一種硝化棉生產過程中硝煙的回收裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及硝化棉生產廢氣處理領域，尤其涉及一種硝化棉生產過程中硝煙的處理方法。
【背景技術】
[0002]纖維素硝酸酯，俗稱硝化棉或硝化纖維，是纖維素與硝酸反應的產物，分子式是C6H702(0N02)a(0H)3 an，其中a為酯化度，η為聚合度。硝化棉最初用于軍用領域，是制造發(fā)射藥、導彈、火箭推進劑的重要原料；隨著科技的發(fā)展，硝化棉的應用范圍不再局限于軍用產品上，而且體現(xiàn)在日常生活的方方面面，如汽車車漆、固體酒精以及電子產品粘接劑等。
[0003]目前硝化棉的制備過程主要如下:精制棉與混酸發(fā)生硝化反應生成酸性硝化棉，經過離心進行驅酸，再用稀硝酸與水對其洗滌，然后對產品的不安定性進行處理，之后進行切割，通過精洗進行混批，對混批硝化棉除渣除鐵，進而將其濃縮，最后經過活塞推料離心機脫水后包裝。由于硝酸屬于易揮發(fā)物質，在混酸配制過程、硝化反應過程、離心驅酸過程以及煮洗過程中都會產生氮氧化物氣體，即硝煙。若直接排放到大氣中造成污染和浪費，對人體造成危害，因此必須要回收處理。
[0004]硝煙的處理方法按吸附劑的種類可以分為:水吸收法、酸吸收法、堿吸收法、氧化物吸收法等。申請?zhí)枮?01210512696.7的中國專利公開了一種氮氧化物廢氣的處理方法，該方法包括酸洗單元、水洗單元及堿洗單元，通過逐級吸收以達到廢氣排放達標；但在堿洗單元會產生工業(yè)廢鹽，造成二次污染及硝酸回收率低；因硝化棉生產過程中產生的硝煙量大，因而生成的稀硝酸量大，用該方法得到的稀硝酸濃度低，硝酸用戶單一，外賣困難，影響硝煙回收的正常運行，且降低硝化棉生產的經濟效益。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種硝化棉生產過程中硝煙的回收裝置及方法，可以免用堿吸收劑，同時生產兩種濃度的硝酸，確保硝煙回收系統(tǒng)正常運行。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種硝化棉生產過程中硝煙的回收裝置，所述硝化棉生產過程中硝煙的回收裝置包括:第一吸收單元、第二吸收單元、第三吸收單元、抽風機及第一比重計、第二比重計；所述第一吸收單元包括吸收劑為水的吸收塔；所述第二吸收單元包括至少兩個串聯(lián)的吸收劑為水的吸收塔，設置在第一吸收單元后工位并與其串聯(lián)；所述第三吸收單元包括至少一個吸收劑為尿素、雙氧水混合溶液的吸收塔，設置在第二吸收單元后工位并與其串聯(lián)；
[0007]所述第一吸收單元、第二吸收單元及第三吸收單元的每個吸收塔底部設有硝煙進口、第一進液口、第一出液口及第二出液口，每個吸收塔頂部設有硝煙排出口、第二進液口，所述每個吸收塔頂部硝煙排出口與后一個吸收塔底部硝煙進口通過管道連接，每一吸收塔底部的第一出液口與前一吸收塔底部的第一進液口通過管道連接，所述管道上設有閥門；第三吸收單元的吸收塔頂部硝煙排出口為尾氣排放口 ；每一個吸收塔設置一循環(huán)栗，循環(huán)栗進口與所述吸收塔底部第二出液口通過管道連接、出口與所述吸收塔頂部第二進液口通過管道連接；所述第一吸收單元吸收塔循環(huán)栗出口管道上設置水或稀硝酸進口 ；所述第二吸收單元最后一個吸收塔的循環(huán)栗出口管道上設置水進口 ；所述第三吸收單元最后一個吸收塔的循環(huán)栗出口管道上設置尿素、雙氧水混合溶液進口 ；所述抽風機進口與來自生產過程中的硝煙排出口連接，所述抽風機出口與所述第一吸收單元吸收塔底部硝煙進口連接；
[0008]所述第一吸收單元吸收塔底部的第一出液口連接有出酸管道，所述出酸管道上設置有第一比重計，所述第一比重計后設置有閥門；所述第二吸收單元前兩個吸收塔底部的第一出液口連接有出酸管道，所述出酸管道上設置有第二比重計，所述第二比重計后設置有閥門。
[0009]優(yōu)選的，所述第二吸收單元的吸收塔為4個。
[0010]優(yōu)選的，所述第三吸收單元的吸收塔為2個。
[0011]一種硝化棉生產過程中硝煙的回收方法，包括以下步驟:
[0012](1)關閉第一吸收單元和第二吸收單元吸收塔連接管道上的閥門，向第一吸收單元吸收塔加水至吸收塔液位的10-30%，啟動循環(huán)栗，水在吸收塔內由上至下循環(huán)；
[0013](2)由第二吸收單元吸收塔循環(huán)栗上水進口向第二吸收單元每個吸收塔內加水至吸收塔液位的10-30%，啟動所述每個吸收塔的循環(huán)栗，水在吸收塔內由上至下循環(huán)；
[0014](3)來自生產工序的硝煙經抽風機由第一吸收單元的吸收塔底部硝煙進口進入第一吸收單元的吸收塔，進行水洗；當?shù)谝槐戎赜嫳戎卮笥诘扔?.37時，第一比重計后閥門打開，出濃度為60%的硝酸，通過循環(huán)栗管道上的水進口補水，使所述吸收塔液位為10-30% ；
[0015](4)將步驟(3)處理后得到的氣體由第二吸收單元的第一個吸收塔底部的硝煙進口送入吸收塔，進一步進行水洗，當?shù)诙戎赜嫳戎卮笥诘扔?.18時，第二比重計后閥門打開，出濃度為30%的硝酸，通過循環(huán)栗管道上的水或稀硝酸進口補水，使所述吸收塔液位為 10-30% ；
[0016](5)向第三吸收單元吸收塔注入尿素和雙氧水的混合液至吸收塔液位的10-30%，啟動循環(huán)栗，混合液自所述吸收塔頂部的進液口噴灑下落、循環(huán)，將步驟(4)水洗后得到的氣體通入第三吸收單元的吸收塔，用尿素和雙氧水混合液進一步吸收處理后，氣體中氮氧化物濃度小于等于800ppm，排入大氣。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟(3)中出酸后所述第一吸收單元吸收塔液位低時，打開第一吸收單元和第二吸收單元吸收塔連接管道上的閥門，將第二吸收單元的稀硝酸補充到第一吸收單元的吸收塔。
[0018]優(yōu)選的，在生產過程中所述步驟(4)第二吸收單元的補水量為400_3000L/h。
[0019]優(yōu)選的，步驟(5)中所述尿素和雙氧水混合液中尿素的質量濃度為8-12%，雙氧水的質量濃度為3-6%。
[0020]優(yōu)選的，經所述步驟(5)處理后，氣體中氮氧化物濃度為500-800ppm。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的硝化棉生產過程中硝煙的回收方法，采用多級水洗處理及尿素、雙氧水處理，整個處理過程中沒有工業(yè)廢鹽產生，吸收了其他吸收劑不容易吸收的一氧化氮，不造成二次污染，廢棄達到國家排放標準；本發(fā)明可同時提供兩種濃度的硝酸，即30%和60%的硝酸，擴展硝酸用戶，滿足硝酸產品的銷售需求，確保硝煙回收系統(tǒng)的正常運行，提高硝煙回收的經濟效益。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明提供的21的結構示意圖；
[0023]圖中標記為:1、第一吸收單元，la、吸收塔，11、硝煙進口，12、第一進液口，13、第一出液口，14、第二出液口，15、硝煙排出口，16、第二進液口 ；2、第二吸收單元，2a、吸收塔，21、硝煙進口，22、第一進液口，23、第一出液口，24、第二出液口，25、硝煙排出口，26、第二進液口 ；3、第三吸收單元，3a、尿素、雙氧水混合溶液吸收塔，31、硝煙進口，32、第一進液口，33、第一出液口，34、第二出液口，35、硝煙排出口，36、第二進液口，4、抽風機，5、第一比重計，6、第二比重計，7、循環(huán)栗，8、水或稀硝酸進口，9、水進口，10、尿素、雙氧水混合溶液進口。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0025]如圖1所示的本發(fā)明的硝化棉生產過程中硝煙回收裝置結構示意圖，硝化