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      一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法及其裝置制造方法

      文檔序號:3454367閱讀:371來源:國知局
      一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法及其裝置制造方法
      【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法,包括將硝酸尾氣經(jīng)洗滌塔洗滌后與水分別噴入氧化鎂表面形成溶液;將壓縮空氣均勻地通入進行攪拌生成硝酸鎂溶液;硝酸鎂溶液經(jīng)過濾后再進入洗滌塔內(nèi)重復(fù)生成硝酸鎂溶液,以提高其濃度;沉淀8-10小時后過濾,即得成品硝酸鎂溶液。本發(fā)明另一個目的提供了其裝置。本發(fā)明利用常壓、加壓法生產(chǎn)稀硝酸產(chǎn)生的尾氣中含有大量的NO、NO2等氮氧化物,經(jīng)洗滌塔洗滌去除雜質(zhì)后,與水、壓縮空氣一同加入氧化鎂中,使氮氧化物、水及氧氣與氧化鎂配的堿性懸濁液進行反應(yīng),直接生成硝酸鎂溶液。本反應(yīng)溫和,不會產(chǎn)生酸霧以及氮氧化物危害人身安全與污染環(huán)境,既環(huán)保又能逐步提高硝酸鎂濃度至40%。
      【專利說明】一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法及其裝置

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及硝酸鎂的制備【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液 的方法及其裝置。
      [0002]

      【背景技術(shù)】
      [0003] 硝酸生產(chǎn)在常壓下用酸吸收氮氧化物,酸吸收率一般在90-92%,加壓下酸吸收率 可達96-99%,但不能完全吸收。因此,硝酸生產(chǎn)排出的尾氣中含有相當數(shù)量的氮氧化物 (N0 X),這些氮氧化物隨尾氣散入大氣后,危害人、畜及農(nóng)作物,并腐蝕建筑物和其他設(shè)施。 一個日產(chǎn)400噸硝酸的裝置,其尾氣量為40000NM 3/小時,其含氮氧化物為0. 04-0. 3%,即 1600-12000 NM3/小時,對周圍環(huán)境造成嚴重污染。另外,尾氣中氮氧化物的流失還使每噸 硝酸的氨消耗量增加,同時會使硝酸產(chǎn)量減少,故必須對硝酸尾氣進行處理。
      [0004] 根據(jù)硝酸尾氣含量分析,除了氮氧化物外,其中還含占體積3-5. 5%氧氣和少量酸 霧和水分、氮氣。本文利用輕質(zhì)氧化鎂配制成堿性懸濁液,在含氧條件下與氮氧化物生成硝 酸鎂溶液。放空氣中N0 X含量低于200PPM達標排放,節(jié)能環(huán)保且節(jié)約生產(chǎn)成本。
      [0005] 由于硝酸鎂溶液在工農(nóng)業(yè)中用途廣泛,故生成的硝酸鎂溶液可直接或提濃后使 用,尤其可作為脫水劑應(yīng)用于間硝生產(chǎn)裝置。
      [0006]


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0007] 為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明利用常壓、加壓稀硝酸生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的尾氣代替 稀硝酸,提供一種反應(yīng)溫和、對環(huán)境友好的利用氨氧化氣生產(chǎn)硝酸鎂溶液的制備方法及其 裝直。
      [0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下: 一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法,包括如下步驟: (1) 將硝酸尾氣經(jīng)洗滌塔洗滌后與水分別噴入氧化鎂表面形成溶液; (2) 將壓縮空氣均勻地通入(1)中溶液中進行攪拌生成硝酸鎂溶液,并調(diào)其pH值為中 性; (3) 硝酸鎂溶液經(jīng)過濾后再進入洗滌塔內(nèi)重復(fù)(1)、(2)步驟操作,以提高硝酸鎂溶液的 濃度,直至反應(yīng)結(jié)束為止; (4) 沉淀8 - 10小時后過濾,即得成品硝酸鎂溶液。
      [0009] 進一步,所述步驟(1)中洗滌塔的排放尾氣中氮氧化物的含量小于200PPm。
      [0010] 進一步,所述步驟(1)中洗滌塔內(nèi)壓力為0.03-0.081〇^,其底部溫度為30-601:, 頂部溫度為20-50°C。
      [0011] 進一步,所述步驟(2)中反應(yīng)溫度為20-60°C。
      [0012] 本發(fā)明利用常壓、加壓法生產(chǎn)稀硝酸產(chǎn)生的尾氣中含有大量的NO、N02等氮氧化 物,經(jīng)洗滌塔洗滌去除雜質(zhì)后,與水、壓縮空氣一同加入氧化鎂(MgO)中,使NO、N02氮氧化 物及壓縮空氣中的氧氣與氧化鎂配的堿性懸濁液進行反應(yīng),直接生成硝酸鎂溶液。然后通 過將生成的硝酸鎂溶液回流到洗滌塔重新加入氧化鎂中,達到提高硝酸鎂溶液的濃度。
      [0013] 本發(fā)明是根據(jù)需要配制的硝酸鎂溶液濃度和重量,再根據(jù)硝酸尾氣中no、no2、h 2o 的含量,然后確定需加4〇、空氣、氧化鎂(MgO)的量。其反應(yīng)方程式如下: 2N0 + 02=2N02 3N02 + H20=2HN〇3 + NO 生成的NO不斷地被壓縮空氣中的02氧化為N02,再生成酸,使反應(yīng)充分,合并方程式為 2H20 +4N02 +02=4HN〇3 ; 生成的稀硝酸再與氧化鎂(MgO)反應(yīng),生成硝酸鎂,方程式如下: Mg0+2HN03 =Mg(N03)2+ 2H20 本發(fā)明的另一個發(fā)明目的是提供一種實現(xiàn)上述利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的裝置, 包括洗滌塔,所述洗滌塔的底部連接有硝酸尾氣管,所述洗滌塔底部的出料口與稀鎂槽的 上端連接,所述稀鎂槽分別與壓縮空氣管、水槽連接;所述稀鎂槽的出口端依次通過精濾 器、溶液泵與洗滌塔的頂端連接。
      [0014] 進一步,所述稀鎂槽內(nèi)部水平設(shè)有空氣分布器,所述空氣分布器與壓縮空氣管連 通。
      [0015] 進一步,所述溶液泵與洗滌塔之間設(shè)有輸送硝酸鎂溶液的出料管。
      [0016] 本發(fā)明的有益效果: 1、本發(fā)明充分利用常壓、加壓稀硝酸生產(chǎn)裝置的產(chǎn)生的尾氣中含N0x氣體特性,使N0X 及壓縮空氣中的氧氣與氧化鎂配的堿性懸濁液進行反應(yīng),直接生成硝酸鎂溶液。本反應(yīng)溫 和,不會產(chǎn)生酸霧以及氮氧化物危害人身安全與污染環(huán)境,既環(huán)保又能逐步提高硝酸鎂濃 度至40%。
      [0017] 2、生成的硝酸鎂溶液通過再返回循環(huán)參與反應(yīng)而達到提濃的目的,從而使其達到 最終的指標。
      [0018] 3、本反應(yīng)中硝酸尾氣中N0利用率高,且反應(yīng)徹底,放空氣中勵)(含量低于200PPM 達標排放,節(jié)能環(huán)保且節(jié)約生產(chǎn)成本。
      [0019] 4、本發(fā)明通過加入壓縮空氣起到攪拌與供氧作用。
      [0020]

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0021] 以下結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
      [0022] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
      [0023] 圖中:1-洗滌塔,2-硝酸尾氣管,3-壓縮空氣管,4-稀鎂槽,5-空氣分布器,6-精 濾器,7-溶液泵,8-出料管,9-水槽。
      [0024]

      【具體實施方式】
      [0025] 實施例一: 一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法,包括如下步驟: (1)將硝酸尾氣經(jīng)洗滌塔洗滌后與水分別噴入氧化鎂表面形成溶液;洗滌塔內(nèi)壓力為 0. 03MPa,其底部溫度為30°C,頂部溫度為20°C ;洗滌塔的排放尾氣中氮氧化物的含量小于 200PPm。
      [0026] (2)將壓縮空氣均勻地通入(1)中溫度為20°C的溶液中進行攪拌生成硝酸鎂溶 液,并調(diào)其pH值為中性; (3) 硝酸鎂溶液經(jīng)過濾后再進入洗滌塔內(nèi)重復(fù)(1)、(2)步驟操作,以提高硝酸鎂溶液的 濃度,直至反應(yīng)結(jié)束為止; (4) 沉淀8小時后過濾,即得成品硝酸鎂溶液。
      [0027] 實施例二: 一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法,包括如下步驟: (1)將硝酸尾氣經(jīng)洗滌塔洗滌后與水分別噴入氧化鎂表面形成溶液;洗滌塔內(nèi)壓力為 0. 05MPa,其底部溫度為40°C,頂部溫度為20°C ;洗滌塔的排放尾氣中氮氧化物的含量小于 200PPm。
      [0028] (2)將壓縮空氣均勻地通入(1)中溫度為40°C的溶液中進行攪拌生成硝酸鎂溶 液,并調(diào)其pH值為中性; (3) 硝酸鎂溶液經(jīng)過濾后再進入洗滌塔內(nèi)重復(fù)(1 )、( 2)步驟操作,以提高硝酸鎂溶液的 濃度,直至反應(yīng)結(jié)束為止; (4) 沉淀9小時后過濾,即得成品硝酸鎂溶液。
      [0029] 實施例三: 一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法,包括如下步驟: (1)將硝酸尾氣經(jīng)洗滌塔洗滌后與水分別噴入氧化鎂表面形成溶液;洗滌塔內(nèi)壓力為 0. 08MPa,其底部溫度為60°C,頂部溫度為50°C ;洗滌塔的排放尾氣中氮氧化物的含量小于 200PPm。
      [0030] (2)將壓縮空氣均勻地通入(1)中溫度為60°C的溶液中進行攪拌生成硝酸鎂溶 液,并調(diào)其pH值為中性; (3) 硝酸鎂溶液經(jīng)過濾后再進入洗滌塔內(nèi)重復(fù)(1)、(2)步驟操作,以提高硝酸鎂溶液的 濃度,直至反應(yīng)結(jié)束為止; (4) 沉淀10小時后過濾,即得成品硝酸鎂溶液。
      [0031] 實施例四: 如圖1所示,一種實現(xiàn)上述利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的裝置,包括洗滌塔1,所述 洗滌塔1的底部連接有硝酸尾氣管2,所述洗滌塔1底部的出料口與稀鎂槽4的上端連接, 所述稀鎂槽4分別與壓縮空氣管3、水槽9連接;壓縮空氣管3與水平設(shè)于稀鎂槽4內(nèi)部的 空氣分布器5連接;所述稀鎂槽4的出口端依次通過精濾器6、溶液泵7與洗滌塔1的頂端 連接。
      [0032] 進一步,所述溶液泵7與洗滌塔1之間設(shè)有輸送硝酸鎂溶液的出料管8。
      [0033] 將水槽9內(nèi)加入一定量的水,將硝酸尾氣通過硝酸尾氣管2進入洗滌塔1中洗滌 去雜后進入稀鎂槽4內(nèi),同時將水槽9內(nèi)的水與經(jīng)壓縮空氣管3輸送來的壓縮空氣一同導(dǎo) 入稀鎂槽4中,共同反應(yīng)生成硝酸鎂溶液;同時壓縮空氣還通過空氣分布器5對稀鎂槽4內(nèi) 的溶液進行攪拌,使其PH值均勻。然后硝酸鎂溶液通過精濾器6過濾后再經(jīng)溶液泵7進入 洗滌塔1內(nèi),再重復(fù)前述工作,進一步提高硝酸鎂溶液濃度,再將其成品從出料管12引出裝 車。
      [〇〇34] 以上實施例并非僅限于本發(fā)明的保護范圍,所有基于本發(fā)明的基本思想而進行修 改或變動的都屬于本發(fā)明的保護范圍。
      【權(quán)利要求】
      1. 一種利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的方法,其特征在于:包括如下步驟: (1) 將硝酸尾氣經(jīng)洗滌塔洗滌后與水分別噴入氧化鎂表面形成溶液; (2) 將壓縮空氣均勻地通入(1)中溶液中進行攪拌生成硝酸鎂溶液,并調(diào)其pH值為中 性; (3) 硝酸鎂溶液經(jīng)過濾后再進入洗滌塔內(nèi)重復(fù)(1)、(2)步驟操作,以提高硝酸鎂溶液的 濃度,直至反應(yīng)結(jié)束為止; (4) 沉淀8 - 10小時后過濾,即得成品硝酸鎂溶液。
      2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述步驟(1沖洗滌塔的排放尾氣中 氮氧化物的含量小于200PPm。
      3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述步驟(1)中洗滌塔內(nèi)壓力為 0. 03-0. 08MPa,其底部溫度為30-60°C,頂部溫度為20-50°C。
      4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于:所述步驟(2)中反應(yīng)溫度為 20-60。。。
      5. -種實現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的利用硝酸尾氣制備硝酸鎂溶液的裝置,其特征在于: 包括洗滌塔(1 ),所述洗滌塔(1)的底部連接有硝酸尾氣管(2),所述洗滌塔(1)底部的出料 口與稀鎂槽(4)的上端連接,所述稀鎂槽(4)分別與壓縮空氣管(3)、水槽(9)連接;所述稀 鎂槽(4)的出口端依次通過精濾器(6)、溶液泵(7)與洗滌塔(1)的頂端連接。
      6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置,其特征在于:所述稀鎂槽(4)內(nèi)部水平設(shè)有空氣分布器 (5),所述空氣分布器(5)與壓縮空氣管(3)連通。
      7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置,其特征在于:所述溶液泵(7)與洗滌塔(1)之間設(shè)有輸 送硝酸鎂溶液的出料管(8)。
      【文檔編號】C01F5/38GK104108734SQ201410292262
      【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
      【發(fā)明者】鄭仁雨 申請人:安徽淮化股份有限公司
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