一种富氧法制硝酸装置及其硝酸生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105883735A(43)申请公布日2016.08.24(21)申请号201610331027.8(22)申请日2016.05.13(71)申请人河南心连心化肥有限公司地址453731河南省新乡市经济开发区小冀镇河南心连心化肥有限公司(72)发明人曹真真杨国洞乔洁王江涛蒋永刚崔玉彪杨乐吴培尚卫平(51)Int.Cl.C01B21/40(2006.01)权利要求书4页说明书13页附图2页(54)发明名称一种富氧法制硝酸装置及其硝酸生产方法(57)摘要本发明属于一种富氧法制硝酸装置及其硝酸生产方法；包括机械部分和控制部分，机械部分包括空气管道、空气分离装置的富余高纯度氧气管道和液氨管道，空气管道通过空气过滤器和空气压缩机与空气缓冲罐的第一进口相连，富余高纯度氧气管道通过第一自调阀与空气缓冲罐的第二进口相连，液氨管道通过液氨过滤器、氨气蒸发器、气氨过滤器、第二自调阀和第一流量计与氨空混合器的第一进口相连，空气缓冲罐的出口与氨空混合器的第二进口相连，氨空混合器出口与硝酸储槽相连；控制部分包括单片机；具有操作灵活，可有效提高氨氧化炉的氨气氧化效率，降低硝酸生产工艺中的氨耗，延长催化剂的使用寿命，降低人员操作强度和危险系数的优点。CN105883735ACN105883735A权利要求书1/4页1.一种富氧法制硝酸装置，包括机械部分和控制部分，其特征在于：a、机械部分包括空气管道(14)、空气分离装置的富余高纯度氧气管道(15)和液氨管道(16)，所述空气管道(14)通过空气过滤器(1)和空气压缩机(2)与空气缓冲罐(3)的第一进口相连，空气分离装置的富余高纯度氧气管道(15)通过第一自调阀(8)与空气缓冲罐(3)的第二进口相连，所述液氨管道(16)通过液氨过滤器(4)、氨气蒸发器(5)、气氨过滤器(6)、第二自调阀(10)和第一流量计(17)与氨空混合器(7)的第一进口相连，空气缓冲罐(3)的出口通过在线氧气浓度分析仪(12)、第三自调阀(9)和第二流量计(18)与氨空混合器(7)的第二进口相连，氨空混合器(7)出口通过氨氧化炉(13)与硝酸储槽(19)相连；b、控制部分包括单片机(11)，单片机(11)的输入端分别与在线氧气浓度分析仪(12)、第一流量计(17)和第二流量计(18)相连，单片机(11)的输出端分别与第一自调阀(8)、第二自调阀(10)和第三自调阀(9)相连。2.一种如权利要求1所述的富氧法制硝酸装置的硝酸生产方法，其特征在于：该生产方法包括如下步骤：步骤一：空气管道(14)内的空气通过空气过滤器(1)和空气压缩机(2)进入空气缓冲罐(3)中；所述空气通过空气压缩机(2)后压力为：0.45～0.46Mpa；步骤二：空气分离装置的富余高纯度氧气管道(15)中的压力为：5.0Mpa，纯度为99％的氧气通过第一自调阀(8)进入空气缓冲罐(3)中，并与步骤一中所述压力为：0.45～0.46Mpa的空气混合，制成富氧混合气；所述通过第一自调阀(8)的纯度为99％的氧气的压力为0.45～0.46Mpa；步骤三：液氨管道(16)内的液氨通过液氨过滤器(4)、氨气蒸发器(5)、气氨过滤器(6)、第二自调阀(10)和第一流量计(17)进入氨空混合器(7)内；所述进入氨空混合器(7)内的氨为气氨，其压力为：0.45～0.48Mpa，温度为：45～55℃；步骤四：空气缓冲罐(3)中的富氧混合气通过在线氧气浓度分析仪(12)、第三自调阀(9)和第二流量计(18)进入氨空混合器(7)内，富氧混合气与步骤三中所述的气氨混合后进入氨氧化炉(13)中进行如下反应：4NH3+5O2＝4NO+6H2O(高温高压催化)2NO+O2＝2NO2生成的NO2与H2O溶解生成硝酸，生成的硝酸进入硝酸储槽(19)中；所述在线氧气浓度分析仪(12)实时监测空气缓冲罐(3)中的富氧混合气中氧的含量，当氧的含量大于30％时，在线氧气浓度分析仪(12)将数值传送至单片机(11)，单片机(11)控制第一自调阀(8)减小开度至在线氧气浓度分析仪(12)监测富氧混合气中氧的含量为26～30％；当氧的含量小于26％，在线氧气浓度分析仪(12)将数值传送至单片机(11)，单片机(11)控制第一自调阀(8)增大开度至在线氧气浓度分析仪(12)监测富氧混合气中氧的含量为26～30％；所述第一流量计(17)检测气氨的流量，第二流量计(18)检测富氧混合气的流量，使气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1，当气氨的流量与富氧混合气的流量比大于9∶1时，第一流量计(17)和第二流量计(18)将分别检测的流量值传送至单片机(11)，单片机(11)控制第二自调阀(10)减小开度至气氨的流量与富氧混合气的流量比为9∶1；当气