提高65％-68％高浓度稀酸制备过程中氧化度及效率的结构及方法与流程

1.本技术涉及高浓度稀硝酸制备技术领域，尤其涉及一种提高65％-68％高浓度稀酸制备过程中氧化度及效率的结构及方法。


背景技术：

2.在稀硝酸制备过程中，通常是将氨气氧化后生成的氧化氮气通入吸收塔中进行吸收，但是由于氧化氮气中存在一氧化氮气体，而一氧化氮气体不能够与水反应，进而降低了氧化氮气的吸收率，现有技术中通过将氧化氮气进行氧化，使得氧化氮气中的一氧化氮氧化成二氧化氮，有利于氧化氮气的吸收。
3.专利号为cn106698368a的发明专利公开了一种一氧化氮湿法氧化工艺，通过在吸收塔下部设置混合气体吸收段，中部设置一氧化氮氧化段，上部设置二氧化氮吸收段，通过吸收段对混合气体中的二氧化氮气体进行吸收，通过氧化段氧化未吸收的一氧化氮，但是在氧化过程中没有通过浓度高于65％的高浓度稀酸进行氧化，进而使得氧化段对于一氧化氮的氧化性能较低，造成其吸收效率降低。


技术实现要素：

4.本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本技术的目的在于提出一种提高65％-68％高浓度稀酸制备过程中氧化度及效率的结构和方法，通过将氧化反应区直接设置在吸收区下方，不仅能够实现氧化氮气经过氧化后直接进入吸收区进行吸收，并且通过在吸收区最低侧的一层吸收塔盘上设置次降液管，方便该吸收塔盘上的高浓度稀硝酸直接流至氧化反应区，能够对氧化反应区中的一氧化氮进行氧化，进而实现氧化反应区中氧气和浓度为65％以上的高浓度稀硝酸对一氧化氮的同时氧化作用，进而提高了氧化度和氧化氮气的吸收效率。
6.为达到上述目的，本技术提出的一种提高65％-68％高浓度稀酸制备过程中氧化度及效率的结构，包括吸收塔；
7.包括吸收塔；
8.所述吸收塔从上到下包括吸收区和氧化反应区；
9.所述吸收区设有若干层吸收塔盘，位于所述吸收区最底侧的一层吸收塔盘上设置有次降液管，所述次降液管将所述吸收塔盘上生成的至少一部分浓度为65％-68％的成品硝酸通入所述氧化反应区，以利用所述成品硝酸对所述氧化氮气中的一氧化氮进行氧化。
10.进一步地，还包括塔底储液区，所述若干层吸收塔盘上设置有吸收段降液管，所述吸收段降液管的底端通至所述塔底储液区。
11.进一步地，所述氧化反应区中设置有若干层氧化层塔盘，所述次降液管通至最顶侧的一层所述氧化层塔盘上。
12.进一步地，所述吸收塔的侧壁位于所述塔底储液区的上方设置有进气口，用于所
述氧化氮气和空气通过所述氧化反应区中最底侧的一层氧化层塔盘下方向上通入所述氧化反应区中进行氧化反应。
13.进一步地，所述次降液管的内径为15-50mm。
14.进一步地，所述氧化层塔盘上设置有氧化段降液管，所述最底侧的一层氧化层塔盘上的氧化段降液管通至所述塔底储液区。
15.进一步地，提高65％-68％高浓度稀酸制备过程中氧化度及效率的方法，包括：将吸收塔的吸收区中生成的至少一部分65％-68％的高浓度稀酸通至所述吸收塔的氧化反应区中；
16.向所述氧化反应区中通入氧化氮气和空气，以利用所述空气中的氧气和所述65％-68％的高浓度稀酸同时对所述氧化氮气中的一氧化氮进行氧化，以使氧化后的氧化氮气向上流动至所述吸收区进行吸收。
17.进一步地，所述空气中的氧气和所述65％-68％的高浓度稀酸同时对所述氧化氮气中的一氧化氮进行氧化的过程中发生的具体反应如下：
18.2no o2＝2no2[0019][0020]
进一步地，所述氧化氮气和空气通过所述氧化反应区的下方通入，以使所述氧化氮气空气从下到上依次通过所述氧化反应区中的若干层氧化层塔盘。
[0021]
本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0022]
本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0023]
图1是本技术一实施例提出的提高65％-68％高浓度稀酸制备过程中氧化度及效率的结构的结构示意图；
[0024]
图2是本技术吸收塔盘的结构示意图；
[0025]
图3是本技术吸收塔盘的结构示意图。
[0026]
图中：100、吸收塔；1、吸收区；11、吸收塔盘；12、吸收段降液管；13、次降液管；2、氧化反应区；21、氧化层塔盘；22、氧化段降液管；3、塔底储液区；31、成品硝酸存储区；32、低浓度稀硝酸缓存区；33、进气口；4、隔板；5、折流板。
具体实施方式
[0027]
下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。相反，本技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0028]
图1是本技术一实施例提出的提高65％-68％高浓度稀酸制备过程中氧化度及效率的结构示意图。
[0029]
参见图1、图2和图3，一种提高65％-68％高浓度稀酸制备过程中氧化度及效率的结构，包括吸收塔100；
[0030]
吸收塔100从上到下包括吸收区1、氧化反应区2和塔底储液区3；其中通入吸收塔100中的氮氧化合物首先在氧化反应区2进行氧化，使得氧化氮气中的一氧化氮能够转化为二氧化氮，便于进行吸收，经过氧化后的氧化氮气进入吸收区1进行吸收。
[0031]
此外，吸收区1设有若干层吸收塔盘11，若干层吸收塔盘11的一侧两端均设置有吸收段降液管12，位于吸收区1最底侧的一层吸收塔盘11上设置有次降液管13，次降液管13位于最底侧的一层吸收塔盘11上的两个吸收段降液管12之间，吸收段降液管12的底端通至塔底储液区3；具体来说，吸收区1可以设置多层吸收塔盘11，所述吸收塔盘11设置25-45层，由于吸收塔100的顶端位于吸收区1的上方设置有工艺水进水口，工艺水能够从工艺水进水口通入吸收区1上，由于吸收区1中的若干层吸收塔盘11的一侧两端均设置有吸收段降液管12，工艺水通过吸收段降液管12向下流动至下一层吸收塔盘11，当氧化氮气经过吸收塔盘11时，能够与其上的工艺水结合生成稀硝酸，稀硝酸继续经过吸收段降液管12向下流至下一层吸收塔盘11，稀硝酸在下一层吸收塔盘11上吸收氧化氮气中的二氧化氮使得稀硝酸的浓度增大，增大浓度后的稀硝酸再继续通过吸收段降液管12向下流动，依次类推，在不断向下流动过程中稀硝酸的浓度不断增大，当流动至吸收区1最底侧的一层吸收塔盘11时，稀硝酸的浓度增大至最大，成为成品硝酸，然后通至塔底储液区3进行存储并向外排出。
[0032]
另外需要注意的是，为了提高每层吸收塔盘11上对通过该吸收塔盘11的氧化氮气的充分吸收，使得相邻两层的吸收塔盘11上设置的吸收段降液管12位于吸收塔盘11的相对两侧，进而使得一层吸收塔盘11的一侧接收相邻上层吸收塔盘11中流下的稀硝酸，稀硝酸通过该层吸收塔盘11的一侧在该吸收塔盘11上流至另一侧，通过设置在该层吸收塔盘11另一侧的吸收段降液管12流至该层吸收塔盘11相邻的下层吸收塔盘11上，进而使得整个吸收塔盘11上充满稀硝酸，并且稀硝酸一直处于流动状态，能够保障稀硝酸均匀吸收氧化氮气，进而使得制备的稀硝酸浓度均匀，对于氧化氮气的吸收效率高。
[0033]
需要说明的是，每层吸收塔盘11的结构设置可以有多种，为了提高吸收效率，作为一种可能实现的方式，吸收塔盘11包括筛板，筛板的表面等距设置有若干折流板5，设置折流板5使得工艺水或者稀硝酸流至筛板的表面时，能够在两个相邻折流板5之间存储，此时，通过控制相邻折流板5的结构，即，其中一个折流板5的两端与筛板之间留有间隙，使得工艺水或稀硝酸通过两侧的间隙流动至两个折流板5之间，然后相邻的两个折流板5的中部设置有间隙，使得两个折流板5之间的工艺水或者稀硝酸通过中部的间隙流出，依次类推，使得每层吸收塔盘11上液体流动方式为双s形双溢流，能够更好的实现对氧化氮气吸收的效果。
[0034]
同时，氧化反应区2中设置有若干层氧化层塔盘21，氧化氮气通入氧化层塔盘21上进行湿法氧化，其中氧化层塔盘21的数量可以为2-4层，若干层氧化层塔盘21的一侧两端均设置有氧化段降液管22，次降液管13的底端通至氧化反应区2中最顶侧的一层氧化层塔盘21上，以使最底侧的一层吸收塔盘21上生成的至少一部分浓度为65％-68％的成品硝酸通至氧化层塔盘21上，以利用成品硝酸对氧化氮气中的一氧化氮进行氧化。
[0035]
详细来说，由于经过氨氧化炉进行氧化反应制备的氧化氮气中含有一氧化氮气体，而一氧化氮气体不能直接与水反应生成硝酸，因此需要对其进行氧化，氧化反应区2的设置能够实现对一氧化氮的氧化作用，通过在吸收区1的最底侧的一层吸收塔盘11的一侧
68％的高浓度稀酸同时对氧化氮气中的一氧化氮进行氧化，以使氧化后的氧化氮气向上流动至吸收区进行吸收，另外氧化塔盘设置的层数、每层塔盘的盘管数和塔盘之间的间距均会对氧化反应造成一定影响，可根据前序工艺进程和进入吸收塔的气体中的氧化度以及成品酸浓度的要求来控制氧化塔盘设置的层数、每层塔盘的盘管数和塔盘之间的间距来提高氧化反应性能，可以将氧化层塔盘的层数设置为1-6层、每层氧化层塔盘上的盘管数量为2-5，氧化层塔盘间距可以为1000mm-4000mm。
[0045]
在本技术的一个实施例中，空气中的氧气和所述65％-68％的高浓度稀酸同时对氧化氮气中的一氧化氮进行氧化的过程中发生的具体反应如下：
[0046]
2no o2＝2no2[0047][0048]
另外，氧化氮气和空气通过氧化反应区2的下方通入，以使氧化氮气和空气从下到上依次通过氧化反应区2中的若干层氧化层塔盘21。
[0049]
需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0050]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本技术的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0051]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0052]
尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。