[其他]纯碱液喷射吸收氮氧化物生产硝盐

说明书

本发明属于一种硝盐的生产方法。

目前，国内外亚硝酸钠主要是用纯碱溶液，在填料塔中，吸收稀硝酸生产尾气中低浓度NO_x（通常NO_x在0.5%左右）制取。

苏联阿托罗先科（B.И.Aтрощенко）和卡尔金（с.И.Kаргин）合著的《硝酸工学》（Технология азотной кислоты）（周家骝译）中介绍了用氢氧化钠溶液，在填料塔中，吸收出氨氧化器的NO_x，制取亚硝酸钠的生产方法。其工艺流程如附图1所示。

出氨氧化器的氮氧化物，先经总管导入四个平行操作的填料塔，用氢氧化钠溶液吸收NO_x。吸收液用冷却水维持65°循环。当碱度降至1～2克/升时，将旧液排出而加入新液。在吸收时，NO的氧化度不大于20%。

该方法与用纯碱溶液吸收稀硝酸生产尾气中的低浓度NO_x（NO_x约0.5%）相比，可增大亚硝酸钠的产量。但其不足之处为：用填料塔作化学吸收的传质设备，效率低，而且因大量填料的装卸，增加了劳动强度;出氨氧化器的气体，温度高达700～800℃，此气体直接进吸收塔，热量没有回收利用，且高温下NO_x的吸收度低;出氨氧化器的气体，不经氧化塔，气体中的NO₂含量低（NO的氧化度20%以下），低氧化度下NO_x的吸收度较低，从而增加设备投资;用氢氧化钠作吸收剂，不经济;碱液的间歇加入、排出，使生产不连续。

针对上述生产过程存在的问题，本发明提供了一种新的生产过程：将来自氨氧化系统的含NO_x的气体，先后经过废热锅炉、氧化塔，回收热量并使NO的氧化度提高到30～50%后，在多个串联的喷杯式喷射塔系统中，用纯碱溶液循环吸收NO_x，连续生产亚硝酸钠和硝酸钠。其生产过程如下：

出氨氧化炉含NO的气体，先进入度热锅炉，回收热量。而后进入氧化塔，提高NO的氧化度后，直接进入串联操作的4～6个喷杯式喷射吸收塔。在每个吸收塔的顶部，气体与各自塔底循环液泵送入的吸收液并流喷射。气体中一定量的NO_x与吸收碱液中的碳酸钠反应：

生成亚硝酸钠和硝酸钠。未被吸收的NO_x，随气体经喷射塔中、下部的吸收段、分离段后，NO的氧化度提高至入塔前的值，进入下一喷射塔被继续吸收。当气体中NO_x浓度降至0.25%以下时，排出系统。

吸收液的总流向，可采用与气体总流向并流、逆流或混流操作。每一个喷射吸收塔所生成的含亚硝酸钠和硝酸钠的溶液，从塔底排出（第一塔和第二塔外设水冷却器，以维持吸收液的温度）。其中一部分溶液去下一喷射吸收塔，其余部分溶液与另一喷射吸收塔底送入的溶液（对加新碱液的塔来说，就是补加的碱液）混合，经循环液泵送到塔顶，喷射吸收NO_x。新碱液（包括一部分干碱），可以补加在第一个喷射吸收塔中，也可以补加在第二个喷射吸收塔中。送往蒸发工段的最终中和液，可以在补加新碱液外的任何一个喷射吸收塔底排放。

氨氧化系统来的气体：

NO_x：10～13%（V%）

氧化塔出口气体：

温度：180～200℃

压力：1.5～2.0大气压

NO_x浓度：10.22～13.3%（V%）

NO的氧化度：30～50%

其中氧化度以40～45%效果较佳。

第一喷射吸收塔：

出塔气温度：140～160℃

入塔吸收液温度：67～70℃

第二喷射吸收塔：

出塔气温度：80～100℃

入塔吸收液温度：67～70℃

其它喷射吸收塔：

出塔气温度：30～40℃

入塔吸收液温度：30℃

各喷射吸收塔喷杯出口气速：20～30m/s

各喷射吸收塔的液气比：5～15l/m³

各喷射吸收塔入塔吸收液组份：