专利名称：浓硝酸生产中的镁尾水回收利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种浓硝酸生产中的镁尾水回收利用装置，属于废液处理技术装 置领域。
背景技术：
浓硝酸是国防工业和化工工业上不可缺少的原料之一，浓硝酸生产的中间产品一 液体四氧化二氮是火箭，导弹发射的高能燃料。浓硝酸不能直接由稀硝酸蒸馏制取，因为 HN03和H20会形成二元共沸物，其最高沸点的温度为121. 9°C，相应的酸浓度为68. 4%，继 续蒸馏这个混合物，其成分不会改变。生产浓硝酸的通常方法有间接法(硝镁法是间接法 中的一种)和直接法。另外，还有超共沸点生产法。间接生产浓硝酸是近年来发展较快、应 用较为广泛的一种生产浓硝酸的技术，它利用脱水剂(硝酸镁)将稀硝酸萃取蒸馏制取浓 硝酸。但在硝镁法生产浓硝酸时，会产生大量的酸性废水，即本行业中通常所称的镁尾水。目前，国内外硝酸生产厂商众多，产量巨大。如果产生的酸性废水全部按原设计要 求进入中和池中和处理，即用30%的液碱(NaOH)中和废酸，PH值达6-9后，然后通过中和 稀酸泵外排。这种工艺设计的现状不仅浪费了大量的酸性废水、消耗了大量的液碱，并且要 安排专门人员在中和岗位进行中和操作。这不仅增加了间硝的生产成本，还严重污染环境。近年来随着国家环保新法规的颁布，节能减排条例的实施，迫切需要研制一种符 合节能减排及低成本生产硝酸的工艺方法，而替代脱盐水生产硝酸，就是一种行之有效的 方法。因此，利用镁尾水生产硝酸应用前景十分广阔。
发明内容针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种浓硝酸生产中 的镁尾水回收利用装置。本实用新型可以使“硝镁法”生产浓硝酸时产生的酸性废水一镁 尾水被有效回收并被充分利用于稀硝酸的生产，经济环保。本实用新型为实现其目的所采取的技术方案浓硝酸生产中的镁尾水回收利用装 置，包括镁尾水槽、开工酸槽、吸收塔、漂白塔和成品酸冷却器；其中，镁尾水槽通过管路与 开工酸槽相连接，开工酸槽通过镁尾水泵连接到吸收塔的上部进料口，且吸收塔的下部设 有氮氧化物气体进口，吸收塔的底部出料口与漂白塔相连接，漂白塔的出料口与成品酸冷 却器相连接，且漂白塔设有压缩空气进口。该装置是将镁尾水与氮氧化物气体在吸收塔中，在塔压力1. 08-1. 28Mpa、塔内温 度45-60 V下连续反应至出料稀硝酸体积浓度从58 %到62 %后？，通入漂白塔中以空气 鼓吹漂白至成品酸中的亚硝酸体积浓度小于等于lOOppm，出塔尾气中的氧气体积含量为 5% _7%、氮氧化物气体含量小于等于200ppm，冷却；所述镁尾水用量为3. 8m3/h-4. 8m3/h， 所述通入漂白塔中的二次空气的流量为8000m7h-8500m7h。所述第一吸收塔中氯离子体 积浓度控制在小于等于500ppm，定时定点排放氯离子，以减轻镁尾水中的氯离子腐蚀不锈 钢吸收塔。[0008]本实用新型所述的氮氧化物气体为“硝镁法”生产浓硝酸中氨氧化工序所产生的 经进一步吸收后的尾气；本实用新型所述的吸收塔为普通筛板式吸收塔共有43层筛板，开 工酸槽内的镁尾水可从吸收塔的第32层输送入塔，塔反应中取样分析氯离子浓度时可从 11层-13层进行取样。本实用新型的有益效果能够将间硝法生产浓硝酸时产生的大量酸性废水即镁尾 水，变废为宝，节能降耗，既有效降低了废液的大量排放对环境造成的污染，又有效降低了 工业生产稀硝酸的成本，经济效益和社会效益显著。
图1为本实用新型的装置结构示意图。图中1、镁尾水槽；3、DCS液位自动调节阀；4、开工酸槽；5、镁尾水泵；6、DCS流量 调节阀；8、吸收塔；10、漂白塔；11、压缩空气进口 ；12、成品酸冷却器；13、氮氧化物气体进 口 ； 14、保温系统。
具体实施方式
以下结合附图对发明作进一步说明。如图1所示，本实用新型的生产稀硝酸的装置，包括镁尾水槽1、开工酸槽4、吸收 塔8、漂白塔10和成品酸冷却器12 ；其中，镁尾水槽1通过管路与开工酸槽4相连接，开工 酸槽4通过镁尾水泵5连接到吸收塔8的上部进料口，且吸收塔8的下部设有氮氧化物气 体进口 13，吸收塔8的底部出料口与漂白塔10相连接，漂白塔10的出料口与成品酸冷却 器12相连接，且漂白塔10设有压缩空气进口 11。所述镁尾水槽1与开工酸槽4之间连接 有DCS液位自动调节阀3、以及开工酸槽4与吸收塔8之间连接有DCS流量调节阀6 ；吸收 塔8设有保温系统14 ；所述保温系统14为冷却水保温系统或冷冻水保温系统。本实用新型将“硝镁法”生产浓硝酸所产生的镁尾水，送入镁尾水槽1，然后由DCS 液位自动调节阀3控制将镁尾水槽中的镁尾水输送到一个开工酸槽4中储存。控制镁尾水 泵，并且用DCS流量调节阀6控制流量，将开工酸槽内的镁尾水输送至吸收塔。镁尾水与氮 氧化物气体在吸收塔内发生化学反应，反应完成后，料液从吸收塔8的底部出料口送入漂 白塔10，通过压缩空气气提漂白合格后经成品酸冷却器12，即得制备稀硝酸。实施例1(1)首先将“硝镁法”生产浓硝酸时，产生的镁尾水，送入镁尾水槽1，然后由DCS液 位自动调节阀控制将镁尾水槽中的镁尾水输送到一个开工酸槽4中储存并保持开工酸槽 中的镁尾水量在20m3-30m3。(2)用DCS控制镁尾水泵，并且用DCS流量调节阀控制流量，将开工酸槽内的镁尾 水输送至吸收塔的第32层并使上塔镁尾水用量为4. 5m3/h。(3)控制吸收塔吸收段的压力为1. 18MPa-l. 2MPa,吸收塔进出压差 0. 04MPa-0. 05MPa。将进入吸收塔8的浓硝酸生产时所产生的氮氧化物气体温度控制 为50°C _55°C，通过控制进入吸收塔的上、下部冷却水入口温度为16°C -26°C、压力为 0. 62MPa-0. 65MPa,使吸收塔的反应吸收温度控制在45°C -60°C,以利于镁尾水与氮氧化物 气体气体地反应吸收。
4[0019](4)每天一次地从吸收塔11层-13层取样分析氯离子浓度，定时定点排放氯离子， 并使吸收塔内氯离子浓度< 500ppm，以减轻镁尾水中的氯离子腐蚀不锈钢吸收塔。(5)根据稀酸浓度以及氯离子含量、尾气氮氧化物气体含量，将输送到吸收塔的镁 尾水的用量调整为4. 6m3/h，使吸收塔内的硝酸浓度达到62% (体积)。镁尾水与氮氧化物 气体在吸收塔内的总的化学反应式为 3N02+H20----->2HN03+N0+ 热量 (6)控制漂白塔中的二次空气用量为8500m3/h，使漂白塔中的成品酸中的亚硝酸 浓度(HNO2)彡10(^ 111，使出塔尾气中的氧气含量为3%-5% (体积)，氮氧化物气体含量 (200ppm,以减轻镁尾水中的氮氧化物气体对成品酸和尾气的影响。
权利要求浓硝酸生产中的镁尾水回收利用装置，其特征在于该装置包括镁尾水槽(1)、开工酸槽(4)、吸收塔(8)、漂白塔(10)和成品酸冷却器(12)；其中，镁尾水槽(1)通过管路与开工酸槽(4)相连接，开工酸槽(4)通过镁尾水泵(5)连接到吸收塔(8)的上部进料口，且吸收塔(8)的下部设有氮氧化物气体进口(13)，吸收塔(8)的底部出料口与漂白塔(10)相连接，漂白塔(10)的出料口与成品酸冷却器(12)相连接，且漂白塔(10)设有压缩空气进口(11)。
2.根据权利要求3所述的浓硝酸生产中的镁尾水回收利用装置，其特征在于镁尾水槽 (1)与开工酸槽⑷之间连接有DCS液位自动调节阀(3)、以及开工酸槽(4)与吸收塔⑶ 之间连接有DCS流量调节阀(6)。
3.根据权利要求3所述的浓硝酸生产中的镁尾水回收利用装置，其特征在于吸收塔 (8)设有保温系统(14)。
4.根据权利要求4所述的浓硝酸生产中的镁尾水回收利用装置，其特征在于所述保温 系统(14)为冷却水保温系统和/或冷冻水保温系统。
专利摘要本实用新型涉及一种浓硝酸生产中的镁尾水回收利用装置，包括镁尾水槽、开工酸槽、吸收塔、漂白塔和成品酸冷却器。该装置是将镁尾水与氮氧化物气体在吸收塔中，在塔压力1.08-1.28MPa、塔内温度45-60℃下连续反应至出料稀硝酸体积浓度40-62％后，通入漂白塔中以空气鼓吹漂白至氮氧化物气体含量小于等于200ppm，冷却。本实用新型能够将间硝法生产浓硝酸时产生的大量镁尾水，变废为宝，既有效降低了废液的大量排放对环境造成的污染，又有效降低了工业生产稀硝酸的成本，经济效益和社会效益显著。
文档编号C01B21/40GK201722149SQ20102020601
公开日2011年1月26日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者吴明春, 孙爱鸿, 洪滨 申请人:安徽淮化股份有限公司