[发明专利]一种氧化降解制备硝基腐植酸的生产系统及生产工艺

说明书

本发明涉及一种氧化降解制备硝基腐植酸的生产系统及生产工艺；该系统包括：至少一个用于硝基腐植酸制备的硝基腐植酸制备单元；至少一个与硝基腐植酸制备单元相连且用于对硝基腐植酸进行熟化反应的熟化单元；所述硝基腐植酸制备单元顶部气相出口通过气液混合单元分别与气相循环吸收单元以及液相循环利用单元相连；所述气相循环吸收单元的循环出口与气液混合单元相连，所述液相循环利用单元的液相出口与硝基腐植酸制备单元相连；具有设备设计合理、连接紧密、流程易操作、不仅实现了烟气、粉尘的零排放且安全可控、能够有效降低硝酸的使用量、在降低生产成本的同时能够提高产品品质的优点。

技术领域

本发明涉及硝基腐植酸生产技术领域，具体为一种氧化降解制备硝基腐植酸的生产系统及生产工艺。

背景技术

硝基腐植酸( NHA )是低阶煤经硝酸氧化降解后生成含羧基、酚羟基、醌基和硝基的复杂芳香族大分子多羧酸体系，它在组成上更接近于土壤腐植酸, 具有更高的化学、生物活性和优异的胶体性质。

现有技术生产硝基腐植酸主要是通过硝酸氧化降解，在氧化过程中，硝酸会被还原成多种气体成分，生成大量黄烟，黄烟的主要成分是一氧化氮，二氧化氮等氮氧化物，对人体健康及周围环境产生严重危害，且硝酸耗量巨大。现有技术中硝基腐植酸生产过程中反应器内壁煤板结难处理，煤部分未反应，易堵塞出口；同时原料煤和硝酸混合后产生的大量黄烟无法及时处理或处理不完全，对环境污染大；反应后期硝酸浓度逐渐降低，煤氧化降解程度差，产品品质较差；自2011年来根据环保部门的相关要求，对各行各业NO_X总量减排进行了严格规定。因此减少氮氧化物污染，降低硝酸耗量在腐植酸生产中愈发重要。目前，最常用的处理氮氧化物是采用的废气塔喷淋+液碱处理，该方法在烟气（主要是NO）浓度不高的时候，用液碱处理有效果，但是当烟气（NO）比较浓的时候，由于NO本身不溶于碱，导致处理效果很差，排出废气NO含量高，且产生废水二次污染。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种氧化降解制备硝基腐植酸的生产系统及生产工艺，解决了烟气不能及时处理造成大气污染以及硝酸耗量大的缺陷。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种氧化降解制备硝基腐植酸的生产系统，该系统包括：至少一个用于硝基腐植酸制备的硝基腐植酸制备单元；至少一个与硝基腐植酸制备单元相连且用于对硝基腐植酸进行熟化反应的熟化单元；所述硝基腐植酸制备单元顶部气相出口通过气液混合单元分别与气相循环吸收单元以及液相循环利用单元相连；所述气相循环吸收单元的循环出口与气液混合单元相连，所述液相循环利用单元的液相出口与硝基腐植酸制备单元相连。

优选的，所述硝基腐植酸制备单元包括螺带式反应釜，螺带式反应釜顶部设有尾气入口、原料煤进口、硝酸喷淋器进液管道、喷淋器进液管道以及烟气出口，螺带式反应釜的内部设有螺带式搅拌器，螺带式反应釜的下部设有与熟化反应单元相连的物料出口管道。

优选的，所述原料煤进口通过第一全封闭式称重给料机与原料煤投料仓相连，原料煤进口和第一全封闭式称重给料机之间设有原料煤分散器；硝酸喷淋器进液管道通过文丘里流量计与硝酸储罐相连。

优选的，所述气液混合单元包括与烟气出口相连的烟气管道，烟气管道与螺旋混合器的气相进口相连，螺旋混合器的雾化进口通过雾化器与过氧化氢溶液储罐相连；螺旋混合器的混合流体出口与旋风分离器相连；所述的旋风分离器的出液口与液相循环利用单元相连，旋风分离器的出气口与气相循环吸收单元相连。

优选的，所述气相循环吸收单元包括氧吸塔，氧吸塔的中下部原料气进口与旋风分离器的出气口相连，氧吸塔底部的液相出口与液相循环利用单元中的HNO₃-H₂O₂溶液储罐相连，氧吸塔的内中部设有催化氧化层，催化氧化层的顶部设有与过氧化氢溶液管道相连的过氧化氢喷淋器，氧吸塔顶部尾气出口处设有尾气引风机；所述催化氧化层为若干层板式Fenton催化剂金属丝网。