[实用新型]一种工业制硝酸实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高中化学的实验装置领域，具体涉及了一种工业制硝酸实验装置。

背景技术

硝酸是一种重要的化工产品，硝酸工业对我国国民经济发展起着非常重要的作用。目前在高中化学的教学里，仅有工业制硝酸的相关理论知识的介绍，没有相关的实验装置让学生亲自动手实践，学生在学习过相关理论知识后，随着时间的推移，很容易淡忘，教学效果差，亟待一种直观、科学的实验装置的出现。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种工业制硝酸实验装置。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种工业制硝酸实验装置：包括底部设有氨气-空气混合气体进口的混合器，混合器顶部连接氧化炉顶部，氧化炉底部连接余热锅炉进口，余热锅炉的口部和/或中部设有出口与热交换器上部和/或顶部的管内进口连接，余热锅炉的尾部设有出口与热交换器下部的管间进口连接，热交换器上部设有出口与氧化吸收塔下部连接，氧化吸收塔下部设有空气进口，氧化吸收塔顶部设有水进口，氧化吸收塔上部设有硝酸出口，氧化吸收塔下部设有出口与尾气吸收塔顶部连接，尾气吸收塔上部设有碱液进口。

余热锅炉的口部和中部均设有出口，并且余热锅炉的口部出口与热交换器上部的管内进口连接，余热锅炉的中部出口与热交换器顶部的管内进口连接。

尾气吸收塔下部设有副产物出口。

热交换器下部设有出口与氧化吸收塔下部连接。

氧化吸收塔下部设有出口与尾气吸收塔下部连接。

工业制硝酸反应原理：

4NH₃+5O₂＝4NO+6H₂O；

2NO+O₂＝2NO₂；

3NO₂+H₂O＝2HNO₃+NO；

NO+NO₂+2NaOH＝2NaNO₂+H₂O；

2NO₂+2NaOH＝NaNO₃+NaNO₂+H₂O。

本实用新型根据工业制硝酸的反应原理设计而成，设计紧凑，生动直观，原理科学，布局合理，构造得当，丰富了师生的感性认识，启发思维，提高动手实践能力。

附图说明

附图为本实用新型的结构简图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案做进一地详细介绍，但本实用新型的保护范围并不局限于此：

如附图所示：一种工业制硝酸实验装置：包括底部设有氨气-空气混合气体进口11的混合器1，混合器1顶部连接氧化炉2顶部，氧化炉2底部连接余热锅炉3进口，余热锅炉3的口部、中部均设有出口31、32分别与热交换器4上部和顶部管内进口连接，余热锅炉3的尾部设有出口33与热交换器4下部的管间进口连接，热交换器4上部设有出口41与氧化吸收塔5下部连接，热交换器4下部设有出口42与氧化吸收塔5下部连接，氧化吸收塔5下部设有空气进口51，氧化吸收塔5顶部设有水进口52，氧化吸收塔5上部设有硝酸出口53，氧化吸收塔5下部设有出口54与尾气吸收塔6顶部连接，氧化吸收塔5下部设有出口55与尾气吸收塔6下部连接，尾气吸收塔6上部设有碱液进口61，尾气吸收塔6下部设有副产物出口62。

实验时，将氨气和净化过的空气按比例通过氨气-空气混合气体进口11通入混合器1，混合后的氨气-空气混合气体送入氧化炉2发生氧化反应生成NO，送去余热锅炉3，余热锅炉3是通过口、中、尾逐级冷凝氨的氧化气的，经过初级筛选，部分未经氧化完全的氨气经口部出口31送去热交换器4上部的管内进口走下行，NO和部分未经氧化完全的氨气经中部出口32送去热交换器4顶部的管内进口走下行，冷却的NO和液氨经尾部出口33送去热交换器4下部的管间进口走上行，热交换后的气体(主气体为NO)经出口41送去氧化吸收塔5下部和空气进口51进来的空气发生氧化反应生成NO₂，NO₂被水进口52喷淋的水吸收生成硝酸，由硝酸出口53排出收集，氧化吸收后的尾气(未经充分氧化的NO、未经充分吸收的NO₂以及空气余气)经出口54送去尾气吸收塔6，被碱液进口61进来的碱液吸收，热交换后的副产物液氨由出口42送去氧化吸收塔5下部，部分转化为硝酸铵，液氨和硝酸铵再由出口55送去尾气吸收塔6，与被碱液吸收后的副产物由副产物出口62一起排出。