[实用新型]配制硝酸水溶液的设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化学或物理领域通用的稀释设备，特别是涉及一种用于配制硝酸水溶液的设备。

背景技术

硝酸(nitric acid)分子式为HNO₃，是一种强氧化性、强腐蚀性的无机酸，酸酐为五氧化二氮。硝酸易溶于水，在水中完全电离，常温下硝酸稀溶液呈无色透明状，浓溶液显棕色。硝酸不稳定，易见光分解，应在棕色瓶中于阴暗处避光保存，严禁与还原剂接触。硝酸在工业上主要以氨氧化法生产，用以制造化肥、炸药、硝酸盐等，在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂。目前硝酸应用在各行各业，但不同行业对硝酸浓度要求不一，中和法生产的硝酸铵需37-43％硝酸作为原料，而加压法生产的硝酸铵需60％硝酸作为原料，民爆业需80-82％硝酸，IT行业需要68％硝酸，钢铁清洗业多需求30-40％硝酸。但双加压稀硝酸生产装置生产的硝酸浓度为60％，而间硝装置生产的硝酸浓度为98％，生产浓硝酸的间硝装置副产品位稀硝酸，其浓度为3-5％，但上述装置生产硝酸的浓度不一定能满足客户需求，客户仍需自行配制不同浓度的硝酸水溶液，在配制硝酸水溶液过程中，水和浓硝酸或水和稀硝酸混合会产生热量，造成少量硝酸分解，反应式为2HNO₃＝H₂O+2NO₂，从而产生大量红综色NO₂气体进入环境，造成污染。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种配制硝酸水溶液的设备，该设备可以用于配制任意浓度的硝酸水溶液，而且在配制过程中，不会有NO₂气体排到环境中去，NO₂气体通过与水反应生成了硝酸进行了再利用。

一种配制硝酸水溶液的设备，包括鼓风机、气液分离器、酸配制罐、稀酸储存罐、稀酸循环泵和喷射器，酸配制罐开设有空气入口、用于稀释的液体入口、待稀释液体入口和气体出口，其中：空气入口、用于稀释的液体入口、待稀释液体入口和气体出口均位于距酸配制罐底部2/3罐体高度以上的罐体上，鼓风机出口与气液分离器的气液混合物入口相连，气液分离器的气体出口与酸配制罐的空气入口相连，酸配制罐的气体出口与喷射器的被抽介质入口相连，喷射器的出口与稀酸储存罐入口相连，稀酸储存罐出口与稀酸循环泵入口相连，稀酸循环泵出口与喷射器工作介质入口相连。

本实用新型配制硝酸水溶液的设备的工作状态如下：在配制硝酸水溶液时，待稀释的硝酸或浓硝酸溶液由待稀释液体入口进入酸配制罐，稀释用的水或硝酸稀溶液由用于稀释的液体入口进入酸配制罐，在混合的过程中，当酸配制罐中有红棕色NO₂气体生成时，打开鼓风机和稀酸循环泵，空气由鼓风机进入气液分离器，在气液分离器中空气中的水蒸汽成为液体从气液分离器的液体出口流出，除去水蒸汽的空气从气液分离器的气体出口经过酸配制罐的空气入口进入酸配制罐，同时在稀酸循环泵的作用下，预先存储在稀酸储存罐中的水被稀酸循环泵抽入喷射器，水作为喷射器中的工作介质被喷嘴高速喷入喷射器内的混合室，在混合室内形成负压，使得进入酸配制罐中的空气和在酸配制罐中生成的NO₂气体被抽取到喷射器中，二者混合后进入稀酸储存罐，发生以下反应：3NO₂+H₂O＝2HNO₃+NO，2NO+O₂＝2NO₂，即生成的NO₂与水反应生成硝酸进行再利用。

本实用新型配制硝酸水溶液的设备，其中所述用于稀释的液体入口有1-2个，所述待稀释液体入口有1-2个。现有技术中硝酸生产方法如下：双加压稀硝酸生产装置生产的硝酸浓度为60％，而间硝装置生产的硝酸浓度为98％，生产浓硝酸的间硝装置副产品为稀硝酸，其浓度为3-5％。一个用于稀释的液体入口通入浓度为3-5％的硝酸，一个待稀释液体入口通入浓度为98％的硝酸，浓度为60％的硝酸既可以作为待稀释液体，也可以作为用于稀释的液体，这取决于目标硝酸水溶液的浓度。

本实用新型配制硝酸水溶液的设备，其中所述酸配制罐距其底部2/3罐体高度以上的罐体上还开设有酸循环入口，酸配制罐距其底部1/3罐体高度以下的罐体上开设有酸循环出口，在酸配制罐的外部，酸循环出口和酸循环入口之间连接有酸循环泵。打开酸循环泵，酸配制罐中的溶液进行自循环，使混合的更均匀。