一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法，包括將硝酸尾氣經(jīng)洗滌塔洗滌后與水分別噴入氧化鎂表面形成溶液；將壓縮空氣均勻地通入進(jìn)行攪拌生成硝酸鎂溶液；硝酸鎂溶液經(jīng)過(guò)濾后再進(jìn)入洗滌塔內(nèi)重復(fù)生成硝酸鎂溶液，以提高其濃度；沉淀8－10小時(shí)后過(guò)濾，即得成品硝酸鎂溶液。本發(fā)明另一個(gè)目的提供了其裝置。本發(fā)明利用常壓、加壓法生產(chǎn)稀硝酸產(chǎn)生的尾氣中含有大量的NO、NO2等氮氧化物，經(jīng)洗滌塔洗滌去除雜質(zhì)后，與水、壓縮空氣一同加入氧化鎂中，使氮氧化物、水及氧氣與氧化鎂配的堿性懸濁液進(jìn)行反應(yīng)，直接生成硝酸鎂溶液。本反應(yīng)溫和，不會(huì)產(chǎn)生酸霧以及氮氧化物危害人身安全與污染環(huán)境，既環(huán)保又能逐步提高硝酸鎂濃度至40%。
【專利說(shuō)明】一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法及其裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及硝酸鎂的制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液 的方法及其裝置。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003] 硝酸生產(chǎn)在常壓下用酸吸收氮氧化物，酸吸收率一般在90-92%，加壓下酸吸收率 可達(dá)96-99%，但不能完全吸收。因此，硝酸生產(chǎn)排出的尾氣中含有相當(dāng)數(shù)量的氮氧化物 (N0 X)，這些氮氧化物隨尾氣散入大氣后，危害人、畜及農(nóng)作物，并腐蝕建筑物和其他設(shè)施。 一個(gè)日產(chǎn)400噸硝酸的裝置，其尾氣量為40000NM 3/小時(shí)，其含氮氧化物為0. 04-0. 3%，即 1600-12000 NM3/小時(shí)，對(duì)周圍環(huán)境造成嚴(yán)重污染。另外，尾氣中氮氧化物的流失還使每噸 硝酸的氨消耗量增加，同時(shí)會(huì)使硝酸產(chǎn)量減少，故必須對(duì)硝酸尾氣進(jìn)行處理。
[0004] 根據(jù)硝酸尾氣含量分析，除了氮氧化物外，其中還含占體積3-5. 5%氧氣和少量酸 霧和水分、氮?dú)?。本文利用輕質(zhì)氧化鎂配制成堿性懸濁液，在含氧條件下與氮氧化物生成硝 酸鎂溶液。放空氣中N0 X含量低于200PPM達(dá)標(biāo)排放，節(jié)能環(huán)保且節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0005] 由于硝酸鎂溶液在工農(nóng)業(yè)中用途廣泛，故生成的硝酸鎂溶液可直接或提濃后使 用，尤其可作為脫水劑應(yīng)用于間硝生產(chǎn)裝置。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明利用常壓、加壓稀硝酸生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的尾氣代替 稀硝酸，提供一種反應(yīng)溫和、對(duì)環(huán)境友好的利用氨氧化氣生產(chǎn)硝酸鎂溶液的制備方法及其 裝直。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法，包括如下步驟： (1) 將硝酸尾氣經(jīng)洗滌塔洗滌后與水分別噴入氧化鎂表面形成溶液； (2) 將壓縮空氣均勻地通入（1)中溶液中進(jìn)行攪拌生成硝酸鎂溶液，并調(diào)其pH值為中 性； (3) 硝酸鎂溶液經(jīng)過(guò)濾后再進(jìn)入洗滌塔內(nèi)重復(fù)（1)、（2)步驟操作，以提高硝酸鎂溶液的 濃度，直至反應(yīng)結(jié)束為止； (4) 沉淀8 - 10小時(shí)后過(guò)濾，即得成品硝酸鎂溶液。
[0009] 進(jìn)一步，所述步驟（1)中洗滌塔的排放尾氣中氮氧化物的含量小于200PPm。
[0010] 進(jìn)一步，所述步驟（1)中洗滌塔內(nèi)壓力為0.03-0.081〇^，其底部溫度為30-601：， 頂部溫度為20-50°C。
[0011] 進(jìn)一步，所述步驟（2)中反應(yīng)溫度為20-60°C。
[0012] 本發(fā)明利用常壓、加壓法生產(chǎn)稀硝酸產(chǎn)生的尾氣中含有大量的NO、N02等氮氧化 物，經(jīng)洗滌塔洗滌去除雜質(zhì)后，與水、壓縮空氣一同加入氧化鎂（MgO)中，使NO、N02氮氧化 物及壓縮空氣中的氧氣與氧化鎂配的堿性懸濁液進(jìn)行反應(yīng)，直接生成硝酸鎂溶液。然后通 過(guò)將生成的硝酸鎂溶液回流到洗滌塔重新加入氧化鎂中，達(dá)到提高硝酸鎂溶液的濃度。
[0013] 本發(fā)明是根據(jù)需要配制的硝酸鎂溶液濃度和重量，再根據(jù)硝酸尾氣中no、no2、h 2o 的含量，然后確定需加4〇、空氣、氧化鎂(MgO)的量。其反應(yīng)方程式如下： 2N0 + 02=2N02 3N02 + H20=2HN〇3 + NO 生成的NO不斷地被壓縮空氣中的02氧化為N02，再生成酸，使反應(yīng)充分，合并方程式為 2H20 +4N02 +02=4HN〇3 ； 生成的稀硝酸再與氧化鎂（MgO)反應(yīng)，生成硝酸鎂，方程式如下： Mg0+2HN03 =Mg(N03)2+ 2H20 本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供一種實(shí)現(xiàn)上述利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的裝置， 包括洗滌塔，所述洗滌塔的底部連接有硝酸尾氣管，所述洗滌塔底部的出料口與稀鎂槽的 上端連接，所述稀鎂槽分別與壓縮空氣管、水槽連接；所述稀鎂槽的出口端依次通過(guò)精濾 器、溶液泵與洗滌塔的頂端連接。
[0014] 進(jìn)一步，所述稀鎂槽內(nèi)部水平設(shè)有空氣分布器，所述空氣分布器與壓縮空氣管連 通。
[0015] 進(jìn)一步，所述溶液泵與洗滌塔之間設(shè)有輸送硝酸鎂溶液的出料管。
[0016] 本發(fā)明的有益效果： 1、本發(fā)明充分利用常壓、加壓稀硝酸生產(chǎn)裝置的產(chǎn)生的尾氣中含N0x氣體特性，使N0X 及壓縮空氣中的氧氣與氧化鎂配的堿性懸濁液進(jìn)行反應(yīng)，直接生成硝酸鎂溶液。本反應(yīng)溫 和，不會(huì)產(chǎn)生酸霧以及氮氧化物危害人身安全與污染環(huán)境，既環(huán)保又能逐步提高硝酸鎂濃 度至40%。
[0017] 2、生成的硝酸鎂溶液通過(guò)再返回循環(huán)參與反應(yīng)而達(dá)到提濃的目的，從而使其達(dá)到 最終的指標(biāo)。
[0018] 3、本反應(yīng)中硝酸尾氣中N0利用率高，且反應(yīng)徹底，放空氣中勵(lì))(含量低于200PPM 達(dá)標(biāo)排放，節(jié)能環(huán)保且節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0019] 4、本發(fā)明通過(guò)加入壓縮空氣起到攪拌與供氧作用。
[0020]

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0022] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 圖中：1-洗滌塔，2-硝酸尾氣管，3-壓縮空氣管，4-稀鎂槽，5-空氣分布器，6-精 濾器，7-溶液泵，8-出料管，9-水槽。
[0024]

【具體實(shí)施方式】
[0025] 實(shí)施例一： 一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法，包括如下步驟： (1)將硝酸尾氣經(jīng)洗滌塔洗滌后與水分別噴入氧化鎂表面形成溶液；洗滌塔內(nèi)壓力為 0. 03MPa，其底部溫度為30°C，頂部溫度為20°C ;洗滌塔的排放尾氣中氮氧化物的含量小于 200PPm。
[0026] (2)將壓縮空氣均勻地通入（1)中溫度為20°C的溶液中進(jìn)行攪拌生成硝酸鎂溶 液，并調(diào)其pH值為中性； (3) 硝酸鎂溶液經(jīng)過(guò)濾后再進(jìn)入洗滌塔內(nèi)重復(fù)（1)、（2)步驟操作，以提高硝酸鎂溶液的 濃度，直至反應(yīng)結(jié)束為止； (4) 沉淀8小時(shí)后過(guò)濾，即得成品硝酸鎂溶液。
[0027] 實(shí)施例二： 一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法，包括如下步驟： (1)將硝酸尾氣經(jīng)洗滌塔洗滌后與水分別噴入氧化鎂表面形成溶液；洗滌塔內(nèi)壓力為 0. 05MPa，其底部溫度為40°C，頂部溫度為20°C ;洗滌塔的排放尾氣中氮氧化物的含量小于 200PPm。
[0028] (2)將壓縮空氣均勻地通入（1)中溫度為40°C的溶液中進(jìn)行攪拌生成硝酸鎂溶 液，并調(diào)其pH值為中性； (3) 硝酸鎂溶液經(jīng)過(guò)濾后再進(jìn)入洗滌塔內(nèi)重復(fù)（1 )、（ 2)步驟操作，以提高硝酸鎂溶液的 濃度，直至反應(yīng)結(jié)束為止； (4) 沉淀9小時(shí)后過(guò)濾，即得成品硝酸鎂溶液。
[0029] 實(shí)施例三： 一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法，包括如下步驟： (1)將硝酸尾氣經(jīng)洗滌塔洗滌后與水分別噴入氧化鎂表面形成溶液；洗滌塔內(nèi)壓力為 0. 08MPa，其底部溫度為60°C，頂部溫度為50°C ;洗滌塔的排放尾氣中氮氧化物的含量小于 200PPm。
[0030] (2)將壓縮空氣均勻地通入（1)中溫度為60°C的溶液中進(jìn)行攪拌生成硝酸鎂溶 液，并調(diào)其pH值為中性； (3) 硝酸鎂溶液經(jīng)過(guò)濾后再進(jìn)入洗滌塔內(nèi)重復(fù)（1)、（2)步驟操作，以提高硝酸鎂溶液的 濃度，直至反應(yīng)結(jié)束為止； (4) 沉淀10小時(shí)后過(guò)濾，即得成品硝酸鎂溶液。
[0031] 實(shí)施例四： 如圖1所示，一種實(shí)現(xiàn)上述利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的裝置，包括洗滌塔1，所述 洗滌塔1的底部連接有硝酸尾氣管2,所述洗滌塔1底部的出料口與稀鎂槽4的上端連接， 所述稀鎂槽4分別與壓縮空氣管3、水槽9連接；壓縮空氣管3與水平設(shè)于稀鎂槽4內(nèi)部的 空氣分布器5連接；所述稀鎂槽4的出口端依次通過(guò)精濾器6、溶液泵7與洗滌塔1的頂端 連接。
[0032] 進(jìn)一步，所述溶液泵7與洗滌塔1之間設(shè)有輸送硝酸鎂溶液的出料管8。
[0033] 將水槽9內(nèi)加入一定量的水，將硝酸尾氣通過(guò)硝酸尾氣管2進(jìn)入洗滌塔1中洗滌 去雜后進(jìn)入稀鎂槽4內(nèi)，同時(shí)將水槽9內(nèi)的水與經(jīng)壓縮空氣管3輸送來(lái)的壓縮空氣一同導(dǎo) 入稀鎂槽4中，共同反應(yīng)生成硝酸鎂溶液；同時(shí)壓縮空氣還通過(guò)空氣分布器5對(duì)稀鎂槽4內(nèi) 的溶液進(jìn)行攪拌，使其PH值均勻。然后硝酸鎂溶液通過(guò)精濾器6過(guò)濾后再經(jīng)溶液泵7進(jìn)入 洗滌塔1內(nèi)，再重復(fù)前述工作，進(jìn)一步提高硝酸鎂溶液濃度，再將其成品從出料管12引出裝 車。
[〇〇34] 以上實(shí)施例并非僅限于本發(fā)明的保護(hù)范圍，所有基于本發(fā)明的基本思想而進(jìn)行修 改或變動(dòng)的都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法，其特征在于：包括如下步驟： (1) 將硝酸尾氣經(jīng)洗滌塔洗滌后與水分別噴入氧化鎂表面形成溶液； (2) 將壓縮空氣均勻地通入（1)中溶液中進(jìn)行攪拌生成硝酸鎂溶液，并調(diào)其pH值為中 性； (3) 硝酸鎂溶液經(jīng)過(guò)濾后再進(jìn)入洗滌塔內(nèi)重復(fù)（1)、（2)步驟操作，以提高硝酸鎂溶液的 濃度，直至反應(yīng)結(jié)束為止； (4) 沉淀8 - 10小時(shí)后過(guò)濾，即得成品硝酸鎂溶液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟（1沖洗滌塔的排放尾氣中 氮氧化物的含量小于200PPm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟（1)中洗滌塔內(nèi)壓力為 0. 03-0. 08MPa，其底部溫度為30-60°C，頂部溫度為20-50°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟（2)中反應(yīng)溫度為 20-60。。。
5. -種實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的裝置，其特征在于： 包括洗滌塔（1 )，所述洗滌塔（1)的底部連接有硝酸尾氣管（2)，所述洗滌塔（1)底部的出料 口與稀鎂槽（4)的上端連接，所述稀鎂槽（4)分別與壓縮空氣管（3)、水槽（9)連接；所述稀 鎂槽（4)的出口端依次通過(guò)精濾器（6)、溶液泵（7)與洗滌塔（1)的頂端連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于：所述稀鎂槽（4)內(nèi)部水平設(shè)有空氣分布器 (5)，所述空氣分布器（5)與壓縮空氣管（3)連通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于：所述溶液泵（7)與洗滌塔（1)之間設(shè)有輸 送硝酸鎂溶液的出料管（8)。
【文檔編號(hào)】C01F5/38GK104108734SQ201410292262
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】鄭仁雨 申請(qǐng)人:安徽淮化股份有限公司