环水WSl)温度为22?28°C。供入吸收塔2的吸收液I的温度为12?20°C。供入吸收塔2的工艺气η的温度为40?45°C。吸收塔2上部冷冻循环水系统和下部循环水系统中各部件之间的管线上设置有若干个阀门。
[0036]本发明使用2#氨蒸发器6-2处产生的冷量、制取高品位冷冻循环水C，该冷冻循环水c较以往流程制得的冷却水温度更低，冷却效果更好，以移除吸收塔2下部的吸收反应热，使硝酸吸收塔2主反应区在更低温度下进行，更进一步减轻了吸收塔2上部吸收负荷。1#氨蒸发器6-1产生高品位冷量、冷却吸收液1，使吸收塔2的出口温度进一步降低。
[0037]在所述吸收塔由下至上占总层数30?35%处和37?42%处分别设置温度测量元件Tl和T2，温度测量元件Tl和T2分别测量吸收塔2的下部温度和上部温度、并将其测得的温度值发送至控制单元。控制单元接收信号后、计算两个冷却水循环系统内1#氨蒸发器6-1和2#氨蒸发器6-2的工作参数，并将执行信号发送至对应的I #氨蒸发器6-1和2 #氨蒸发器6-2。需要通过调节1#氨蒸发器6-1和2 #氨蒸发器6-2的工作参数，使得下方温度测量元件Tl测得的温度保持在37?45°C、上方温度测量元件T2测得的温度保持在26?32°C，既保证吸收塔2内部的温度为26?45°C。本发明根据热量吸收的理论计算，合理分配吸收塔2吸收冷量的负荷，对这些负荷实现可监测、可调整。
[0038]工艺气η经吸收塔2内吸收液I吸收其中大部分氮氧化物后、排出尾气g的温度为14?18°C。进入吸收塔2时，工艺气η内氮氧化物的含量较高，通过吸收塔2吸收氮氧化物、使其与吸收液I——水反应生成产品硝酸HNO3后的气体称为尾气g。
[0039]本发明对含氮氧化物的尾气处理系统中的所有管线上设置有调节阀，如:吸收液I输送管道、冷冻循环c循环管道、循环水WS循环管道、成品酸AN出口管道、工艺气η送入管道……
[0040]更进一步的说明如下:
[0041]工艺气η中的氧化氮NO气体，在吸收塔2中用水吸收并反应、就得到硝酸順03;该反应在高于氨氧化压力的条件下、在筛板里进行，与筛板中逆向流动的吸收液I充分接触。
[0042]氧化氮NO的氧化和吸收反应不断进行，压力升高及温度降低(液体在筛板上冷却)有利于这一反应。下列反应会发生:
[0043]3N02+H20 — 2HN03+N0+594.5KJ
[0044]反应中放出的NO气体在筛板之间再氧化成勵2及N2O4，然后在上一层筛板中吸收反应。压力升高有利于NO氧化以及酸的生成。因此这里获得最大的酸浓度及氧化率，吸收塔2应尽可能在高压、低温下操作。
[0045]提高操作压力有利吸收反应，可降低尾气g中的氮氧化物，但由此产生的消耗将大大上升，且吸收压力升高后管道、设备危险性增加，故吸收压力一般不超过1.1MPa0本发明充分利用硝酸装置中氨蒸发器液氨蒸发时产生的冷量，降低吸收塔2的温度，达到降低硝酸尾气g中的氮氧化物浓度的目的。
[0046]本发明的吸收塔2的冷却系统中的冷却水为两种:
[0047]第一种冷却水:吸收塔2下部使用经2#氨蒸发器6-2冷却的循环水WS，温度为22 ?28。。。
[0048]第二种冷却水:吸收塔2上部使用经1#氨蒸发器6-1封闭冷却的冷冻循环水C，温度为12?18°C。
[0049]氨蒸发组件:
[0050]1#氨蒸发器6-1占所有氨蒸发组件70?90%的负荷；
[0051]2#氨蒸发器6-2占所有氨蒸发组件10?30%的负荷。
[0052]界区来的液氨、通过液氨过滤器后进入主蒸发器(1#氨蒸发器6-1) ο液氨在0.5?0.7MPa的压力下蒸发，氨蒸发产生的冷量、使得供入1#氨蒸发器6-1中闭路循环的冷冻循环水c’换热，制得冷冻循环水C、送去吸收塔2的上部，冷冻循环水c在吸收塔2上部的换热盘管内流通、带出吸收塔2内反应的热量，换热后的冷冻循环水c’温度升高，再回到1#氨蒸发器6-1冷却，如此循环。
[0053]由于通过1#氨蒸发器6-1的冷冻循环水c’的流量固定，因此I #氨蒸发器6-1在氨液位一定情况下，负荷相对固定；而2#氨蒸发器6-2设置循环水调节阀8，这样就可通过2#氨蒸发器6-2的循环水WS的流量调节该2 #氨蒸发器6-2负荷。
[0054]循环水WS首先通过2#氨蒸发器6-2，由2 #氨蒸发器6_2氨蒸发产生的冷量冷却、制得循环水wsi，WSl较WS降低2?4°C ;冷却后的循环水WSl进入吸收塔2下部，带出吸收反应热量；换热后的循环水WS2再加入高压快冷器7、冷却工艺气n，最终循环水WS3流到循环回水总管、送出硝酸界区。
[0055]另外，在1#氨蒸发器6-1中增设的吸收液冷却器，对26?32°C的吸收液I进行冷却、占所有氨蒸发组件5?10%的负荷，制得冷却后的吸收液I’、使其入塔温度降到为12?20°C，从而保证吸收塔2顶部处于低温，有利于氮氧化物被吸收。
[0056]同时，吸收塔2的第12层和18层分别设置温度测量元件Tl和T2，用于监测吸收塔2温度分布状况。并根据吸收理论、调整1#氨蒸发器6-1和2 #氨蒸发器6-2的负荷，使吸收塔2内的温度分布最合理。需要注意的是，温度测量元件Tl和T2所处位置最能反映吸收塔2的工作状态，其温度值在26?45°C，且各个季节有所变化。
[0057]实施例一
[0058]以37层的筛板式吸收塔为主要部件、构成的本发明处理系统为例，将吸收塔的第3?32层筛板上部设置有换热盘管；并从吸收塔由下至上第11层处将换热盘管分为上、下两部分。上部换热盘管通过管线连接冷冻循环水系统、其内部的冷却液为温度为12?18°C的冷冻循环水c，下部换热盘管通过管线连接循环水系统、其内部的冷却液为温度为22?28°C的循环水WS。且在吸收塔内部由下至上第12层和第18层处分别设置2个温度测量元件Tl和T2。具体的:
[0059]1、调整循环水流程，循环水WS通过2#氨蒸发器6-2冷却，冷却后的循环水WSl进吸收塔2做冷却介质；并设置调节副线，根据温度测量元件Tl所检测到的吸收塔2内的温度，对应调节进入2#氨蒸发器6-2的循环水流量。调节阀开度为30%时，循环水WSl温度比进界区的循环水WS温度降低2°C，吸收塔内温度测量元件Tl的温度为30?34°C ;调节阀开度为70%时，循环水WSl温度比进界区的循环水WS温度降低4°C，吸收塔内温度测量元件Tl的温度为37?41°C。
[0060]2、经冷却后的吸收液I ’:冬季温度为13?15 °C、比未冷却前的吸收液I的温度降低3?4°C ;夏季温度为18?20°C、比未冷却前的吸收液I的温度降低8?10°C。
[0061]3、通过上述步骤，将2#氨蒸发器6-2上循环水WS的阀门全部关闭、通过I#氨蒸发器6-1的吸收液I全部走副线(相当于现有技术一的方法)，则吸收塔2的出口尾气g的温度为20?23°C，尾气g中氮氧化物的含量为350?450mg/m3。将2#氨蒸发器6_2上循环水WS的阀门全部打开、副线调节阀开度50%，通过1#氨蒸发器6-1的吸收液副线阀门关闭、全部冷却，吸收塔2的出口尾气温度14?16°C，尾气g中氮氧化物含量106?220mg/m3o
【主权项】
1.一种降低硝酸生产尾气中氮氧化物含量的处理系统，包括筛板式吸收塔，在吸收塔内均布多层设置有若干透气和溢流孔的筛板，每层筛板的上部设置有换热盘管，换热盘管内流通冷却水、吸收筛板上反应产生的热量；该吸收塔底部设置有工艺气送入口和成品酸出口、顶部设置有尾气送出口和吸收液入口，其特征在于，所述吸收塔在由下至上总层数的25?33%处将换热盘管分为上、下两部分，分别通过管线连接各自独立的冷却水循环系统；对应两个冷却水循环系统，上、下两部分换热盘管两端的所有进水口分别并联为上总进水口和下总进水口、所有出水口分别并联为上总出水口和下总出水口 ；所述吸收塔上部的冷却水循环系统由总出水口通过管线连接升压泵和氨蒸发器至总进水口 ；吸收液通过管线连接至该氨蒸发器冷却后、再供入吸收塔顶部；所述吸收塔下部的冷却水循环系统由总出水口通过管线连接高压快冷器和氨蒸发器至总进水口，且工艺气通过管线送至高压快冷器上的气体通道、与高压快冷器内通流的冷却水换热降温后，再供入吸收塔；上部换热盘管进水口处的冷却水温度低于下部换热盘管进水口处的冷却水温度。
2.根据权利要求1所述降低硝酸生产尾气中氮氧化物含量的处理系统，其特征在于，在所述吸收塔由下至上占总层数30?35%处和37?42%处分别设置温度测量元件，并将温度值发送至控制单元，控制单元接收信号后、计算两个冷却水循环系统内氨蒸发器的工作参数，并将执行信号发送至对应的氨蒸发器、调节氨蒸发器的负荷。
3.根据权利要求1所述降低硝酸生产尾气中氮氧化物含量的处理系统，其特征在于，所述上部换热盘管进水口处的冷却水温度为12?18°C。
4.根据权利要求1所述降低硝酸生产尾气中氮氧化物含量的处理系统，其特征在于，所述下部换热盘管进水口处的冷却水温度为22?28°C。
5.根据权利要求1所述降低硝酸生产尾气中氮氧化物含量的处理系统，其特征在于，所述供入吸收塔的吸收液的温度为12?20°C。
6.根据权利要求1所述降低硝酸生产尾气中氮氧化物含量的处理系统，其特征在于，所述工艺气经吸收塔内吸收液吸收其中大部分氮氧化物后、排出尾气的温度为14?18°C。
7.根据权利要求2所述降低硝酸生产尾气中氮氧化物含量的处理系统，其特征在于，通过调节氨蒸发器的工作参数，使得所述下方温度测量元件测得的温度保持在37?45°C、上方温度测量元件测得的温度保持在26?32°C。
8.根据权利要求1所述降低硝酸生产尾气中氮氧化物含量的处理系统，其特征在于，所述两个冷却水循环系统的管线上设置有阀门。
【专利摘要】本发明提供了一种对含氮氧化物的尾气处理系统，吸收塔在由下至上总层数的25～33%处将换热盘管分为上、下两部分，分别通过管线连接各自独立的冷却水循环系统；吸收液通过管线连接至吸收塔上部的冷却水循环系统中的氨蒸发器冷却后、再供入吸收塔顶部；工艺气通过吸收塔下部的冷却水循环系统中高压快冷器冷却后、再供入吸收塔底部；上部换热盘管进水口处的冷却水温度低于下部换热盘管进水口处的冷却水温度。本发明通过调整流程等利用原来浪费的冷量，优化系统设计、工艺流程简单，绿色环保、节能效果显著，经济成本大幅降低，适合在需要高品位冷量的硝酸吸收等领域中推广应用。
【IPC分类】B01D53-56, B01D53-78
【公开号】CN104689697
【申请号】CN201510071025
【发明人】周泉水, 刘心强, 陈春祥, 廖定友, 蒋贵荣
【申请人】四川美丰化工股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月10日