一种硝化棉废酸处理热酸循环系统的制作方法

本发明涉及一种硝化棉废酸处理热酸循环系统，属于化工纤维素生产领域。

背景技术：

1、硝化棉酯化反应后，置换洗涤产生的废酸采用蒸馏的方式进行回收利用。目前以1.6-1.8mpa的中压蒸汽为热媒介，先通过硝酸蒸馏浓缩，再利用真空浓缩技术进行硫酸提浓。在一个标准大气压下，硝酸的最高恒沸点是121.9℃，相应的硝酸浓度是68.4％。因此，原料废酸中必须含有一定浓度的硫酸作为脱水剂，以降低塔内蒸汽分压，提高回收硝酸浓度。但硝化棉含170多品种，不同品种的废酸中硫酸含量36-70％差异较大，紧紧依靠废酸中自身的硫酸含量工艺稳定性差，回收硝酸浓度94-98％波动质量极不稳定。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是不同品种的废酸中硫酸含量差异较大，只依靠废酸中自身的硫酸含量工艺稳定性差，回收硝酸浓度质量不稳定。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硝化棉废酸处理热酸循环系统，包括硝酸浓缩塔、洗涤塔、硫酸浓缩釜和酸酸换热器，且硝酸浓缩塔、洗涤塔、硫酸浓缩釜和酸酸换热器依次连接，还包括低位88％硫酸热酸罐、节流喷射混合器和热酸泵，所述酸酸换热器的硫酸口与低位88％硫酸热酸罐进口连接，低位88％硫酸热酸罐、热酸泵和节流喷射混合器依次连接，且酸酸换热器的废酸口与节流喷射混合器入口连接，节流喷射混合器出口与硝酸浓缩塔进口连接。

3、其中，上述系统中所述酸酸换热器的废酸口设置有浓度分析仪，且浓度分析仪与热酸泵出口的调节阀a电连接。

4、其中，上述系统中所述低位88％硫酸热酸罐的进酸管插入液封高度h＝(p-p0)÷ρg，其中p是大气压力，p0是硫酸浓缩绝压，ρ是硫酸密度，g为重力加速度。

5、其中，上述系统中所述低位88％硫酸热酸罐的体积v＝q÷ρ×t÷v0，其中q是废酸处理装置88％硫酸最大采出量，t是硫酸储罐缓存时间，ρ是硫酸密度，v0为储罐有效使用体积。

6、其中，上述系统中还包括循环酸泵、高位槽和硫酸冷却器，所述热酸泵出口端的支管与硫酸冷却器进口连接，硫酸冷却器出口与硫酸高位槽进口连接。

7、进一步，上述系统中还包括硫酸中间罐和循环酸泵，所述硫酸冷却器经硫酸中间罐和循环酸泵后与硫酸高位槽进口连接。

8、进一步，上述系统中所述低位88％硫酸热酸罐的液位计b与热酸泵出口端的支管上的调节阀d电连接。

9、进一步，上述系统中所述循环酸泵出口调节阀c与硫酸高位槽的液位计a电连接。

10、进一步，上述系统中所述硫酸热酸罐出口的调节阀b与硫酸冷却器进酸流量计电连接。

11、本发明的有益效果是：本发明利用高温成品88％硫酸未经冷却引入硝酸浓缩塔作为脱水剂，以应对硝化棉废酸成分差异对装置运行带来的不利影响。本系统实际采用热酸循环脱水工艺，降低了废酸处理系统吨产品的蒸汽消耗，提高传质传热效率，稳定回收硝酸产品质量，并达到降本增效的目的。

技术特征：

1.一种硝化棉废酸处理热酸循环系统，包括硝酸浓缩塔(1)、洗涤塔(2)、硫酸浓缩釜(3)和酸酸换热器(4)，且硝酸浓缩塔(1)、洗涤塔(2)、硫酸浓缩釜(3)和酸酸换热器(4)依次连接，其特征在于：还包括低位88％硫酸热酸罐(7)、节流喷射混合器(11)和热酸泵(10)，所述酸酸换热器(4)的硫酸口与低位88％硫酸热酸罐(7)进口连接，低位88％硫酸热酸罐(7)、热酸泵(10)和节流喷射混合器(11)依次连接，且酸酸换热器(4)的废酸口与节流喷射混合器(11)入口连接，节流喷射混合器(11)出口与硝酸浓缩塔(1)进口连接。

2.根据权利要求1所述的一种硝化棉废酸处理热酸循环系统，其特征在于：所述酸酸换热器(4)的废酸口设置有浓度分析仪(41)，且浓度分析仪(41)与热酸泵(10)出口的调节阀a(101)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种硝化棉废酸处理热酸循环系统，其特征在于：所述低位88％硫酸热酸罐(7)的进酸管插入液封高度h＝(p-p0)÷ρg，其中p是大气压力，p0是硫酸浓缩绝压，ρ是硫酸密度，g为重力加速度。

4.根据权利要求1所述的一种硝化棉废酸处理热酸循环系统，其特征在于：所述低位88％硫酸热酸罐(7)的体积v＝q÷ρ×t÷v0，其中q是废酸处理装置88％硫酸最大采出量，t是硫酸储罐缓存时间，ρ是硫酸密度，v0为储罐有效使用体积。

5.根据权利要求1所述的一种硝化棉废酸处理热酸循环系统，其特征在于：还包括循环酸泵(9)、高位槽(5)和硫酸冷却器(6)，所述热酸泵(10)出口端的支管与硫酸冷却器(6)进口连接，硫酸冷却器(6)出口与硫酸高位槽(5)进口连接。

6.根据权利要求5所述的一种硝化棉废酸处理热酸循环系统，其特征在于：还包括硫酸中间罐(8)和循环酸泵(9)，所述硫酸冷却器(6)经硫酸中间罐(8)和循环酸泵(9)后与硫酸高位槽(5)进口连接。

7.根据权利要求1所述的一种硝化棉废酸处理热酸循环系统，其特征在于：所述低位88％硫酸热酸罐(7)的液位计b(71)与热酸泵(10)出口端的支管上的调节阀d(102)电连接。

8.根据权利要求6所述的一种硝化棉废酸处理热酸循环系统，其特征在于：所述循环酸泵(9)出口调节阀c(91)与硫酸高位槽(5)的液位计(51)电连接。

9.根据权利要求7所述的一种硝化棉废酸处理热酸循环系统，其特征在于：所述硫酸热酸罐(5)出口的调节阀b(52)与硫酸冷却器(6)进酸流量计(61)电连接。

技术总结
本发明涉及一种硝化棉废酸处理热酸循环系统，属于化工纤维素生产领域。包括硝酸浓缩塔(1)、洗涤塔(2)、硫酸浓缩釜(3)、酸酸换热器(4)、低位88％硫酸热酸罐(7)、节流喷射混合器(11)和热酸泵(10)，酸酸换热器(4)硫酸口与低位88％硫酸热酸罐(7)进口连接，酸酸换热器(4)废酸口与节流喷射混合器(11)入口连接，节流喷射混合器(11)出口与硝酸浓缩塔(1)进口连接。硝酸浓缩塔(1)内引入88％硫酸作为脱水剂，以应对硝化棉废酸成分差异对装置运行带来的不利影响。解决不同品种的废酸中硫酸含量差异较大，只依靠废酸中自身的硫酸含量工艺稳定性差，回收硝酸浓度质量不稳定的问题。

技术研发人员：唐彬,郭朝钢,马君,张尧,何春体,支晓丁,张泓,杨兴,丁伟
受保护的技术使用者：北方化学工业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31