[发明专利]连续稀释浓硝酸并控制NO2产生的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续稀释浓硝酸并控制过程中NO₂产生的方法。

技术背景

硝酸作为基础化工原料，一般用途极为广泛，不同的企业对硝酸浓度有不同的要求。硝酸生产厂家一般生产的工业硝酸浓度是98％，使用时需将硝酸加入水中稀释成所需浓度，一般加入的方法是预先将一定量的水加入容器内，然后向其中加入硝酸，达到所需浓度后放料，再开始下一轮的操作。是一种间断稀释的方法，而且硝酸稀释过程中放热极易造成热量积聚，使硝酸分解产生的NO₂，既污染环境又造成资源浪费。处理NO₂废气又会造成新的资源投入和浪费，或造成大马拉小车或污染转移。这是长期困扰浓硝酸稀释的难题。经检索，中国专利申请号200710117994.5公开了一种浓硝酸的稀释方法，它采用在特制容器中预先放置脱盐水，然后向其中分步加入浓硝酸，并采用冷却循环装置进行冷却。该方法在稀释浓硝酸的效率比一般传统方法有了很大的提高，但是它还是采用间断稀释方法，并且所采用的设备比较复杂，浓硝酸稀释效率仍然有进一步提高的空间。

发明内容

本发明的目的就是为了克服已有的浓硝酸分步稀释法存在的效率较低、NO₂污染大、稀释设备复杂的缺点，提供的一种可以连续稀释浓硝酸并控制过程中NO₂产生的方法。

本发明的所采用的技术方案是：

连续稀释浓硝酸并控制NO₂产生的方法，其特征是：在浓硝酸稀释过程中，使浓硝酸和水都以连续流动的状态均匀混合接触。

在上述基本技术方案的基础上，更进一步的技术方案是：使浓硝酸流经平底通道，由上方连续把水喷淋向流动的硝酸表面，使二者在流动过程中混合，由平底通道另一低端设置的容器收集稀释硝酸。

所述平底通道由耐硝酸腐蚀的不锈钢或铝板制成的平底通道，平底通道底部设有夹层，夹层中通冷却媒介，如冷却水等，以进一步降低稀释硝酸的温度。

浓硝酸由动力泵通过管道输送，按稀释浓度和稀释量不同，控制流量，使硝酸通过出口连续流出，流经可以耐硝酸腐蚀的不锈钢或铝板制成的平底通道，此通道底部可以制成带有夹层的，必要时用来通冷却媒介，以进一步降低稀释硝酸的温度，在通道上部开口，用泵连接带分布器的水管道，连续把水喷向流动的硝酸表面，使二者在流动过程中混合，减少、控制热量积聚。在硝酸溶液温升至40℃时，可采用冷却媒介降温。在流动的硝酸表面上连续喷水，增大稀释发热部位与空气、冷却媒介接触的面积，液体在流动中完成混合并及时带走产生的热量，控制稀释过程中的热量积聚，以有效降低发热部位温度，控制或避免造成硝酸分解。

本发明的优点在于：增大稀释发热部位与空气、冷却媒介接触的面积，减少、控制稀释过程中的热量积聚，以有效降低发热部位温度，避免造成硝酸分解。实现硝酸稀释过程无污染、连续化、自动化。

附图说明；

图1是本发明提供的在平底通道中稀释浓硝酸的示意图。

图中：1—喷淋水，2—稀释平底槽，3—浓硝酸，4—冷却媒介，5—稀硝酸容器。

具体实施方式

图1所示，把不锈钢管通过流量计、动力泵与浓硝酸储罐连接，按需要的流量将浓硝酸3用泵输送至平底槽2的右侧高端上，使之向左流动，按需要的浓度和数量，把喷淋水1通过分布器连续喷向流动的浓硝酸3表面，二者在流动过程中混合，流向低端的稀硝酸容器5。期间可以在平底槽2底部夹层中通冷却媒介4以降低温度。

例如以98％浓硝酸为例，在20℃下，泵送浓硝酸的不锈钢管的面积为66cm²，浓硝酸流速为12.63cm/s，稀释通道平底槽2的面积为2m²，喷水量是262cm³/s，由浓硝酸上部均匀喷洒下去，经下部冷却媒介散热后制得稀硝酸温度在40℃以下，冷却水温度16℃，稀硝酸产量为3m³/h(4.368t/h)，此时浓硝酸和水体积比是3.18：1，稀硝酸浓度为81％，过程中因没有局部过热情况，所以未见NO²等产生情况。

用上述方法稀释浓硝酸，可以避免稀释过程的热量积聚，实现硝酸稀释过程的连续化、工业化，避免硝酸分解造成的环境污染和资源浪费。有环境和经济双重效益。