本發(fā)明屬于稀硝酸的生產(chǎn)技術(shù)領域，尤其涉及稀硝酸的生產(chǎn)方法及稀硝酸的生產(chǎn)設備。

背景技術(shù)：

目前稀硝酸的生產(chǎn)多采用雙加壓法，其一般包括氨空混合步驟(包括氣體的壓縮)、一氧化氮制備步驟(又稱氨催化氧化及熱量回收步驟)、二氧化氮制備步驟(又稱一氧化氮氧化步驟)、二氧化氮吸收步驟、脫硝處理步驟(又稱成品酸漂白步驟)和尾氣處理步驟。

其中，氨空混合步驟為：將原料液氨經(jīng)蒸發(fā)(維持蒸發(fā)壓力在0.53MPa·G)、過熱(維持氣氨溫度在100℃-120℃)，再經(jīng)氣氨過濾器過濾除雜后進入氨空混合器；工藝空氣經(jīng)空氣入口消音器及空氣四級過濾器后進入空氣壓縮機，從空氣壓縮機出來的壓縮空氣約0.35MPa·G、236℃，分為第一分支空氣流和第二分支空氣流兩股氣流輸送；第一分支空氣流輸送至氨空混合器內(nèi)與氣氨經(jīng)氨/空比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)按一定比例調(diào)節(jié)，然后進入氨氧化爐；第二分支空氣流輸送至漂白塔內(nèi)對成品酸進行脫硝。

一氧化氮制備步驟為：從氨空混合器內(nèi)排出的氨空混合氣體在約217℃下，被自上而下送入氨氧化爐內(nèi)，并均勻分布于鉑網(wǎng)上，進行氧化反應；其反應式為：4NH₃+5O₂＝4NO+6H₂O+Q，氨氧化反應所釋放出的熱量使NOx氣體(即氧化氮氣體，其具體為氮氧化物與空氣組成的混合氣體)溫度升至860℃，此氣流經(jīng)安裝在氨氧化爐下部的熱回收器回收熱量后，使得從出口排出的NOx氣體溫度降至415℃。

二氧化氮制備步驟為：從熱回收器排出的NOx氣體流經(jīng)串聯(lián)的第一尾氣再熱器及節(jié)能器溫度降至約156℃，隨著溫度的降低，混合氣體中的NO被氧化為NO₂，其反應式為：2NO+O₂＝2NO₂+Q，該混合氣體在低壓冷凝分離漂白器內(nèi)被冷卻水冷卻到40℃，部分NO₂氣體在此與冷凝水反應生成約40％-48％的稀硝酸溶液，酸氣混合物經(jīng)過分離，分離出的稀硝酸溶液用稀酸泵送至吸收塔9～21層相應濃度的塔板上。分離后的混合氣體和來自漂白塔的混合氣體相混合，經(jīng)氧化氮精分離器后(溫度約60℃)，在氧化氮壓縮機中壓縮至1.1Mpa·G，出口溫度約189℃，然后經(jīng)第一尾氣預熱器冷卻至126℃，進入高壓反應水冷卻器中用冷卻水進一步冷卻到約40℃，然后送入吸收塔底部。

二氧化氮吸收步驟為：在吸收塔塔板上NO₂氣體被水吸收而生成硝酸，反應式為：3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO+142kcal/kg；生產(chǎn)硝酸所需的工藝水由工藝水泵送至吸收塔頂部塔板，與塔底進入的混合氣體逆流接觸，在吸收塔板間冷卻盤管移走吸收熱和氧化熱，在吸收塔底生成濃度為60％-65％的稀硝酸溶液。

脫硝處理步驟為：來自吸收塔底部溫度為42℃、濃度為60％-65％的稀硝酸溶液，進入漂白塔頂部塔板，由漂白塔底部通入氨空混合步驟中產(chǎn)生的第二分支空氣流，提出溶解在稀硝酸溶液中的NO_X氣體。漂白后的混合氣體進入低壓冷凝分離漂白器內(nèi)，與低壓冷凝分離漂白器內(nèi)的混合氣體混合后排出低壓冷凝分離漂白器外。經(jīng)漂白后的稀硝酸溶液含亞硝酸HNO₂＜100ppm，在酸冷卻器內(nèi)用冷卻水冷卻到40℃后，送至稀硝酸成品酸槽。

尾氣處理步驟為：從吸收塔頂部排出的尾氣經(jīng)尾氣分離器、二次空氣冷卻器、第二尾氣預熱器、第二尾氣再熱器、氨還原反應器后，溫度達到370℃，然后進入尾氣膨脹機，在此可回收總壓縮功的65％，從尾氣膨脹機排出135℃的尾氣經(jīng)尾氣排氣筒排入大氣，尾氣中含NOx≤200ppm。

在稀硝酸生產(chǎn)方法中，還會涉及到開工酸(開工酸是收集于開工酸槽內(nèi)的液體，稀硝酸生產(chǎn)正常停車后將吸收系統(tǒng)吸收的稀硝酸溶液回收至開工酸槽內(nèi)，并在開工酸槽內(nèi)建立一定液位，待下次開車循環(huán)使用；在原始開車時因無導淋酸、排放酸等，故需以接臨時水管加入脫鹽水代替)、中間稀硝酸溶液(在低壓冷凝分離漂白器內(nèi)制得的稀硝酸溶液)和工藝水(向吸收塔內(nèi)加入的脫鹽水)的投用。其中，現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中，開工酸的投用過程包括如下細節(jié)：

1)稀硝酸生產(chǎn)系統(tǒng)開車時，當機組加負荷一次空氣量大于85000Nm³/h，NO壓縮機出口壓力大于0.4MPa，開始向吸收塔輸送開工酸；

2)確保開工酸槽內(nèi)的液位至少為50％，約150m³；

3)機組達到工藝點火條件后，吸收塔開始加工藝水，建立吸收循環(huán)系統(tǒng)，并使吸收塔的液位調(diào)節(jié)電磁閥和漂白塔的液位調(diào)節(jié)電磁閥帶電。具體的操作為：投運脫鹽水流量調(diào)節(jié)閥，啟動工藝水泵運行，控制吸收塔加水流量指示在8t/h左右；同時啟動一臺開工酸泵，向吸收塔的1、12、21、36層塔板加水，1層加水3t/h，12、21、36層加水36t/h；

4)開工酸泵啟動后，要檢查液位指示情況，防止抽空開工酸槽，損壞開工酸泵；

5)吸收塔建立液位后，現(xiàn)場和中控指示有液位時，就開始向漂白塔充液；

6)當吸收塔、漂白塔液位達到50％，此時停止開工酸泵運行。

中間稀硝酸溶液的投用過程包括如下細節(jié)：

1)點火前10～15min啟動稀酸泵運行，將低壓反應分離漂白器的回流控制閥打開70％；并投運低壓反應分離漂白器的液位調(diào)節(jié)閥，給定值40％，將輸向吸收塔21層的稀酸閥門打開，已備點火后，低壓反應分離漂白器的液位高時及時將中間稀硝酸溶液送往吸收塔中；

2)點火前10min打開低壓反應分離漂白器的脫鹽水噴水閥進行噴水，流量控制3t/h，以用于防止銨鹽產(chǎn)生；

3)氨氧化點火成功后，聯(lián)系化驗室分析銨鹽及中間稀硝酸溶液濃度，銨鹽含量NH₄⁺≤10mg/l，停止向低壓反應分離漂白器噴水，噴水控制根據(jù)銨鹽分析結(jié)果確定。

4)當中間稀硝酸溶液濃度達到30％時，將回流控制閥調(diào)整至10％；將中間稀硝酸溶液送至吸收塔，并調(diào)整中間稀硝酸溶液至吸收塔的稀酸塔層，從21層調(diào)整至15層。

工藝水的投用過程包括如下細節(jié)：

1)稀硝酸生產(chǎn)系統(tǒng)開車時，當機組加負荷一次空氣量大于85000Nm³/h，NO壓縮機出口壓力大于0.4MPa，開始向吸收塔輸送工藝水；

2)投運脫鹽水流量調(diào)節(jié)閥，啟動工藝水泵運行，控制吸收塔加水流量表流量指示在8t/h左右；

3)氧化點火成功后，將工藝水流量減至4t/h；

4)化驗室分析成品酸濃度達到60％以上時，將工藝水流量調(diào)整至4-6t/h之間，具體根據(jù)成品酸濃度情況決定。

上述現(xiàn)有的稀硝酸的生產(chǎn)方法，在具體應用中存在以下不足之處：

1)成品酸吸收率主要是依靠系統(tǒng)壓力、溫度及塔頂加水量來實現(xiàn)，加水量大會沖淡成品酸濃度，也會造成對系統(tǒng)壓力影響；加水量小會造成吸收尾氣中NOx含量高、產(chǎn)量下降、生產(chǎn)消耗大；

2)中間稀硝酸溶液濃度高為40％-48％，增加對設備的腐蝕；

3)生產(chǎn)硝酸濃度為68％的稀硝酸溶液，吸收率低、尾氣排放量超標、產(chǎn)量低、生產(chǎn)制造成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一個不足之處，提供了稀硝酸的生產(chǎn)方法及稀硝酸的生產(chǎn)設備，其解決了現(xiàn)有稀硝酸生產(chǎn)方法中存在產(chǎn)量低、生產(chǎn)消耗大、生產(chǎn)成本大、設備腐蝕大的技術(shù)問題。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：稀硝酸的生產(chǎn)方法，包括氨空混合步驟、一氧化氮制備步驟、二氧化氮制備步驟、二氧化氮吸收步驟、脫硝處理步驟和尾氣處理步驟，所述二氧化氮吸收步驟為：向吸收塔內(nèi)輸入脫鹽水和硝酸濃度為3％-20％的第一硝酸溶液，將所述二氧化氮制備步驟中制備的第二硝酸溶液輸入所述吸收塔內(nèi)，將所述二氧化氮制備步驟輸出的第一混合氣體輸入所述吸收塔內(nèi)，利用所述吸收塔內(nèi)的水吸收所述第一混合氣體中的二氧化氮并制成第三硝酸溶液。

可選地，所述第一硝酸溶液的制備方式是：利用第一容器回收每次生產(chǎn)完成后生產(chǎn)設備內(nèi)殘留的第四硝酸溶液，并向所述第一容器內(nèi)加入脫鹽水混合制成所述第一硝酸溶液。

可選地，輸入所述吸收塔內(nèi)的脫鹽水和輸入所述第一容器內(nèi)的脫鹽水由同一個脫鹽水供應裝置提供。

可選地，所述第一硝酸溶液的硝酸濃度為5％-10％；且/或，

輸入所述吸收塔內(nèi)的第一硝酸溶液流量為3.5t/h-4.5t/h；且/或，

輸入所述吸收塔內(nèi)的脫鹽水流量為1.5t/h-2.5t/h。

可選地，所述第二硝酸溶液的硝酸濃度為35％-40％。

可選地，所述吸收塔具有至少三十六層塔板、位于所有所述塔板下方的底腔和位于所有所述塔板上方的頂腔,所述脫鹽水從所述頂腔處進入所述吸收塔內(nèi)，所述第一硝酸溶液從第三十六層塔板處進入所述吸收塔內(nèi)，所述第一硝酸溶液從第十三層塔板或者第十五層塔板處進入所述吸收塔內(nèi)，所述第一混合氣體從所述底腔處進入所述吸收塔內(nèi)。

可選地，所述二氧化氮制備步驟為：將所述一氧化氮制備步驟制得的第二混合氣體輸入低壓冷凝分離漂白器內(nèi)，第二混合氣體冷卻且其中的一氧化氮被氧化為二氧化氮，部分所述二氧化氮與所述低壓冷凝分離漂白器內(nèi)的水反應生成所述第二硝酸溶液，所述第二硝酸溶液從所述低壓冷凝分離漂白器的底部輸出，其中，一部分所述第二硝酸溶液通過第一輸送支路輸送到所述吸收塔內(nèi)，另一部分所述第二硝酸溶液通過第二輸送支路輸送到所述低壓冷凝分離漂白器的頂部；將所述脫硝處理步驟中分離出的第三混合氣體輸入所述低壓冷凝分離漂白器內(nèi)并在所述低壓冷凝分離漂白器內(nèi)形成所述第一混合氣體。

可選地，所述第二輸送支路上設有回流控制閥，在所述二氧化氮制備步驟中，所述回流控制閥的開度為5％-15％。

進一步地，本發(fā)明還提供了稀硝酸的生產(chǎn)設備，其包括用于混合氨氣與空氣的氨空混合裝置、用于制備一氧化氮的氨氧化爐、用于制備二氧化氮和第二硝酸溶液的低壓冷凝分離漂白器、用于吸收二氧化氮的吸收塔、用于制備硝酸濃度3％-20％之第一硝酸溶液的第一容器、用于向所述吸收塔內(nèi)輸送脫鹽水的第二容器、用于供應脫鹽水的脫鹽水供應裝置、用于對從所述吸收塔輸出之第三硝酸溶液進行脫硝處理的漂白塔和用于處理由所述吸收塔排放出之尾氣的尾氣處理裝置，所述第二容器通過一主輸送管連接所述脫鹽水供應裝置，所述第一容器通過一連接管連接所述脫鹽水供應裝置，所述連接管上設有開關控制閥。

可選地，所述連接管的一端連接于所述主輸送管上、另一端連接于所述第一容器上。

本發(fā)明提供的稀硝酸的生產(chǎn)方法及生產(chǎn)設備，相對于現(xiàn)有的稀硝酸生產(chǎn)方法具有如下有益效果：

1)利用配置好濃度的開工酸(第一硝酸溶液)，加入吸收塔相應的塔層，利于保證成品酸(第三硝酸溶液)的濃度，同時利于提高成品酸的產(chǎn)量；

2)利用降低濃度后的中間稀硝酸溶液(第二硝酸溶液)加入吸收塔相應的塔層，這樣可增大吸收塔內(nèi)的稀酸量，從而利于提高成品酸(第三硝酸溶液)的產(chǎn)量，并可減小硝酸對設備的腐蝕；

3)可降低塔頂脫鹽水的加水量，使得從塔頂加入的脫鹽水主要以吸收尾氣為主；

4)使得成品酸(第三硝酸溶液)的濃度可控，既能保證產(chǎn)量不受影響，又能降低生產(chǎn)制造成本；

5)實現(xiàn)了硝酸濃度為68％的稀硝酸產(chǎn)品生產(chǎn)制造，且可根據(jù)控制吸收塔加第一硝酸溶液及第二硝酸溶液塔層的不同，輕易實現(xiàn)控制得到相應濃度(如62％、65％、68％)的成品酸(第三硝酸溶液)；具體地，在一次開車任務過程中，根據(jù)第一硝酸溶液及第二硝酸溶液的濃度，然后選擇吸收塔對應的塔層，這樣相互切換操作即可實現(xiàn)62％、65％、68％三種產(chǎn)品酸的分別生產(chǎn)。

6)可操作性強，見效快，項目改造簡單，工作量小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的稀硝酸的生產(chǎn)設備的示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的稀硝酸的生產(chǎn)方法的流程示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”或“設置于”另一個元件上時，它可以直接在另一個元件上或者可能同時存在居中元件。當一個元件被稱為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接另一個元件或者可能同時存在居中元件。

還需要說明的是，以下實施例中的左、右、上、下、頂、底等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應該認為是具有限制性的。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明實施例提供的稀硝酸的生產(chǎn)方法，包括氨空混合步驟S100、一氧化氮制備步驟S200、二氧化氮制備步驟S300、二氧化氮吸收步驟S400、脫硝處理步驟S500和尾氣處理步驟S600，二氧化氮吸收步驟S400為：向吸收塔3內(nèi)輸入脫鹽水和硝酸濃度為3％-20％的第一硝酸溶液，將二氧化氮制備步驟S300中制備得的第二硝酸溶液輸入吸收塔3內(nèi)，將二氧化氮制備步驟S300輸出的第一混合氣體輸入吸收塔3內(nèi)，利用吸收塔3內(nèi)的水吸收第一混合氣體中的二氧化氮并制成第三硝酸溶液。脫鹽水是將所含易于除去的強電解質(zhì)除去或減少到一定程度、剩余含鹽量在1～5毫克/升之間的水，脫鹽水具體可通過蒸餾法或者離子交換法或者電滲析法等方式制取。本發(fā)明實施例提供的稀硝酸的生產(chǎn)方法，可操作性強，改造簡單、改造成本低、工作量小，其通過對二氧化氮吸收步驟S400進行優(yōu)化改進，利用配置好濃度的開工酸(第一硝酸溶液)，加入吸收塔3相應的塔層，這樣，一方面利于保證成品酸(第三硝酸溶液)的濃度，同時利于提高成品酸的產(chǎn)量；另一方面可降低塔頂脫鹽水的加水量，使得從塔頂加入的脫鹽水主要以吸收尾氣為主；再一方面使得成品酸(第三硝酸溶液)的濃度可控，既能保證產(chǎn)量不受影響，又能降低生產(chǎn)制造成本；此外，具體應用中，可根據(jù)吸收塔3加第一硝酸溶液及第二硝酸溶液塔層的不同，控制得到相應濃度(如62％、65％、68％)的成品酸(第三硝酸溶液)；具體地，在一次開車任務過程中，根據(jù)第一硝酸溶液及第二硝酸溶液的濃度，然后選擇吸收塔3對應的塔層，這樣相互切換操作即可實現(xiàn)62％、65％、68％三種產(chǎn)品酸的分別生產(chǎn)，其在生產(chǎn)不同濃度稀硝酸的操作切換非常簡單、方便。

優(yōu)選地，第一硝酸溶液的制備方式是：利用第一容器4回收每次生產(chǎn)完成后生產(chǎn)設備內(nèi)殘留的第四硝酸溶液，并向第一容器4內(nèi)加入脫鹽水混合制成第一硝酸溶液。每次生產(chǎn)完成后生產(chǎn)設備內(nèi)殘留的第四硝酸溶液包括從稀硝酸的生產(chǎn)設備中各裝置回收得到的稀硝酸溶液，如從吸收塔3內(nèi)回收的稀硝酸溶液、從低壓冷凝分離漂白器2內(nèi)回收的稀硝酸溶液、從漂白塔7內(nèi)回收的稀硝酸溶液等。第一硝酸溶液采用脫鹽水和從生產(chǎn)設備回收的稀硝酸溶液配制而成，其易于實現(xiàn)、成本低，利于資源的充分利用，并有效降低了稀硝酸生產(chǎn)設備的改造難度和改造成本。當然了，具體應用中，第一硝酸溶液也可通過其它方式制備。

優(yōu)選地，輸入吸收塔3內(nèi)的脫鹽水和輸入第一容器4內(nèi)的脫鹽水由同一個脫鹽水供應裝置6提供，這樣，利于降低稀硝酸生產(chǎn)設備的改造難度和改造成本。

優(yōu)選地，第一硝酸溶液的硝酸濃度為5％-10％。將第一硝酸溶液的硝酸濃度設為5％-10％，一方面可更利于控制第三硝酸溶液的濃度，另一方面可更利于提高第三硝酸溶液的產(chǎn)量；再一方面由于配置第一硝酸溶液時，需要向第一容器4內(nèi)加入較多的脫鹽水，故而可更利于保證第一容器4內(nèi)的液位保持在50％以上。

優(yōu)選地，啟動第一硝酸溶液和脫鹽水的輸送程序后，輸入吸收塔3內(nèi)的第一硝酸溶液流量為3.5t/h-4.5t/h，輸入吸收塔3內(nèi)的脫鹽水流量為1.5t/h-2.5t/h，這樣，一方面利于通過第一硝酸溶液充分吸收二氧化氮，提高成品酸(第三硝酸溶液)的產(chǎn)量，另一方面利于降低脫鹽水的加水量，使得從吸收塔3塔頂加入的脫鹽水主要以吸收尾氣為主。作為本實施例的一較佳實施方案，啟動第一硝酸溶液和脫鹽水的輸送程序后，輸入吸收塔3內(nèi)的第一硝酸溶液流量為4t/h，輸入吸收塔3內(nèi)的脫鹽水流量為2t/h，其取得的提高產(chǎn)量效果較佳。

優(yōu)選地，第二硝酸溶液的硝酸濃度為35％-40％。其相對現(xiàn)有將40％-48％的中間稀硝酸溶液加入吸收塔3內(nèi)，可加大吸收塔3內(nèi)水的比例，其利用降低濃度后(現(xiàn)有中間稀硝酸溶液濃度為40％-48％)的中間稀硝酸溶液(第二硝酸溶液)加入吸收塔3相應的塔層，這樣一方面可增大吸收塔3內(nèi)的稀酸量，從而利于提高成品酸(第三硝酸溶液)的產(chǎn)量；另一方面可減小硝酸對設備的腐蝕。

優(yōu)選地，吸收塔3具有至少三十六層塔板、位于所有塔板下方的底腔302和位于所有塔板上方的頂腔301,脫鹽水從頂腔301處進入吸收塔3內(nèi)，第一硝酸溶液從第三十六層塔板處進入吸收塔3內(nèi)，第二硝酸溶液從第十三層塔板或者第十五層塔板處進入吸收塔3內(nèi)，第一混合氣體從底腔302處進入吸收塔3內(nèi)。進入吸收塔3內(nèi)的第一混合氣體，從下向上流動，利于通過吸收塔3內(nèi)的水充分吸收第一混合氣體內(nèi)的二氧化氮，從而利于提高吸收率，降低尾氣排放量，提高稀硝酸的產(chǎn)量，降低稀硝酸的生產(chǎn)制造成本。

優(yōu)選地，二氧化氮制備步驟S300為：將一氧化氮制備步驟S200制得的第二混合氣體輸入低壓冷凝分離漂白器2內(nèi)，第二混合氣體冷卻且其中的一氧化氮被氧化為二氧化氮，部分二氧化氮與低壓冷凝分離漂白器2內(nèi)的水反應生成第二硝酸溶液，第二硝酸溶液從低壓冷凝分離漂白器2的底部輸出，其中，一部分第二硝酸溶液通過第一輸送支路201輸送到吸收塔3內(nèi)，另一部分第二硝酸溶液通過第二輸送支路202輸送到低壓冷凝分離漂白器2的頂部；將脫硝處理步驟S500中分離出的第三混合氣體輸入低壓冷凝分離漂白器2內(nèi)并在低壓冷凝分離漂白器2內(nèi)形成第一混合氣體。

優(yōu)選地，第二輸送支路上設有回流控制閥203，在二氧化氮制備步驟S300中，回流控制閥203的開度為5％-15％，將回流控制閥203的開度設置在該范圍之內(nèi)，利于更好地調(diào)控第二稀酸溶液的濃度。作為本實施例的一較佳實施方案，回流控制閥203的開度為10％，其取得的調(diào)控第二稀酸溶液濃度的效果較顯著。

作為本發(fā)明實施例提供的稀硝酸的生產(chǎn)方法的一較佳實施方案，其各步驟分別如下：

氨空混合步驟S100為:將貯存中的液氨進行蒸發(fā)汽化得到氣氨，對氣氨進行凈化后輸入氨空混合裝置9內(nèi)；對空氣凈化，并采用空氣壓縮機將凈化后的空氣進行加壓壓縮，將壓縮空氣輸入氨空混合裝置9內(nèi)。輸入氨空混合裝置9內(nèi)的氣氨和壓縮空氣經(jīng)氨/空比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)按照設定比例調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，在液氨的蒸發(fā)汽化過程中，維持蒸發(fā)壓力在0.53MPa·G左右，維持氣氨溫度在100℃-120℃；氣氨的凈化采用氣氨過濾器對蒸發(fā)得到的氣氨進行過濾除雜。在空氣的凈化、壓縮過程具體為：工藝空氣經(jīng)空氣入口消音器及空氣四級過濾器后進入空氣壓縮機，從空氣壓縮機出來的壓縮空氣壓力約0.35MPa·G、溫度為236℃左右，且從空氣壓縮機出來的壓縮空氣分為第一分支空氣流和第二分支空氣流兩股氣流輸送；第一分支空氣流輸送至氨空混合裝置9內(nèi)與氣氨經(jīng)氨/空比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)按一定比例調(diào)節(jié)，然后進入氨氧化爐1；第二分支空氣流輸送至漂白塔7內(nèi)對第三硝酸溶液進行脫硝。

一氧化氮制備步驟S200為：從氨空混合裝置9內(nèi)排出的氨空混合氣體在約217℃下，被自上而下送入氨氧化爐1內(nèi)，并均勻分布于鉑網(wǎng)上，進行氧化反應；其反應式為：4NH₃+5O₂＝4NO+6H₂O+Q，氨氧化反應所釋放出的熱量使NOx氣體(即氧化氮氣體，其為氮氧化物與空氣組成的混合氣體)溫度升至860℃，此氣流經(jīng)安裝在氨氧化爐1下部的熱回收器回收熱量后，最終使得從一氧化氮制備步驟S200溫度為415℃左右的第二混合氣體。

二氧化氮制備步驟S300為：從熱回收器排出的第二混合氣體流經(jīng)串聯(lián)的第一尾氣再熱器及節(jié)能器溫度降至約156℃，隨著溫度的降低，第二混合氣體中的NO被氧化為NO₂，其反應式為：2NO+O₂＝2NO₂+Q，該混合氣體在低壓冷凝分離漂白器2內(nèi)被冷卻水冷卻到40℃，部分NO₂氣體在此與冷凝水反應生成約35％-40％的稀硝酸溶液，酸氣混合物經(jīng)過分離，分離得到的第二硝酸溶液用稀酸泵206抽送出，其中一部分第二硝酸溶液通過第一輸送支路201被稀酸泵送至吸收塔3的第十三層塔板或第十五層塔板上、另一部分通過第二輸送支路202和回流控制閥203被輸送回低壓冷凝分離漂白器2的頂部。分離后的混合氣體與來自漂白塔7的第三混合氣體相混合得到第一混合氣體，第一混合氣體從低壓冷凝分離漂白器2內(nèi)排出，依次經(jīng)氧化氮精分離器20(溫度約60℃)分離、經(jīng)氧化氮壓縮機30壓縮(壓力約為1.1Mpa·G、出口溫度約189℃的0)、經(jīng)第一尾氣預熱器50冷卻至126℃、經(jīng)高壓反應水冷卻器40中用冷卻水進一步冷卻到約40℃，最后被輸送入吸收塔3底部的底腔302內(nèi)。

其中，在通過第二輸送支路202和回流控制閥203將部分第二硝酸溶液輸送回低壓冷凝分離漂白器2的頂部時，將回流控制閥203的開度控制在10％左右。

在二氧化氮制備步驟S300中，通過一噴水閥(圖未示)向低壓冷凝分離漂白器2內(nèi)噴射脫鹽水，并控制其流量為3t/h-5t/h，這樣，一方面利于降低最終制得的第二硝酸溶液濃度，另一方面利于防止低壓冷凝分離漂白器2被高濃度的硝酸腐蝕。具體應用中，可根據(jù)稀硝酸的具體濃度變化，調(diào)整噴水閥的噴水量。

二氧化氮吸收步驟S400為：向吸收塔3內(nèi)輸入脫鹽水和第一硝酸溶液，將二氧化氮制備步驟S300中制備得的第二硝酸溶液輸入吸收塔3內(nèi)，將二氧化氮制備步驟S300輸出的第一混合氣體輸入吸收塔3的底腔302，從底腔302進入的第一混合氣體與吸收塔3內(nèi)的混合液逆流接觸，在吸收塔3的塔板上NO₂氣體被水吸收而生成硝酸，反應式為：3NO₂+H₂O→2HNO₃+NO+142kca l/kg；在吸收塔3塔板間的冷卻盤管移走吸收熱和氧化熱，最終可在吸收塔3的底部生成濃度為60％-68％的第三硝酸溶液。

其中，第一硝酸溶液的制備方式是：從主輸送管501上引一裝有開關控制閥402的連接管401至第一容器4，將每次生產(chǎn)停車回收至從第一容器4內(nèi)的殘留稀硝酸溶液利用脫鹽水將其調(diào)配至硝酸濃度為5％-10％的第一硝酸溶液(打開連接管401上的開關控制閥402即可使脫鹽水供應裝置6內(nèi)的脫鹽水經(jīng)主輸送管501、連接管401流至第一容器4內(nèi))。在具體應用中，應確保第一容器4內(nèi)的液位至少占其總?cè)莘e的50％。

第一硝酸溶液向吸收塔3的輸送方式為：啟動開工酸泵403，將第一容器4內(nèi)硝酸濃度為5％-10％的第一硝酸溶液泵送到吸收塔3的第三十六層塔板，通過第一調(diào)節(jié)閥控制其流量為4t/h左右。

第二硝酸溶液向吸收塔3的輸送方式為：啟動稀酸泵206，低壓冷凝分離漂白器2制得的一部分第二硝酸溶液通過第一輸送支路201被泵送至吸收塔3的第十三層塔板或第十五層塔板上。

脫硝處理步驟S500為：來自吸收塔3底部溫度為42℃、濃度為60％-68％的稀硝酸溶液，進入漂白塔7頂部塔板，由漂白塔7底部通入氨空混合步驟S100中產(chǎn)生的第二分支空氣流提出溶解在稀硝酸溶液中的NOx氣體。漂白后得到的第三混合氣體進入低壓冷凝分離漂白器2內(nèi)，與低壓冷凝分離漂白器2內(nèi)的混合氣體混合后從低壓冷凝分離漂白器2向外排出第一混合氣體。經(jīng)漂白后的稀硝酸溶液含亞硝酸HNO₂＜100ppm，在酸冷卻器701內(nèi)用冷卻水冷卻到40℃后，送至成品酸收放槽10。

尾氣處理步驟S600為：從吸收塔3頂部排出的尾氣分別經(jīng)尾氣分離器、二次空氣冷卻器、第二尾氣預熱器、第二尾氣再熱器、氨還原反應器處理，此時溫度達到370℃，然后進入尾氣膨脹機，在此可回收總壓縮功的65％，從尾氣膨脹機排出135℃的尾氣經(jīng)尾氣排氣筒排入大氣，此時尾氣中含所含的NOx≤200ppm。

優(yōu)選地，本發(fā)明實施例提供的稀硝酸的生產(chǎn)設備，包括用于混合氨氣與空氣的氨空混合裝置9、用于制備一氧化氮的氨氧化爐1、用于制備二氧化氮和第二硝酸溶液的低壓冷凝分離漂白器2、用于吸收二氧化氮的吸收塔3、用于制備硝酸濃度3％-20％之第一硝酸溶液的第一容器4、用于向吸收塔3內(nèi)輸送脫鹽水的第二容器5、用于供應脫鹽水的脫鹽水供應裝置6、用于對從吸收塔3輸出之第三硝酸溶液進行脫硝處理的漂白塔7和用于處理由吸收塔3排放出之尾氣的尾氣處理裝置8，第二容器5通過一主輸送管501連接脫鹽水供應裝置6，第一容器4通過一連接管401連接脫鹽水供應裝置6，連接管401上設有開關控制閥402。具體應用中，打開開關控制閥402，即可通過脫鹽水供應裝置6向第一容器4輸送脫鹽水，從而利于配制一定濃度的第一硝酸溶液，而當?shù)谝蝗萜?內(nèi)第一硝酸溶液的濃度達到要求后，關閉開關控制閥402，即可停止向第一容器4內(nèi)輸送脫鹽水，第一硝酸溶液的配制非常簡單方便。本發(fā)明實施例提供的稀硝酸的生產(chǎn)設備，相當于只是增設了一連接管401和開關控制閥402，其改進難度非常低、改進成本非常低，但取得的效果卻非常顯著。其利用配置好濃度的第一硝酸溶液，加入吸收塔3相應的塔層，這樣，一方面利于保證第三硝酸溶液的濃度，同時利于提高第三硝酸溶液的產(chǎn)量；另一方面可降低塔頂脫鹽水的加水量，使得從塔頂加入的脫鹽水主要以吸收尾氣為主；再一方面使得第三硝酸溶液的濃度可控，既能保證產(chǎn)量不受影響，又能降低生產(chǎn)制造成本；此外，具體應用中，可根據(jù)吸收塔3加第一硝酸溶液及第二硝酸溶液塔層的不同，控制得到相應濃度(如62％、65％、68％)的第三硝酸溶液；具體地，在一次開車任務過程中，根據(jù)第一硝酸溶液及第二硝酸溶液的濃度，然后選擇吸收塔3對應的塔層，這樣相互切換操作即可實現(xiàn)62％、65％、68％三種產(chǎn)品酸的分別生產(chǎn)，其在生產(chǎn)不同濃度稀硝酸的操作切換非常簡單、方便。

優(yōu)選地，連接管401的一端連接于主輸送管501上、另一端連接于第一容器4上。連接管401通過主輸送管501實現(xiàn)與脫鹽水供應裝置6的間接連接，使得連接管401的設置不會對脫鹽水供應裝置6的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，而只需在主輸送管501上增設分流接口即可，其結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、改造成本低。當然了，具體應用中，也可將連接管401的一端直接連接于脫鹽水供應裝置6上。

優(yōu)選地，主輸送管501上設有第一調(diào)節(jié)閥502和第五流量指示儀503，連接管401與主輸送管501的連接部位位于第一調(diào)節(jié)閥502和第五流量指示儀503之間，第一調(diào)節(jié)閥502位于靠近第二容器5的一側(cè)，第五流量指示儀503位于靠近脫鹽水供應裝置6的一側(cè)。

優(yōu)選地，第二容器5與吸收塔3之間設有工藝水泵504、第二調(diào)節(jié)閥505和第六流量指示儀506。啟動工藝水泵504，打開第二調(diào)節(jié)閥505，可將第二容器5內(nèi)的脫鹽水輸送至吸收塔3內(nèi)，第六流量指示儀506用于有效監(jiān)控其流量。

優(yōu)選地，在氨氧化爐1與低壓冷凝分離漂白器2之間還設有熱回收器、第一尾氣再熱器和節(jié)能器。熱回收器、第一尾氣再熱器和節(jié)能器依次串聯(lián)連接于氨氧化爐1與低壓冷凝分離漂白器2之間。

優(yōu)選地，在低壓冷凝分離漂白器2的排氣口和吸收塔3的進氣口之間還設有氧化氮精分離器20、氧化氮壓縮機30、第一尾氣預熱器50和高壓反應水冷卻器40，氧化氮精分離器20、氧化氮壓縮機30、第一氧化氮預熱器50和高壓反應水冷卻器40依次串聯(lián)連接在低壓冷凝分離漂白器2和吸收塔3之間。

優(yōu)選地，在低壓冷凝分離漂白器2的排液口和吸收塔3的進液口之間還設有稀酸冷卻器205和稀酸泵206，稀酸冷卻器205連接于低壓冷凝分離漂白器2的排液口和稀酸泵206的入口之間，稀酸泵206的出口通過第一輸送支路201連接吸收塔3的第十三層塔板或第十五層塔板上、同時通過第二輸送支路202連接低壓冷凝分離漂白器2的頂部，第一輸送支路201上設有第四調(diào)節(jié)閥207和第八流量指示儀208，第二輸送支路202上設有回流控制閥203和回流流量指示儀204。

優(yōu)選地，第一容器4與吸收塔3之間設有開工酸泵403和稀酸輸送管412，稀酸輸送管412的入口端連接于開工酸泵403上，出口端設有連接于吸收塔3第三十六層塔板處的第一輸出分支管、連接于吸收塔3第二十一層塔板處的第二輸出分支管、連接于吸收塔3第十二層塔板處的第三輸出分支管、連接于吸收塔3第一層塔板處的第四輸出分支管，第一輸出分支管上設有第一截止閥404和第一流量指示儀405，第二輸出分支管上設有第二截止閥406和第二流量指示儀407，第三輸出分支管上設有第三截止閥408和第三流量指示儀409，第四輸出分支管上設有第四截止閥410和第四流量指示儀411。

優(yōu)選地，本發(fā)明實施例提供的稀硝酸的生產(chǎn)設備，還包括設于漂白塔7與成品酸收放槽10之間的酸冷卻器7011、第三調(diào)節(jié)閥702和第七流量指示儀703。

優(yōu)選地，尾氣處理裝置8包括尾氣分離器、二次空氣冷卻器、第二尾氣預熱器、第二尾氣再熱器、氨還原反應器、尾氣膨脹機和尾氣排氣筒，尾氣分離器、二次空氣冷卻器、第二尾氣預熱器、第二尾氣再熱器、氨還原反應器、尾氣膨脹機和尾氣排氣筒依次串聯(lián)連接。

本發(fā)明實施例提供的稀硝酸的生產(chǎn)方法和生產(chǎn)設備，可用于雙加壓法生產(chǎn)稀硝酸的技術(shù)中，其一方面有效解決了稀硝酸生產(chǎn)成本費用高的問題；另一方面有效解決了稀硝酸生產(chǎn)產(chǎn)量低、生產(chǎn)成本消耗大的問題；再一方面解決了現(xiàn)有生產(chǎn)方法和生產(chǎn)設備無法生產(chǎn)制造濃度為68％稀硝酸產(chǎn)品的問題，同時其在同套設備、同批生產(chǎn)的過程可以輕易地控制選擇制取不同濃度(如62％、65％、68％)的稀硝酸產(chǎn)品。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。