到洗涤塔重新加入氧化镁中，达到提高硝酸镁溶液的浓度。 

本发明是根据需要配制的硝酸镁溶液浓度和重量，再根据硝酸尾气中NO、NO₂ 、H₂O的含量，然后确定需加H₂O、空气、氧化镁（MgO）的量。其反应方程式如下： 

2NO＋O₂=2NO₂

3NO₂＋H₂O=2HNO₃＋NO

生成的NO不断地被压缩空气中的O₂氧化为NO₂，再生成酸，使反应充分，合并方程式为2H₂O +4NO₂ +O₂=4HNO₃；

生成的稀硝酸再与氧化镁（MgO）反应，生成硝酸镁，方程式如下：

MgO+2HNO₃ =Mg(NO₃)₂+ 2H₂O

本发明的另一个发明目的是提供一种实现上述利用硝酸尾气制备硝酸镁溶液的装置，包括洗涤塔，所述洗涤塔的底部连接有硝酸尾气管，所述洗涤塔底部的出料口与稀镁槽的上端连接，所述稀镁槽分别与压缩空气管、水槽连接；所述稀镁槽的出口端依次通过精滤器、溶液泵与洗涤塔的顶端连接。

进一步，所述稀镁槽内部水平设有空气分布器，所述空气分布器与压缩空气管连通。 

进一步，所述溶液泵与洗涤塔之间设有输送硝酸镁溶液的出料管。 

本发明的有益效果：