[发明专利]一种硝酸精馏系统及其精馏方法

权利要求书

1.一种硝酸精馏系统，包括密封设置的精馏釜、及用于为精馏釜加热的加热单元，其特征是，所述精馏釜底部设有精馏进口、顶部设有精馏出口，该硝酸精馏系统还包括有：

预热冷凝管，该预热冷凝管包括有预热内管、及套设于预热内管外的预热外管，其中预热内管进口与精馏出口相连通，预热外管出口与精馏釜底部通过进料管相连通，该进料管其中一管口与预热外管出口相接合，进料管另一管口接于精馏釜底部、且与精馏釜内部相连通；

成品冷凝管，该成品冷凝管包括有成品内管、及套设于成品内管外的成品外管，其中成品内管进口与预热内管出口相连通；

倾斜设置的废气导流管，该废气导流管包括有废气进口、及竖直位置高于废气进口的废气出口，该废气进口接于进料管周壁处、且与进料管内部相连通，废气出口接于精馏出口处；

密封设置的反应釜，该反应釜上部开设有硝酸进口和真空口，硝酸进口和真空口处分别设有控制阀，硝酸进口与成品冷凝管的成品内管出口相连通；

吹气管，插设于反应釜顶部、且吹气管周壁与反应釜密封配合，该吹气管包括有位于反应釜外的吹气进口、及位于反应釜内的吹气出口，其中吹气出口延伸至反应釜底部；

洗气瓶，该洗气瓶瓶口处插设有进气管和出气管，其中出气管和吹气管的吹气进口通过管路相连通；

真空泵，该真空泵进气口与真空口通过管路相连通；

精馏釜的精馏出口和预热内管进口间串接有防爆球和填料管，该填料管内填充有石英填料；

废气导流管的废气出口接于填料管管壁处、且与填料管内部相连通。

2.根据权利要求1所述的硝酸精馏系统，其特征是：所述预热冷凝管和成品冷凝管为蛇形冷凝管。

3.根据权利要求1所述的硝酸精馏系统，其特征是：所述反应釜内还安装有冷却管，该冷却管的两端部分别贯穿反应釜侧壁、且延伸至反应 釜外。

4.根据权利要求3所述的硝酸精馏系统，其特征是：所述反应釜顶部开设有纯水进口，反应釜底部开设有放料口，纯水进口和放料口处均设有控制阀。

5.根据权利要求1所述的硝酸精馏系统，其特征是：所述加热单元为电热丝，所述精馏釜内部安装有加热管道，该加热管道的两管口端分别穿过精馏釜侧壁、且延伸至精馏釜外部；加热管道和精馏釜侧壁的交接处密封设置；电热丝穿设于加热管道内。

6.根据权利要求5所述的硝酸精馏系统，其特征是：所述加热管道呈螺旋状结构设置。

7.根据权利要求6所述的硝酸精馏系统，其特征是：所述电热丝外套设有由石棉网制成的隔套。

8.一种根据权利要求1所述的硝酸精馏系统的精馏方法，其特征是，步骤为：

步骤1：精馏加热阶段，精馏釜内承装有原料硝酸，通过加热单元为精馏釜加热，原料硝酸受热变成硝酸蒸汽后由精馏出口进入预热冷凝管的预热内管；

步骤2：预热-冷凝阶段，预热冷凝管的预热外管通入原料硝酸为预热内管冷却，原料硝酸由预热外管进口进入、由预热外管出口排出，预热外管出口排出的原料硝酸通过进料管进入精馏釜底部，进料管内硝酸蒸汽由废气导流管导至精馏出口处，而预热内管内的硝酸蒸汽部分冷凝、且随着硝酸蒸汽一同进入成品冷凝管的成品内管；预热外管出口处排出的原料硝酸温度为40～50℃；

步骤3：终冷凝阶段，成品冷凝管的成品外管通入冷却水为成品内管冷却，成品内管的硝酸蒸汽全部冷凝为液态的成品硝酸、并由成品内管出口进入反应釜，成品外管出口排出并回收；

步骤4：反应釜接收液态的成品硝酸，打开真空泵使反应釜内形成真空，通过洗气瓶进气管吸入外部空气，洗气瓶对吸入空气中的杂质进行过滤，洗气后的空气进入反应釜；

步骤5：通过吹气管，洗气后的空气吹入成品硝酸，并带走二氧化氮 气体，反应釜内获得高纯度的成品硝酸。