一种硝酸尾气循环利用系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种硝酸尾气循环利用系统，包括对硝酸尾气进行吸收贮存的吸收塔，所述吸收塔的出气端通过冷却器与酯化塔的底部连接，所述酯化塔顶端的出气端通过冷凝器与气液分离器连接；所述气液分离器顶端的出气端与所述的冷却器的壳程连接、气液分离器底端的出液端与酯化塔连接。本系统提高了硝酸工艺尾气的利用率，减少其对大气的污染，并利用系统本身的热量进行循环利用，节能降耗且环保。
【专利说明】一种硝酸尾气循环利用系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及尾气回收利用【技术领域】，具体涉及一种硝酸尾气循环利用系统。【背景技术】
[0002]乙二醇是一种重要的有机化工原料，现多采用以煤制合成气与草酸二甲酯(DMO)加氢反应制备乙二醇这一工艺。其中亚硝酸甲酯(CH3ONO)是由甲醇与NO、O2反应而成，其反应方程式为 2N0+2CH30H+1/2O2=2CH3ONCHH2O。
[0003]另外，双加压法制备硝酸工艺中产生大量的尾气中含有NO、NO2, H2O等，少量进行回收利用，大多数都直接排放到空中，不仅造成资源的浪费，还对环境造成了严重污染。
实用新型内容
[0004]为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种硝酸尾气循环利用系统，利用硝酸生产中产生的尾气中氮氧化物与甲醇进行反应来制备亚硝酸甲酯，合理地利用资源、降低能源消耗，并减少对环境的污染。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:一种硝酸尾气循环利用系统，包括对硝酸尾气进行吸收贮存的吸收塔，所述吸收塔的出气端通过冷却器与酯化塔的底部连接，所述酯化塔顶端的出气端通过冷凝器与气液分离器连接；所述气液分离器顶端的出气端与所述的冷却器的壳程连接、气液分离器底端的出液端与酯化塔连接。
[0006]进一步，所述冷却器的壳程出口端通过预热器与加热器连接，所述加热器的输出端连接尾气透平膨胀机，所述尾气透平膨胀机的输出端与所述吸收塔连接。
[0007]进一步，所述酯化塔的顶部连接有输送甲醇的甲醇管，其底端设有输出反应物的排放管。
[0008]进一步，所述冷凝器为盐水冷凝器，可将酯化塔排出的尾气降温至0°C左右，使甲醇气冷凝为液体，经气液分离器分离后再返回酯化塔中。
[0009]将经盐水冷凝器冷凝为0°C冷凝气作为冷却器的冷却介质，进入冷却器的壳程与从其管程通过的硝酸尾气进行换热。而预热器是利用低压蒸汽作为热源对尾气进行预热，加热器是利用高温硝酸工艺气进行复热。
[0010]本系统充分利用了硝酸工艺中的尾气的氮氧化物(NO、NO2),将其作为原料与酯化塔中的甲醇进行反应制备亚硝酸甲酯，其反应原理:
[0011]NO + NO2 = N2O3,
[0012]2CH30H + N2O3 = 2CH30N0 + H20。
[0013]所以本实用新型的有益效果有:
[0014]1、本系统对硝酸工艺尾气进行充分利用，并变废为宝生成乙二醇工艺中重要的原料亚硝酸甲酯。
[0015]2、酯化塔中未被甲醇吸收的尾气经冷凝器冷却至0°C左右，将使甲醇气冷凝为液体，经气液分离器分离后再返回酯化塔中作为原料使用，避免了原料浪费；同时冷却气体进入冷却器中作为冷却介质与硝酸尾气进行热交换，降低硝酸尾气的温度并提高冷却气体的温度，减少冷却介质的使用，节能降耗。
[0016]3、酯化塔尾气经预热器预热与加热器的加热后进入尾气透平膨胀机回收能量后再排放大气，同时尾气透平膨胀机将回收的能量传递给吸收塔，形成了一个能量循环，节能环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型结构示意图；
[0018]图中:1_吸收塔，2-冷却器，3-酯化塔，3-1甲醇管，3-2排放管，4-盐水冷凝器，
5-气液分离器，6-预热器，7-加热器，8-尾气透平膨胀机。
【具体实施方式】
[0019]如图1所示，一种硝酸尾气循环利用系统，包括对硝酸尾气进行吸收贮存的吸收塔1，所述吸收塔I的出气端通过冷却器2与酯化塔3的底部连接，所述酯化塔3顶端的出气端通过盐水冷凝器4与气液分离器5连接；所述气液分离器5顶端的出气端与冷却器2的壳程连接，冷却气体与吸收塔I进来的硝酸尾气进行热交换；气液分离器5底端的出液端与酯化塔3连接，将冷凝下来的甲醇重新输入酯化塔3中作为反应原料。冷却器2的壳程出口端通过预热器6与加热器7连接，所述加热器7的输出端连接尾气透平膨胀机8，所述尾气透平膨胀机的输出端与所述吸收塔I连接。
[0020]进一步，所述酯化塔3的顶部连接有输送甲醇的甲醇管3-1，其底端设有输出反应物的排放管3-2。由于在酯化塔3中生成的亚硝酸甲酯是溶解在过量的甲醇中，排放管3-2将含有亚硝酸甲酯的甲酯液进入后续系统作为草酸二甲酯或碳酸二甲酯的原料。
[0021]吸收塔I中的硝酸尾气进入冷却器2中经热交换后通入酯化塔3的底部，其中的Ν0、Ν0 2与甲醇管3-1输送进来的甲醇发生反应生成亚硝酸甲酯，生成的亚硝酸甲酯是溶解在过量的甲醇中，通过排放管3-2将含有亚硝酸甲酯的甲酯液进入后续系统作为草酸二甲酯或碳酸二甲酯的原料。而未参与反应的尾气经酯化塔3顶端的出气端进入盐水冷凝器4中进行冷凝后再进入气液分离器5进行分离；分离后的低温气体进入冷却器2的壳程与吸收塔I进来的硝酸尾气进行热交换；低温气体升温，并经预热器6与加热器7的加热后，其能量经尾气透平膨胀机8吸收。气液分离器5分离后液体甲醇通入酯化塔3中作为反应原料。
[0022]以上实施例并非仅限于本实用新型的保护范围，所有基于本实用新型的基本思想而进行修改或变动的都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种硝酸尾气循环利用系统，包括对硝酸尾气进行吸收贮存的吸收塔，其特征在于:所述吸收塔的出气端通过冷却器与酯化塔的底部连接，所述酯化塔顶端的出气端通过冷凝器与气液分离器连接；所述气液分离器顶端的出气端与所述的冷却器的壳程连接、气液分离器底端的出液端与酯化塔连接。
2.根据权利要求1所述的硝酸尾气循环利用系统，其特征在于:所述冷却器的壳程出口端通过预热器与加热器连接，所述加热器的输出端连接尾气透平膨胀机，所述尾气透平膨胀机的输出端与所述吸收塔连接。
3.根据权利要求1所述的硝酸尾气循环利用系统，其特征在于:所述酯化塔的顶部连接有输送甲醇的甲醇管，其底端设有输出反应物的排放管。
4.根据权利要求1所述的硝酸尾气循环利用系统，其特征在于:所述冷凝器为盐水冷凝器。
【文档编号】C07C203/00GK203683426SQ201320872585
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】方凤银, 方艳 申请人:安徽淮化股份有限公司