[发明专利]一氧化氮气体发生装置及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种气体的制备方法，具体涉及一种用于化工、环保、医药等领域试验系统的一氧化氮气体发生装置，本发明还涉及该一氧化氮气体的制备方法。

背景技术

目前，化工、环保领域的某些试验系统以及医药等行业，在进行某些试验时，需要使用一氧化氮气体。而这些试验对一氧化氮气体有特殊要求：供气量适中、稳定，具有普通纯度，且价格相对较低。

现在使用的一氧化氮气体，其来源主要有：1)实验室里采用金属和稀硝酸水溶液发生化学反应的方法制备得到，但此种方法的产气量很小。2)采用工业规模的大型氨氧化炉制备，产气量很大，但初始投资巨大。3)使用高纯气瓶气作为气源，其价格难以承受。

发明内容

本发明的目的是提供一种一氧化氮气体发生装置，该装置制备得到的一氧化氮气体的产气量介于实验室制备法和工业制备法之间，产气量适中、稳定，成本较低。

本发明的另一目的是提供上述一氧化氮气体的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种一氧化氮气体发生装置，包括扩散式混合器，扩散式混合器分别与液氨处理单元、空气处理单元和氨氧化炉相连接，液氨处理单元由依次相连接的液氨罐、水浴蒸发器和气体质量计量控制器A组成，空气处理单元由依次相连接的空压机、布袋除尘器、气体质量计量控制器B和电加热器构成，气体质量流量控制器A和电加热器分别与扩散式混合器相连接。

本发明的特征还在于，

扩散式混合器内依次设置有喷氨管、实心锥体和孔板，实心锥体通过孔板固定在扩散式混合器的内壁上，喷氨管的出口朝向实心锥体的锥顶。

喷氨管的出口为喇叭口。

本发明的另一技术方案是，上述一氧化氮气体的制备方法，按以下步骤进行：

a.液氨罐中输入液氨，液氨在液氨罐内部分挥发生成氨气，氨气由液氨罐送出，进入水浴蒸发器，在水浴蒸发器内，氨气在温度为30℃～40℃的条件下，完全蒸发，然后，送入气体质量流量控制器A，经气体质量流量控制器A计量之后，送入扩散式混合器；

利用空压机吸入空气并压缩，然后送入布袋除尘器净化除尘，经过净化除尘的空气通过布袋除尘器进入气体质量流量控制器B，经气体质量流量控制器B计量后，送入电加热器加热，温度为50℃～130℃，之后，送入扩散式混合器；

b.按质量百分比，通过气体质量流量控制器A计量的氨气10％～11％和通过气体质量流量控制器B计量的空气90％～89％，同时进入扩散式混合器内，在扩散式混合器内，氨气与空气充分混合，形成氨空混合气体；

c.将上步得到的氨空混合气体，由上部送入常压氨氧化炉中，自上而下流动，经氨氧化炉内的气流均布板调节，在过流断面上均匀分布，然后通过氢气点火装置点火，在铂铑催化剂的作用下，氨空混合气体发生燃氨反应，反应温度为820℃～840℃，生成一氧化氮气体，一氧化氮气体自氨氧化炉的下部流出。

本发明的有益效果是投资较低，运行稳定，生产出的一氧化氮气体的纯度和产气量符合化工、环保和医药等行业某些试验的要求。

附图说明

图1是本发明装置一种实施例的结构示意图；

图2是本发明装置中扩散式混合器的结构示意图。

图中，1.液氨罐，2.水浴蒸发器，3.气体质量流量控制器A，4.空压机，5.布袋除尘器，6.气体质量流量控制器B，7.电加热器，8.扩散式混合器，9.氨氧化炉。

其中，8-1.喷氨管，8-2.实心锥体，8-3.孔板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明装置的结构，如图1所示。包括液氨处理区、空气处理区和混合反应区。

液氨处理区由依次相连接的液氨罐1、水浴蒸发器2和气体质量流量控制器A3组成。

空气处理区由依次相连接的空压机4、布袋除尘器5、气体质量流量控制器B6和电加热器7构成。

混合反应区包括依次连接的扩散式混合器8和常压氨氧化炉9。

扩散式混合器8分别与气体质量流量控制器A3和电加热器7相连接。

本发明装置中扩散式混合器的结构如图2所示。扩散式混合器8内，依次设置有喷氨管8-1、实心锥体8-2和孔板8-3，实心锥体8-2通过孔板8-3固定在扩散式混合器8的内壁上，喷氨管8-1的喇叭形出口朝向实心锥体8-2的锥顶。