一种基于工业互联网煤化工行业硝酸制备工艺优化流程的制作方法

1.本发明涉及化工生产技术领域，尤其涉及一种基于工业互联网煤化工行业硝酸制备工艺优化流程。


背景技术：

2.氨氧化法是化工生产中制取硝酸的主要途径，传统采用硝石硫酸法制备硝酸，但该耗酸量大，设备腐蚀严重，现阶段已基本停止使用，氨氧化法主要流程是将氨与空气的混合气通入灼热的铂铑合金网中，在合金网的催化作用下，氨被氧化成为一氧化氮，而生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮，并将二氧化氮通入水中生成硝酸，然而现阶段生产过程中氮氧化合物的排放量较大，这种氮氧化合物会形成空气污染，因此过多的氮氧化合物排放会导致空气环境污染，并对人体产生一定危害，因此需要对硝酸制备过程中的尾气排放流程进行优化处理。
3.现阶段最常用的尾气脱硝方法，大多采用催化还原法来对尾气进行处理，然而现有的催化还原法采用气氨作为还原剂，由于气氨的流量较小，很容易导致在还原过程中出现局部混合不均匀的现象，进而直接导致尾气处理质量较低，影响排放效果，同时也增加了系统中的气氨消耗量，因此，我们提出一种基于工业互联网煤化工行业硝酸制备工艺优化流程。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于工业互联网煤化工行业硝酸制备工艺优化流程。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种基于工业互联网煤化工行业硝酸制备工艺优化流程，在通过氨氧化法制备硝酸过程中，利用合成氨的驰放气与氮氧化合物产生反应后，以特定的催化剂和温度下使氮氧化合物分解以优化尾气排放污染，包括以下步骤：
7.步骤1、将氨气合成罐中的驰放气通入过滤器中，将驰放气中含有的颗粒物和杂质取去除，并对驰放气进行减压；
8.步骤2、将过滤减压后的驰放气经过流量计计量后，使驰放气中含有的氨流量达到与硝酸尾气中的氮氧化合物流量形成一定比例，并将调整后的驰放气通入混合容器中；
9.步骤3、将硝酸尾气分别通过远传压力表和远传温度计分别测量其压力和温度，并经过在线氮氧化合物测量仪检测硝酸尾气中的氮氧化合物含量后，将硝酸尾气通入混合容器中，并在混合容器中与驰放气进行初步混合；
10.步骤4、通过换热器对混合容器进行加热，加热后混合容器中的催化剂发生反应，并促使硝酸尾气和氮氧化合物进行充分混合，驰放气中的氨与氮氧化合物发生反应，使氮氧化合物生成氮气和水，且氢气与氧气发生反应，生成水蒸气；
11.步骤5、在混合容器中发生反应后的尾气经过膨胀机做功后，通过排放管达到预排
放通道，在预排放通道内设置有取样器，通过对取样器中的排放气体进行在线检测，能够检测出氮氧化合物是否符合工业排放标准。
12.优选地，所述步骤1中对驰放气进行减压操作，使驰放气的压力始终高于硝酸尾气的压力0.3～0.5mpa。
13.优选地，所述步骤2中，驰放气中的氨流量与硝酸尾气中的氮氧化合物流量比例为1.0～1.1。
14.优选地，所述步骤3中的在线氮氧化合物测量仪与主控制室中的分析仪相耦合，并通过分析仪分析后，增减硝酸尾气的通入量，确保硝酸尾气中的氮氧化合物流量与驰放气中的氨流量比例保持一致。
15.优选地，所述步骤4中的驰放气作为脱硝剂与高温硝酸尾气中的氮氧化合物形成化学反应，驰放气中的氨气在高温作用下，把硝酸尾气中的氮氧化合物分解成对环境无污染的氮气和水，且反应式为：6no 4nh3→
5n2 6h2o。
16.优选地，所述步骤5中分析仪自动检测出预排放通道内的排放气体，若气体达到工业排放标准，即可打开预排放通道，完成对硝酸尾气的排放。
17.本发明具有以下有益效果：
18.1、本发明提出的基于工业互联网煤化工行业硝酸制备工艺优化流程，在传统通过氨氧化法制备硝酸的过程中，利用合成氨氧化过程中产生的驰放气作为还原剂，并在特定的温度和催化剂作用下，能够与硝酸尾气中的氮氧化合物发生反应，驰放气中的氨气在高温作用下，将硝酸尾气中的氮氧化合物分解成对环境无污染的氮气和水，使氮氧化合物能够达到实际工业排放标准，进而能够解决传统利用气氨作为还原剂导致的还原过程中出现局部混合不均匀的问题，提高了硝酸尾气的减排效果，对环境的保护性更高，且降低了系统中的气氨消耗量，节能效果较好。
19.2、本发明提出的基于工业互联网煤化工行业硝酸制备工艺优化流程，由于传统使用气氨作为还原剂，硝酸用气氨与减排用气氨的压力等级不一致，需要额外增加提高气氨的装置，例如氨压缩机，而通过驰放气与硝酸尾气进行反应，能够减少对硝酸尾气排放所投入的成本，降低产业所需能耗，整个流程更加稳定，降低了投资成本。
具体实施方式
20.实施例1
21.一种基于工业互联网煤化工行业硝酸制备工艺优化流程，在通过氨氧化法制备硝酸过程中，利用合成氨的驰放气与氮氧化合物产生反应后，以特定的催化剂和温度下使氮氧化合物分解以优化尾气排放污染，包括以下步骤：
22.步骤1、将氨气合成罐中的驰放气通入过滤器中，将驰放气中含有的颗粒物和杂质取去除，并对驰放气进行减压，使驰放气的压力始终高于硝酸尾气的压力0.5mpa；
23.步骤2、将过滤减压后的驰放气经过流量计计量后，使驰放气中含有的氨流量达到与硝酸尾气中的氮氧化合物流量形成一定比例，并将调整后的驰放气通入混合容器中，驰放气中的氨流量与硝酸尾气中的氮氧化合物流量比例为1.0～1.1；
24.步骤3、将硝酸尾气分别通过远传压力表和远传温度计分别测量其压力和温度，并经过在线氮氧化合物测量仪检测硝酸尾气中的氮氧化合物含量后，将硝酸尾气通入混合容
器中，并在混合容器中与驰放气进行初步混合，在线氮氧化合物测量仪与主控制室中的分析仪相耦合，并通过分析仪分析后，增减硝酸尾气的通入量，确保硝酸尾气中的氮氧化合物流量与驰放气中的氨流量比例保持一致；
25.步骤4、通过换热器对混合容器进行加热，加热后混合容器中的催化剂发生反应，并促使硝酸尾气和氮氧化合物进行充分混合，驰放气中的氨与氮氧化合物发生反应，使氮氧化合物生成氮气和水，驰放气作为脱硝剂与高温硝酸尾气中的氮氧化合物形成化学反应，驰放气中的氨气在高温作用下，把硝酸尾气中的氮氧化合物分解成对环境无污染的氮气和水，且反应式为：6no 4nh3→
5n2 6h2o；
26.步骤5、在混合容器中发生反应后的尾气经过膨胀机做功后，通过排放管达到预排放通道，在预排放通道内设置有取样器，通过对取样器中的排放气体进行在线检测，能够检测出氮氧化合物是否符合工业排放标准，分析仪自动检测出预排放通道内的排放气体，若气体达到工业排放标准，即可打开预排放通道，完成对硝酸尾气的排放。
27.本实施例中，通过将具有氨流量的驰放气作为还原剂，不仅能够节省气氨的消耗量，也能够避免增加成本，无需增加氨压缩机来提高气氨的压力以确保减排效果，有效解决了利用气氨作为还原剂容易使氮氧化合物与气氨发生局部混合不均匀的问题，提高了硝酸尾气的减排效果，提高了对环境的保护性，通过该方式减排后，硝酸尾气中的氮氧化合物含量最低可≤25ppm，减排率达到88％，减排后的排放值低于国家排放标准，因此对硝酸制备工艺流程的优化效果明显。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。