[发明专利]使用液态含氧流体的高能量回收硝酸工艺

权利要求书

1.一种生产硝酸的工艺，包括如下步骤：

(a)在氨气燃烧器(100)中，催化燃烧氨气与含氧流体的混合物，从而形成氨气燃烧流；

(b)将步骤(a)的所述氨气燃烧流中的一氧化氮至少部分氧化为二氧化氮；

(c)通过吸收器(500)，在水溶液中吸收步骤(b)的流中所包含的二氧化氮，从而形成浓硝酸水溶液，

其中，经由氧气供给管线(120)向所述氨气燃烧器(100)供给所述含氧流体，其中，在所述氧气供给管线(120)的至少一部分中，所述含氧流体为液体；

(d)增加所述氧气供给管线(120)中的含氧液体的压力，从而获得加压的含氧液体，其中，所述加压的含氧液体的压力为至少10bara；

(e)利用在所述氨气燃烧器(100)的下游回收的热量，使步骤(d)中所获得的所述加压的含氧液体蒸发或沸腾，从而获得加压的含氧气体；以及

(f)使所述加压的含氧气体在第一涡轮机(200)上膨胀，所述第一涡轮机耦接到用于发电的发电机(220)。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中，在步骤(f)中的使所述加压的含氧气体膨胀之前，经由一个或多个加热器(140)对步骤(e)的所述加压的含氧气体进一步进行加热，所述加热器(140)被配置用于在所述氨气燃烧器(100)的下游回收热量。

3.根据权利要求1所述的工艺，其中，在步骤(f)中的使所述加压的含氧气体膨胀之前，经由一个或多个加热器(140)对步骤(e)的所述加压的含氧气体进一步进行加热至过热，所述加热器(140)被配置用于在所述氨气燃烧器(100)的下游回收热量。

4.根据权利要求2所述的工艺，其中，利用在所述吸收器(500)中回收的热量、利用在冷凝器(162)中回收的热量和/或利用在所述氨气燃烧器(100)下游的一个或多个热交换器(161)中回收的热量，对所述含氧流体或所述加压的含氧气体进一步进行加热，其中，所述冷凝器(162)位于所述一个或多个热交换器(161)的下游并用于捕获所述氨气燃烧流中的热量。

5.根据权利要求3所述的工艺，其中，利用在所述吸收器(500)中回收的热量、利用在冷凝器(162)中回收的热量和/或利用在所述氨气燃烧器(100)下游的一个或多个热交换器(161)中回收的热量，对所述含氧流体或所述加压的含氧气体进一步进行加热至过热，其中，所述冷凝器(162)位于所述一个或多个热交换器(161)的下游并用于捕获所述氨气燃烧流中的热量。

6.根据权利要求4所述的工艺，其中，通过首先使用从所述吸收器(500)和/或冷凝器(162)回收的低等级的回收到的热量，并且随后使用经由一个或多个热交换器(161)从所述氨气燃烧器(100)下游且所述冷凝器(162)和所述吸收器(500)上游的含NO或NO₂流中回收的更高等级的回收到的热量，以逐步的方式对所述含氧流体或所述加压的含氧气体进一步进行加热。

7.根据权利要求5所述的工艺，其中，通过首先使用从所述吸收器(500)和/或冷凝器(162)回收的低等级的回收到的热量，并且随后使用经由一个或多个热交换器(161)从所述氨气燃烧器(100)下游且所述冷凝器(162)和所述吸收器(500)上游的含NO或NO₂流中回收的更高等级的回收到的热量，以逐步的方式对所述含氧流体或所述加压的含氧气体进一步进行加热至过热。

8.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述含氧流体为空气和/或氧气。

9.根据权利要求1所述的工艺，其中，步骤(d)的所述加压的含氧液体的压力为150bara至250bara之间。