[发明专利]一种高纯五水硝酸铋晶体的生产系统和方法

说明书

本发明属于化工生产技术领域，公开了一种高纯五水硝酸铋晶体的生产系统和方法。所述系统包括PPH溶解釜，PPH溶解釜依次连接至过滤器和PPH蒸发釜，PPH蒸发釜连接至PP抽滤槽；所述PPH溶解釜顶部连接有尾气处理风管，尾气处理风管依次连接到碱液负压罐和氧化负压罐，氧化负压罐依次连接喷射塔、填料塔和喷淋塔；所述PPH溶解釜上还设有连锁控制的一体化温度变送器和金属铋粒投料机；所述PPH溶解釜和PPH蒸发釜内均设置PTFE换热器，PTFE换热器连接循环水加热系统。本发明可实现五水硝酸铋晶体生产的自动化控制，且可减少环境污染和产品污染风险，提高了生产安全系数和产品品质。

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种高纯五水硝酸铋晶体的生产系统和方法。

背景技术

目前的生产高纯五水硝酸铋晶体过程中，纯度杂质无法控制，主要为耐腐蚀金属设备或玻璃设备生产，金属设备生产过程中物料容易引入金属离子杂质，极易对产品造成无法逆转的污染；玻璃设备生产操作不当容易造成设备损坏，且没有实现全部工序的安全自动化生产。另外，高纯五水硝酸铋晶体生产过程中还主要存在以下问题：(1)现有生产五水硝酸铋过程中，会产生大量氮氧化物，污染大气环境；(2)五水硝酸铋生产过程中，投料以及收集需要搬运等操作均需人工手动完成，使得人员劳动强度大，危险系数高，人员需求量大，生产成本高；(3)现有技术采用设备复杂，操作难度大，员工与操作时间长，排放物处理不当容易造成二次污染；(4)现有的生产五水硝酸铋过程中人员操作步骤繁多，设备自动化程度低处理成本较高，安全得不到保证。

专利CN 110015687 A公开了一种五水合硝酸铋的生产方法，其包括如下步骤：S1、向一不锈钢釜中加入氧化铋、质量分数为63％～68％的分析纯硝酸、去离子水，在45～75℃条件下溶解得到硝酸铋溶液；S2、将S1得到的硝酸铋溶液通过两级过滤器过滤后得到澄清的硝酸铋溶液，将澄清的硝酸铋溶液转入耐硝酸腐蚀的一蒸发釜，在常压、85～125℃条件下将硝酸铋溶液浓缩至溶液比重为1.90～2.15，得到浓缩液；S3、接着以一定的转移速率将浓缩液转移至一结晶釜，转移结束后于一定的保温温度下搅拌结晶并保温一段时间，随后将结晶釜内物料转移至离心机，以一定的离心速率离心一段时间后卸料，得到五水合硝酸铋。专利CN 107601560 A公开了一种五水硝酸铋的生产工艺，包括以下步骤：A把金属铋锭在电弧炉中直接汽化成铋蒸汽挥发，汽化温度在1200-2000℃；B汽化的铋蒸汽与通过引风机吸入空气或富氧反应生成超细氧化铋；C超细氧化铋通过重力收尘和布袋收尘收集；D超细氧化铋与稀硝酸反应得硝酸铋溶液，经浓缩后加入浓硝酸，搅拌，冷却析出五水硝酸铋晶体，晶体过滤，干燥后包装成产品。

上述生产方法及工艺均是采用氧化铋为原料来制备五水合硝酸铋，并未公开以金属铋粒直接生产高纯度五水硝酸铋晶体，且能避免环境污染的系统和方法。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种高纯五水硝酸铋晶体的生产系统。

本发明的另一目的在于提供一种采用上述系统生产高纯五水硝酸铋晶体的方法。

本发明的生产系统和方法可以实现以金属铋粒直接反应生产五水硝酸铋晶体的自动化控制，操作便捷，降低了人员的劳动强度；且可减少由金属铋粒直接反应生产五水硝酸铋晶体的环境污染风险和产品污染风险，提高了生产安全系数和产品品质。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种高纯五水硝酸铋晶体的生产系统，包括PPH(均聚聚丙烯)溶解釜，PPH溶解釜底部出料口依次连接至过滤器和PPH蒸发釜，PPH蒸发釜底部卸料口连接至PP(聚丙烯)抽滤槽；所述PPH溶解釜顶部连接有尾气处理风管，尾气处理风管依次连接到碱液负压罐和氧化负压罐，氧化负压罐顶部连接至喷射塔，喷射塔依次连接至填料塔和喷淋塔；所述PPH溶解釜上还设有一体化温度变送器和金属铋粒投料机，所述一体化温度变送器和金属铋粒投料机连锁控制；所述PPH溶解釜和PPH蒸发釜内均设置PTFE换热器，PTFE换热器连接循环水加热系统。