專利名稱：雙加壓法生產(chǎn)硝酸中輸送稀硝酸的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硝酸的生產(chǎn)方法，特別是雙加壓硝酸生產(chǎn)方法中，將由氧化氮分離器分離產(chǎn)生的34％稀硝酸輸送到吸收塔的方法，以及用于輸送稀硝酸的裝置。
背景技術(shù)：
自從100多年前實(shí)現(xiàn)硝酸的工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)，由于各個(gè)歷史發(fā)展時(shí)期的條件局限，誕生了許多硝酸生產(chǎn)方法，就壓力來(lái)劃分，可以分為常壓法、全中壓法、綜合法、全高壓法和雙加壓法等。這幾種硝酸生產(chǎn)方法都屬于氨接觸氧化制備硝酸的原理，包括氨氧化物制NO，氮氧化物與水反應(yīng)吸收成酸，尾氣中氮氧化物脫除，空氣和氧化氮?dú)怏w的壓縮以及能量回收四個(gè)步驟。然而，不同的硝酸生產(chǎn)方法，在生產(chǎn)能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、設(shè)備組合及結(jié)構(gòu)等方面存在有明顯的差異和優(yōu)劣。
雙加壓硝酸生產(chǎn)方法為氨氧化在中壓(0.35～0.6Mpa)下進(jìn)行，而酸吸收在高壓(1.0～1.5Mpa)下進(jìn)行。此法吸收了全中壓法與全高壓法的優(yōu)點(diǎn)，并可采用比全高壓法更高的吸收壓力，各項(xiàng)工藝指標(biāo)的選擇與確定更符合氨接觸法生產(chǎn)硝酸的條件要求，保證了較高的氧化率和優(yōu)良的吸收率，同時(shí)也滿足了生產(chǎn)規(guī)模的大型化和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的合理化。雙加壓法具有能耗低，氨利用率高的優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品硝酸濃度可達(dá)60～65％，尾氣中NOx含量低于200ppm，不需處理即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。實(shí)踐證明，雙加壓法是訖今為止國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的最佳工藝流程。
雖然雙加壓法生產(chǎn)硝酸的優(yōu)點(diǎn)很多，但是在生產(chǎn)實(shí)踐中，還是發(fā)現(xiàn)其有些地方的設(shè)計(jì)不盡合理，給整個(gè)工藝的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)一定的困難，甚至可能發(fā)生故障。特別是氧化氮分離器的稀硝酸輸送工藝流程，存在很大的問(wèn)題需要改進(jìn)。
1、原來(lái)設(shè)計(jì)的稀硝酸輸送流程是通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥控制氧化氮分離器內(nèi)的液位，將由氧化氮分離器分離產(chǎn)生的34％稀硝酸直接經(jīng)過(guò)稀酸泵送往吸收塔的五、六、七、八層塔板。由于氧化氮分離器的容積有限，而且受入口氧化氮?dú)怏w方位條件的限制，對(duì)于氧化氮分離器中的液位控制十分重要和嚴(yán)格，設(shè)計(jì)有液位高報(bào)警和高聯(lián)鎖停車裝置，目的是防止氧化氮分離器中液位失控造成氧化氮壓縮機(jī)發(fā)生喘振和帶液事故的發(fā)生。然而，在實(shí)際生產(chǎn)中，由于稀酸泵故障不打量、出口止逆閥故障發(fā)生倒流、液體中帶氣等原因，都有可能使氧化氮分離器的液位失控而引發(fā)氧化氮壓縮機(jī)的喘振和帶液事故，輕則聯(lián)鎖停車，重則發(fā)生嚴(yán)重事故。
2、在硝酸生產(chǎn)中，氧化爐中的瓷環(huán)填料會(huì)不斷產(chǎn)生一些碎片，這些碎片可能會(huì)隨著稀硝酸進(jìn)入到稀酸泵中，使得稀酸泵機(jī)械密封的損壞機(jī)會(huì)增加了許多。
3、在原雙加壓法硝酸生產(chǎn)裝置中，專門設(shè)置有一個(gè)在開(kāi)車時(shí)向吸收塔內(nèi)充入稀硝酸液體的開(kāi)工酸槽和與之配套的開(kāi)工酸泵，開(kāi)工酸槽的體積是氧化氮分離器體積的100多倍，開(kāi)工酸泵的流量也是稀酸泵流量的三倍。開(kāi)工酸槽和開(kāi)工酸泵只是在系統(tǒng)開(kāi)車時(shí)才使用，系統(tǒng)正常生產(chǎn)時(shí)被閑置不用，設(shè)備的利用率很低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙加壓法生產(chǎn)硝酸中輸送稀硝酸的方法，該方法可以使氧化氮分離器的液位控制穩(wěn)定準(zhǔn)確，避免帶來(lái)的氧化氮壓縮機(jī)喘振和帶液，防止因氧化氮分離器液位波動(dòng)而造成的聯(lián)鎖停車事故。
提供一種用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置，以提高設(shè)備的利用率，是本發(fā)明的另一發(fā)明目的。
本發(fā)明的雙加壓法生產(chǎn)硝酸中輸送稀硝酸的方法是首先由液位自動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制，將由氧化氮分離器分離產(chǎn)生的34％稀硝酸輸送至一個(gè)開(kāi)工酸槽中貯存，再選擇用稀酸泵從開(kāi)工酸槽中輸送至吸收塔的下述位置之一開(kāi)車時(shí)，由稀酸泵送入吸收塔的七、十四、二十四塔板層；正常生產(chǎn)時(shí)，由稀酸泵送入吸收塔五、六、七、八塔板層中的任意一層。
本發(fā)明設(shè)置有三臺(tái)稀酸泵，在開(kāi)車時(shí)，三臺(tái)稀酸泵同時(shí)啟動(dòng)，將稀硝酸從開(kāi)工酸槽中同時(shí)輸送至吸收塔的七、十四、二十四塔板層，進(jìn)行充液操作；在正常生產(chǎn)時(shí)，則只啟動(dòng)其中的一臺(tái)稀酸泵，其余兩臺(tái)備用，將開(kāi)工酸槽中貯存的稀硝酸送入吸收塔五、六、七、八塔板層中的任意一層。
通過(guò)設(shè)置在管路上的截止閥，控制實(shí)現(xiàn)稀硝酸輸送位置的變更。當(dāng)開(kāi)車需要向吸收塔充液時(shí)，打開(kāi)連通吸收塔七、十四、二十四塔板層管路上的全部截止閥并關(guān)閉連通五、六、七、八塔板層管路上的全部截止閥；正常生產(chǎn)時(shí)，則關(guān)閉七、十四、二十四塔板層管路上的全部截止閥，打開(kāi)五、六、七、八塔板層管路上的任意一個(gè)截止閥，從而用稀酸泵將稀硝酸輸送至吸收塔的指定位置。同時(shí)，在七、十四、二十四塔板層的管路上還設(shè)置有一個(gè)用于控制稀硝酸流量的流量調(diào)節(jié)閥。
用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置包括一個(gè)氧化氮分離器，用于分離產(chǎn)生34％稀硝酸；一個(gè)開(kāi)工酸槽，通過(guò)管路與氧化氮分離器的底部連通，用于貯存由氧化氮分離器輸送來(lái)的稀硝酸；一個(gè)安裝在氧化氮分離器與開(kāi)工酸槽之間管路上的液位自動(dòng)調(diào)節(jié)閥，用于控制氧化氮分離器的液位，將產(chǎn)生的稀硝酸及時(shí)輸送到開(kāi)工酸槽；至少三臺(tái)稀酸泵，與開(kāi)工酸槽的底部連通，用于將開(kāi)工酸槽中的稀硝酸輸送至吸收塔的指定位置；一個(gè)吸收塔，其第五、六、七、八塔板層通過(guò)管路連接稀酸泵，第七、十四、二十四塔板層通過(guò)另一條管路與稀酸泵連通；以及，分別安裝在與吸收塔連通的管路上的截止閥和安裝在連接第五、六、七、八塔板層管路上的一個(gè)流量調(diào)節(jié)閥。
與現(xiàn)有稀硝酸輸送流程比較，本發(fā)明在輸送工藝流程中利用了原來(lái)利用價(jià)值不高的開(kāi)工酸槽，并采用液位自動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制氧化氮分離器的液位。這種改進(jìn)一方面使氧化氮分離器的液位控制更加穩(wěn)定、準(zhǔn)確，另一方面，將開(kāi)工酸槽并入流程中，相當(dāng)于增加了一個(gè)緩沖空間，可以使氧化氮分離器分離產(chǎn)生的稀硝酸及時(shí)排出，本發(fā)明從而從各方面避免了氧化氮分離器中液位失控引發(fā)的氧化氮壓縮機(jī)喘振和帶液，減少了聯(lián)鎖停車事故。
同時(shí)，引入開(kāi)工酸槽作為緩沖空間，系統(tǒng)中由氧化爐產(chǎn)生的瓷環(huán)填料碎片就會(huì)在開(kāi)工酸槽中沉積下來(lái)，而不會(huì)直接進(jìn)入稀酸泵中，也減少了稀酸泵機(jī)械密封的損壞機(jī)會(huì)。
開(kāi)工酸槽作為緩沖空間，可以存儲(chǔ)氧化氮分離器近10個(gè)小時(shí)產(chǎn)生的稀硝酸，這樣，即使稀酸泵全部發(fā)生故障，也可以不必中斷生產(chǎn)，為修理和更換設(shè)備提供了充足的時(shí)間。
本發(fā)明在現(xiàn)有兩臺(tái)稀酸泵的基礎(chǔ)上，再增加一臺(tái)稀酸泵，使其數(shù)量達(dá)到三臺(tái)，同時(shí)取消了原來(lái)利用率不高，但流量、功率均較大的開(kāi)工酸泵，將稀酸泵與開(kāi)工酸泵合并使用，并充分利用了原來(lái)利用率不高的開(kāi)工酸槽，有效地利用了空閑設(shè)備，優(yōu)化了稀硝酸輸送工藝流程，節(jié)約了設(shè)備投資，使裝置的配置更加合理、安全、可靠。


圖1是本發(fā)明雙加壓法生產(chǎn)硝酸中輸送稀硝酸方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，酸—?dú)饣旌衔镞M(jìn)入氧化氮分離器1中，經(jīng)氧化氮分離器1分離，氣體與來(lái)自漂白塔的空氣混合后進(jìn)入氧化氮壓縮機(jī)中，產(chǎn)生的濃度為34％的稀硝酸則從分離器底部通過(guò)管路2流入開(kāi)工酸槽4中，在管路2上安裝有液位自動(dòng)調(diào)節(jié)閥3，用于實(shí)現(xiàn)氧化氮分離器中的液位控制，將產(chǎn)生的稀硝酸及時(shí)排往開(kāi)工酸槽中貯存。
在開(kāi)工酸槽4的后面設(shè)置有三臺(tái)稀酸泵5，存儲(chǔ)在開(kāi)工酸槽4中的稀硝酸經(jīng)其中任意一臺(tái)稀酸泵5升壓后，打開(kāi)五、六、七、八塔板層中任意一層的截止閥11，用流量調(diào)節(jié)閥6控制流量，通過(guò)管路7將稀硝酸送入吸收塔10的指定塔板層。
當(dāng)在開(kāi)車需要向吸收塔10充液時(shí)，關(guān)閉截止閥11，打開(kāi)截止閥8和12，將三臺(tái)稀酸泵同時(shí)啟動(dòng)，通過(guò)管路9同時(shí)把稀硝酸輸送到吸收塔10的七、十四、二十四塔板層進(jìn)行充液操作。
權(quán)利要求
1.一種雙加壓法生產(chǎn)硝酸中輸送稀硝酸的方法，是首先由液位自動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制，將由氧化氮分離器分離產(chǎn)生的34％稀硝酸輸送至一個(gè)開(kāi)工酸槽中貯存，再選擇用稀酸泵從開(kāi)工酸槽中輸送至吸收塔的下述位置之一開(kāi)車時(shí)，由稀酸泵送入吸收塔的七、十四、二十四塔板層；正常生產(chǎn)時(shí)，由稀酸泵送入吸收塔五、六、七、八塔板層中的任意一層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸送稀硝酸的方法，其特征是在開(kāi)車時(shí)，用三臺(tái)稀酸泵同時(shí)將稀硝酸從開(kāi)工酸槽中輸送至吸收塔的七、十四、二十四塔板層。
3.一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1方法的裝置，該裝置包括一個(gè)氧化氮分離器(1)，用于分離產(chǎn)生34％稀硝酸；一個(gè)開(kāi)工酸槽(4)，通過(guò)管路(2)與氧化氮分離器(1)的底部連通，用于貯存由氧化氮分離器輸送來(lái)的稀硝酸；一個(gè)安裝在氧化氮分離器(1)與開(kāi)工酸槽(4)之間管路(2)上的液位自動(dòng)調(diào)節(jié)閥(3)，用于控制氧化氮分離器的液位，將產(chǎn)生的稀硝酸及時(shí)輸送到開(kāi)工酸槽；至少三臺(tái)稀酸泵(5)，與開(kāi)工酸槽(4)的底部連通，用于將開(kāi)工酸槽中的稀硝酸輸送至吸收塔的指定位置；一個(gè)吸收塔(10)，其第五、六、七、八塔板層通過(guò)管路(7)連接稀酸泵(5)，第七、十四、二十四塔板層通過(guò)另一條管路(9)與稀酸泵(5)連通；以及，分別安裝在與吸收塔(10)連通的管路(7，9)上的截止閥(8，11，12)和安裝在連接第五、六、七、八塔板層管路上的一個(gè)流量調(diào)節(jié)閥(6)。
全文摘要
本發(fā)明涉及雙加壓硝酸生產(chǎn)方法中，將氧化氮分離器分離產(chǎn)生的稀硝酸輸送到吸收塔的方法和輸送裝置，是將開(kāi)工酸槽引入工藝輸送流程中，并采用液位自動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制氧化氮分離器的液位，將由氧化氮分離器分離產(chǎn)生的34％稀硝酸輸送至開(kāi)工酸槽中貯存，再選擇用稀酸泵從開(kāi)工酸槽中輸送至吸收塔的指定位置。本發(fā)明的稀硝酸輸送方法和裝置避免了氧化氮分離器液位失控引發(fā)的氧化氮壓縮機(jī)喘振和帶液，減少了聯(lián)鎖停車事故，充分利用了空閑設(shè)備，優(yōu)化了工藝流程。
文檔編號(hào)C01B21/00GK1872668SQ200610012809
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者王全文 申請(qǐng)人:天脊煤化工集團(tuán)有限公司