专利名称：：一种直接结晶法生产亚硝酸钠的工艺的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种直接结晶法生产亚硝酸钠的工艺。
背景技术：
：目前亚硝酸钠的合成方法包括以下步骤将氨气和空气混合，进入氧化炉中氧化，经废热锅炉产汽降温后，再经5-6级吸收塔用25-28Be'碱液吸收，制得中和液，转入双效蒸发器中浓縮后，再进入负压结晶器中降温结晶，然后离心分离干燥而得成品。该方法其缺点1、一次性投资太大。2、吸收塔太高，一般为20米，因为其材质为不锈钢304，每吨304不锈钢制得成品后，每吨在4.5万元以上。3、年产3万吨的亚硝酸钠，需两套双效挥发的蒸发系和一套负压结晶系统，总换热面积达600nf，价值近800万元，'加上土建和电动系统价值愈千万元。4、5万吨硝盐项目产3万吨亚硝酸钠，消耗蒸汽(0.6mpa)6万吨，按目前市场价190元/吨算可折合人民币6万吨汽X190元/吨^140万元。5、避免了酸洗车的污染。6、建厂房费用节约90-100万元。7、吸收塔内需装满分散填料，塔内是通过喷淋吸收的，因此碱液浓度无法提高，只能靠后期的蒸汽浓縮获得结晶。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种直接结晶法生产亚硝酸钠的工艺，该工艺在不需蒸汽浓縮的情况下，制得亚硝酸钠结晶体，再直接离心分离，经干燥后得到亚硝酸钠产品。具有工艺简单，降低消耗，节约能源，车间耗费成本比目前工艺降低20%左右等优点，同时可副产硝酸钠产品，和回收热量，副产饱和蒸汽。为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案为一种直接结晶法生产亚硝酸钠的工艺包括以下步骤(1)溶碱工序往1#化碱槽内，加入纯碱和水，搅拌均匀，配制成碱液，打入1#液碱贮槽内，再经碱液泵分别送到1P及收桶、2#吸收桶和3#吸收桶内。2#化碱槽，分别将1#吸收桶、2P及收桶和3P及收桶反应后的母液排入贫液槽内，再送往2#化碱槽补充纯碱，配制成碱液，供生产硝酸钠用。1#化碱槽与2#化碱槽的碱液，其浓度分别控制在49-51Be'之间。(2)氨氧化工序将氨气与空气混合，转入氨氧化炉，温度控制在750-85(TC，进行氨氧化反应，制得混合气，从氨氧化炉底部出来进入废热锅炉，混合气体在废热锅炉内冷却至180-230°C，送往碱吸收工段。反应后的气体进入废热锅炉，可回收热量，副产0.5-0.8Mpa的饱和蒸汽。氨氧化炉中进行如下反应4NH3+502=4NO+6H20+Q;2NO+02=2N02+Q。混合气体的组成N2:75-85%、NO:4-5%、N02:4-5%、H20:5-7%、02:4_5%。氨气与空气中的氧配比控制在l:13-16。(3)碱吸收工序a、将废热锅炉中出来的混合气体转入lft吸收桶，温度控制在40-50°C,输送碱液的量为800-1200L，进行碱液吸收，当碱度降至2.2-4g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返回1#化碱槽内；其反应式NO+NO2+Na2CO3=2NaN02+C02。b、l圳及收桶反应后的混合气体，进入2P及收桶，温度控制在40-50°C，输送碱液的量为800-1200L，进行碱液吸收，碱度降至2.2-4g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返入1#化碱槽内；其反应式NO+N02+Na2C03=2NaNO+C02。c、2P及收桶反应后的混合气体，进入3P及收桶，温度控制在40-50'C，输送碱液的量为800-1200L，进行碱液吸收，碱度降至2.2-4g/L时，亚硝酸钠结晶析出，进入离心机，反应中产生的尾气转入吸收塔；其反应式NO+N02+Na2C03=2NaN02+C02。反应中产生的尾气，其成份组成为N2:85-95%、NO:0.2-0.8%、N02:0.5-1.5%、H20:4-8%、02:2-3%。d、1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶，结晶后的亚硝酸钠，转入离心机，经过离心机分离后，脱掉水分，再转入烘干机干燥后，得成品亚硝酸钠。将1#吸收桶、2#吸收桶和3P及收桶反应后的母液，分别返回1#化碱槽内，加入纯碱，使碱液浓度控制在49-51Be'间，再重新打到1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶，循环使用，当亚硝酸钠产品浓度低于98%时，再将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶的母液排入贫液槽内。(4)步骤c中，反应中产生的尾气转入反应塔，再分别加入稀硝酸的量为600-1000L，2#化碱槽的碱液量为250-300L，进行反应后，副产硝酸钠。其反应式如下3NaN02+2HN03=3NaN03+H20+NO。本发明工艺中，所用的设备均为市场上公知的设备。本发明工艺中，前三级吸收通过使用吸收桶，利用其桶功能，进行桶底鼓泡吸收，且提高碱液浓度，可直接析出亚硝酸钠的结晶体。本发明工艺中，通过给1-3P及收桶降温，不光是提高氮氧化物的吸收效果，同时又提高了亚硝酸钠的结晶析出。本发明工艺中，不需蒸汽浓縮，可节约能源使用成本，一次性投资小，通过使用吸收桶，避免使用吸收塔，减少需要分散填料的使用成本，而且减小6层楼高主厂房的面积，节约土地。本发明工艺中，不需要再设燃煤锅炉，通过余热蒸汽锅炉，还回收副产饱和蒸汽，即环保，又节约能源。根据亚硝酸钠3万吨，硝酸钠2万吨的生产线计算，按目前市场价格，与原工艺相比，一次性节约投资约1500万元，全年节约蒸汽和制造成本在1500万元以上。本发明工艺制得的亚硝酸钠与硝酸钠产品指标如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>图1为本发明一种直接结晶法生产亚硝酸钠的工艺流程图。具体实施方式实施例1(1)溶碱工序往1#化碱槽内，加入纯碱和水，搅拌均匀，配制成碱液，碱液浓度控制在49Be',打入1#液碱贮槽内，再经碱液泵分别送到1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶内；2#化碱槽，分别将1P及收桶、2#吸收桶和3#吸收桶反应后的母液排入贫液槽内，再送往2#化碱槽补充纯碱，碱液浓度控制在49Be';(2)氨氧化工序将氨气与空气混合，氨气与空气中的氧配比控制在1.*13，转入氨氧化炉，温度控制在75(TC，进行氨氧化反应，制得混合气，从氨氧化炉底部出来进入废热锅炉，混合气体在废热锅炉内冷却至180°C，送往碱吸收工段；反应后的气体进入废热锅炉，回收热量，副产0.8Mpa的饱和蒸汽；混合气体的组成-N2:80%、NO:4.5%、N02:4.5%、H20:6.5%、02:4.5%;(3)碱吸收工序a、将废热锅炉中出来的混合气体转入l圳及收桶，温度控制在40°C，输送碱液的量为800L，进行碱液吸收，碱度降至2,3g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返回1#化碱槽内；b、l圳及收桶反应后的混合气体，进入2#吸收桶，温度控制在4(TC，输送碱液的量为800L,进行碱液吸收，碱度降至2.2g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返入1#化碱槽内；c、2P及收桶反应后的混合气体，进入3P及收桶，温度控制在40°C，输送碱液的量为800L，进行碱液吸收，碱度降至2.2g/L时，亚硝酸钠结晶析出，进入离心机，反应中产生的尾气转入吸收塔；反应中产生的尾气，其成份组成为N2:88%、NO:0.5%、N02:1.0%、H20:7.5%、023%;d、分别将1#吸收桶、2P及收桶和3#吸收桶，结晶后的亚硝酸钠，转入离心机，经过离心机分离，脱掉水分，再转入烘干机干燥后，得成品亚硝酸钠；将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶反应后的母液，分别返回1#化碱槽内，加入纯碱，使碱液浓度控制在49Be'间，再重新打到1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶，循环使用,测亚硝酸钠产品浓度为.97°/。时，再将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶的母液排入贫液槽内；'(4)步骤c中，反应中产生的尾气转入反应塔，再分别加入稀硝酸的量为600L和2tt化碱槽的碱液量为250L，进行反应，副产硝酸钠。在上述工艺条件下，生产的亚硝酸钠与硝酸钠产品指标如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>实施例2(1)溶碱工序往1#化碱槽内，加入纯碱和水，搅拌均匀，配制成碱液，碱液浓度控制在51Be'，打入l射夜碱贮槽内，再经碱液泵分别送到1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶内；2#化碱槽，分别将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶反应后的母液排入贫液槽内，再送往2#化碱槽补充纯碱，碱液浓度控制在51Be'，供生产硝酸钠用；(2)氨氧化工序将氨气与空气混合，氨气与空气中的氧配比控制在1:14，转入氨氧化炉，温度控制在775"C，进行氨氧化反应，制得混合气，从氨氧化炉底部出来进入废热锅炉，混合气体在废热锅炉内冷却至195'C，送往碱吸收工段；反应后的气体进入废热锅炉，回收热量，副产0.5Mpa的饱和蒸汽；混合气体的组成N2:82%、NO:4%、N02:4%、H20:5%、02:5%;(3)碱吸收工序a、将废热锅炉中出来的混合气体转Al圳及收桶，温度控制在45°C，输送碱液的量为950L，进行碱液吸收，当碱度降至3g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返回1#化碱槽内；b、1P及收桶反应后的混合气体，进入2P及收桶，温度控制在45°C，输送碱液的量为900L，进行碱液吸收，碱度降至3g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返入1#化碱槽内；c、2tt吸收桶反应后的混合气体，进入3tt吸收桶，温度控制在45°C，输送碱液的量为950L，进行碱液吸收，碱度降至3g/L时，亚硝酸钠结晶析出，进入离心机，反应中产生的尾气转入吸收塔；反应中产生的尾气，其成份组成为N2:90%、NO:0.6%、N02:0.5%、H20:6.5%、02:2.4%;d、分别将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶，结晶后的亚硝酸钠，转入离心机，经过离心机分离，脱掉水分，再转入烘干机干燥后，得成品亚硝酸钠；.将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶反应后的母液，分别返回1#化碱槽内，加入纯碱，使碱液浓度控制在51Be'间，再重新打到1#吸收桶、2P及收桶和3弁吸收桶，循环使用，测亚硝酸钠产品浓度低于96%时，再将1P及收桶、2#吸收桶和3#吸收桶的母液排入贫液槽内；(4)步骤c中，反应中产生的尾气转入反应塔，再分别加入稀硝酸的量为750L和2tt化碱槽的碱液量为270L，进行反应，副产硝酸钠。在上述工艺条件下，生产的亚硝酸钠与硝酸钠产品指标如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>实施例3(1)溶碱工序往1#化碱槽内，加入纯碱和水，搅拌均匀，配制成碱液，碱液浓度控制在50Be'，打入1#液碱贮槽内，再经碱液泵分别送到1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶内；2#化碱槽，分别将1P及收桶、2#吸收桶和3#吸收桶反应后的母液排入贫液槽内，再送往2#化碱槽补充纯碱，碱液浓度控制在50Be'，供生产硝酸钠用；(2)氨氧化工序将氨气与空气混合，氨气与空气中的氧配比控制在1:16，转入氨氧化炉，温度控制在76(TC，进行氨氧化反应，制得混合气，从氨氧化炉底部出来进入废热锅炉，混合气体在废热锅炉内冷却至205'C，送往碱吸收工段；反应后的气体进入废热锅炉，回收热量，副产0.66Mpa的饱和蒸汽；混合气体的组成N2:80.5%、NO:5%、N02:5%、H20:5%、02:4.5%;(3)碱吸收工序a、将废热锅炉中出来的混合气体转入ltt吸收桶，温度控制在46°C,输送碱液的量为1000L，进行碱液吸收，当碱度降至3.2g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返回1#化碱槽内；b、1P及收桶反应后的混合气体，进入2圳及收桶，温度控制在46°C，输送碱液的量为1000L，进行碱液吸收，碱度降至3.2g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返入1#化碱槽内；c、2#吸收桶反应后的混合气体，进入3#吸收桶，温度控制在46°C，输送碱液的量为1000L，进行碱液吸收，碱度降至3.2g/L时，亚硝酸钠结晶析出，进入离心机，反应中产生的尾气转入吸收塔；反应中产生的尾气，其成份组成为N2:93%、NO:0.2%、N02:0.5%、H20:4%、02:2.3%;d、分别将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶，结晶后的亚硝酸钠，转入离心机，经过离心机分离，脱掉水分，再转入烘干机干燥后，得成品亚硝酸钠；将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶反应后的母液，分别返回1#化碱槽内，加入纯碱，使碱液浓度控制在50Be'间，再重新打到1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶，循环使用，测亚硝酸钠产品浓度低于96%时，再将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶的母液排入贫液槽内；(4)步骤c中，反应中产生的尾气转入反应塔，再分别加入稀硝酸的量为900L和2tt化碱槽的碱液量为280L，进行反应，副产硝酸钠。在上述工艺条件下，生产的亚硝酸钠与硝酸钠产品指标如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>实施例4(1)溶碱工序往1#化碱槽内，加入纯碱和水，搅拌均匀，配制成碱液，碱液浓度控制在49.5Be'，打入1#液碱贮槽内，再经碱液泵分别送到1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶内；2#化碱槽，分别将1#吸收桶、2P及收桶和3P及收桶反应后的母液排入贫液槽内，再送往2#化碱槽补充纯碱，碱液浓度控制在49.5Be'，供生产硝酸钠用;(2)氨氧化工序将氨气与空气混合，氨气与空气中的氧配比控制在l:13，转入氨氧化炉，温度控制在79(TC，进行氨氧化反应，制得混合气，从氨氧化炉底部出来进入废热锅炉，混合气体在废热锅炉内冷却至22(TC，送往碱吸收工段；反应后的气体进入废热锅炉，回收热量，副产0.7Mpa的饱和蒸汽；混合气体的组成N2:79%、NO:4.5o/0、N02:4.5%、H20:7%、02:5%;(3)碱吸收工序a、将废热锅炉中出来的混合气体转入1#吸收桶，温度控制在48°C，输送碱液的量为982L，进行碱液吸收，当碱度降至3.5g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返回1#化碱槽内；b、l圳及收桶反应后的混合气体，进入2#吸收桶，温度控制在48°C，输送碱液的量为982L，进行碱液吸收，碱度降至3.5g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返入1#化碱槽内；c、2圳及收桶反应后的混合气体，进入3圳及收桶，温度控制在48°C，输送碱液的量为1000L，进行碱液吸收，碱度降至3.5g/L时，亚硝酸钠结晶析出，进入离心机，反应中产生的尾气转入吸收塔；反应中产生的尾气，其成份组成为N2:76.7%、NO:0.8%、N02:1.5%、H20:8%、02:3%;d、分别将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶，结晶后的亚硝酸钠，转入离心机，经过离心机分离，脱掉水分，再转入烘干机干燥后，得成品亚硝酸钠；将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶反应后的母液，分别返回1#化碱槽内，加入纯碱，使碱液浓度控制在49.5Be'间，再重新打到1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶，循环使用，亚硝酸钠产品浓度低于96%时，将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶的母液排入贫液槽内；(4)步骤c中，反应中产生的尾气转入反应塔，再分别加入稀硝酸的量为1000L和2tt化碱槽的碱液量为290L，进行反应，副产硝酸钠。在上述工艺条件下，生产的亚硝酸钠与硝酸钠产品指标如下:指标名称指标优等品一等品合格品<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>实施例5(1)溶碱工序往1#化碱槽内，加入纯碱和水，搅拌均匀，配制成碱液，碱液浓度控制在50.5Be'，打入1#液碱贮槽内，再经碱液泵分别送到1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶内；2#化碱槽，分别将1P及收桶、2P及收桶和3P及收桶反应后的母液排入贫液槽内，再送往2#化碱槽补充纯碱，碱液浓度控制在50.5Be'，供生产硝酸钠用;(2)氨氧化工序将氨气与空气混合，氨气与空气中的氧配比控制在h15，转入氨氧化炉，温度控制在85(TC，进行氨氧化反应，制得混合气，从氨氧化炉底部出来进入废热锅炉，混合气体在废热锅炉内冷却至230"C，送往碱吸收工段；反应后的气体进入废热锅炉，可回收热量，副产0.8Mpa的饱和蒸汽；混合气体的组成N2:83%、NO:4%、N02:4%、H20:5%、02:4%;(3)碱吸收工序a、将废热锅炉中出来的混合气体转入ltt吸收桶，温度控制在50°C，输送碱液的量为1200L，进行碱液吸收，当碱度降至4g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返回1#化碱槽内；b、1#吸收桶反应后的混合气体，进入2P及收桶，温度控制在40-50°C，输送碱液的量为1200L，进行碱液吸收，碱度降至4g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返入1#化碱槽内；c、2圳及收桶反应后的混合气体，进入3tt吸收桶，温度控制在50°C，输送碱液的量为1200L，进行碱液吸收，碱度降至4g/L时，亚硝酸钠结晶析出，进入离心机，反应中产生的尾气转入吸收塔；反应中产生的尾气，其成份组成为N2:90.1%、NO:0.40/。、N02:1.2%、H20:6%、02:2.3%;d、分别将1P及收桶、2#吸收桶和3#吸收桶，结晶后的亚硝酸钠，转入离心机，经过离心机分离，脱掉水分，再转入烘干机干燥后，得成品亚硝酸钠；将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶反应后的母液，分别返回1#化碱槽内，加入纯碱，使碱液浓度控制在50.5Be'间，再重新打到1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶，循环使用。亚硝酸钠产品浓度低于98%时，将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶的母液排入贫液槽内；(4)步骤c中，反应中产生的尾气转入反应塔，再分别加入稀硝酸的量为1000L和2tt化碱槽的碱液量为300L，进行反应，副产硝酸钠。，在上述工艺条件下，生产的亚硝酸钠与硝酸钠产品指标如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>权利要求1、一种直接结晶法生产亚硝酸钠的工艺，其特征在于包括以下步骤(1)溶碱工序往1#化碱槽内，加入纯碱和水，搅拌均匀，配制成碱液，打入1#液碱贮槽内，再经碱液泵分别送到1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶内；2#化碱槽，分别将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶反应后的母液排入贫液槽内，再送往2#化碱槽补充纯碱，配制成碱液，供生产硝酸钠用；(2)氨氧化工序将氨气与空气混合，转入氨氧化炉，温度控制在750-850℃，进行氨氧化反应，制得混合气，从氨氧化炉底部出来进入废热锅炉，混合气体在废热锅炉内冷却至180-230℃，送往碱吸收工段；(3)碱吸收工序a、将废热锅炉中出来的混合气体转入1#吸收桶，温度控制在40-50℃，输送碱液的量为800-1200L，进行碱液吸收，当碱度降至2.2-4g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返回1#化碱槽内；b、1#吸收桶反应后的混合气体，进入2#吸收桶，温度控制在40-50℃，输送碱液的量为800-1200L，进行碱液吸收，碱度降至2.2-4g/L时，亚硝酸钠结晶析出，转入离心机，反应后的母液，返入1#化碱槽内；c、2#吸收桶反应后的混合气体，进入3#吸收桶，温度控制在40-50℃，输送碱液的量为800-1200L，进行碱液吸收，碱度降至2.2-4g/L时，亚硝酸钠结晶析出，进入离心机，反应中产生的尾气转入吸收塔；d、1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶结晶后的亚硝酸钠，转入离心机，经过离心机分离，脱掉水分，再转入烘干机干燥后，得成品亚硝酸钠。2、根据权利要求l所述的一种直接结.晶法生产亚硝酸钠的工艺，其特征在于r所述的1#化碱槽与2#化碱槽的碱液，其浓度分别控制在49-51Be'之间。3、根据权利要求1所述的一种直接结晶法生产亚硝酸钠的工艺，其特征在于所述的氨气与空气中的氧配比控制在1:13-16。4、根据权利要求l所述的一种直接结晶法生产亚硝酸钠的工艺，其特征在于所述的将1P及收桶、2#吸收桶和3#吸收桶反应后的母液，分别返回1#化碱槽内，加入纯碱，使碱液浓度控制在49-51Be'间，再重新打到1P及收桶、2#吸收桶和3#吸收桶，循环使用，当亚硝酸钠产品浓度低于98%时，再将1#吸收桶、2#吸收桶和3#吸收桶的母液排入贫液槽内。5、根据权利要求l所述的一种直接结晶法生产亚硝酸钠的工艺，其特征在于步骤c中，所述的将反应中产生的尾气转入反应塔，再分别加入稀硝酸的量为600-1000L和2#化碱槽的碱液量为250-300L，进行反应后，副产硝酸钠。全文摘要本发明涉及一种直接结晶法生产亚硝酸钠的工艺。该工艺在不需蒸汽浓缩的情况下，制得亚硝酸钠结晶体，再直接离心分离，经干燥后得到亚硝酸钠产品。具有工艺简单，降低消耗，节约能源，车间耗费成本比目前工艺降低20％左右等优点，同时可副产硝酸钠产品，和回收热量，副产饱和蒸汽。文档编号C01B21/50GK101337662SQ200810138890公开日2009年1月7日申请日期2008年8月8日优先权日2008年8月8日发明者贾令春申请人:贾令春