[发明专利]基于水蒸汽电解法联合生产氨与硝酸的系统

摘要

本发明属于化工技术领域，特别是涉及一种基于水蒸汽电解法联合生产氨与硝酸的系统，它由制氮单元、合成氨单元、制硝酸单元、固体氧化物电解槽组成。本发明利用合成氨单元为制硝酸单元提供原料氨和工艺蒸汽，制硝酸单元不用外购氨，同时省略了余热锅炉；本发明利用合成氨单元和制硝酸单元的反应热产生高温水蒸汽应用于固体氧化物电解槽，固体氧化物电解槽产生氢气和氧气应用于合成氨单元和制硝酸单元，从而实现了以空气和水为原料进行氨和硝酸联合生产的模式；本发明无需外购原料和燃料，仅需使用电能，具有高度集成、生产成本低、用能单一方便、能量回收利用合理、对环境污染小、符合国际排放标准等特点，具有很好的经济效益和良好的应用前景。

主权项

一种基于水蒸汽电解法联合生产氨与硝酸的系统，其特征在于：吸附制氮机（1）的氮气出口依次与氮气净化设备（2）、第一冷凝器（3）串联后接入合成气混合器（4），合成气混合器（4）的出口与合成气压缩机（5）串联后接入氨合成塔（6），氨合成塔（6）的反应气出口依次与余热锅炉（7）、氨冷凝器（8）串联后接入氨分离器（9），氨分离器（9）的气体出口与合成气压缩机（5）的入口连接，氨分离器（9）的液氨出口分为两路：一路作为产品对外输出，另一路依次与氨蒸发器（10），氨预热器（21）串联后进入氨‑空气混合器（12）；空气压缩机（11）的出口接入氨‑空气混合器（12），氨‑空气混合器（12）的出口依次与氧化炉（13）、蒸汽高温过热器（14）、尾气加热器（15）、第二冷凝器（16）、氧化气压缩机（17）串联后接入吸收塔（18）；吸收塔（18）顶部设有尾气出口和喷水口，侧面设有氧气入口，底部设有硝酸溶液出口；吸收塔（18）的尾气出口依次与尾气预热器（23）、尾气加热器（15）串联后进入尾气透平（26）；余热锅炉（7）的蒸汽出口分为两路：一路与蒸汽过热器（20）串联后进入第一蒸汽透平（24），另一路与蒸汽低温过热器（22）连接；蒸汽低温过热器（22）的出口分为两路：一路进入第二蒸汽透平（25），另一路与蒸汽高温过热器（14）串联后进入固体氧化物电解槽（19）；固体氧化物电解槽（19）的氢气管道依次穿过蒸汽过热器（20）、氨预热器（21）后分为两路：一路进入氮气净化设备（2），另一路进入合成气混合器（4）；固体氧化物电解槽（19）的氧气管道依次穿过蒸汽低温过热器（22）、尾气预热器（23）后分为两路：一路进入吸收塔（18），另一路进入氨‑空气混合器（12）。