一種硝酸的生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于硝酸制取領域，具體涉及一種硝酸的生產工藝。
【背景技術】
[0002]硝酸是一種強氧化性、腐蝕性的強酸，硝酸易溶于水，常溫下其溶液無色透明。其不同濃度水溶液性質有別，市售濃硝酸為恒沸溶液，質量分數(shù)為69.2%(約16mol/L);質量分數(shù)足夠大(市售濃度最高為98%以上)的，稱為發(fā)煙硝酸，硝酸易見光分解，應在棕色瓶中于陰暗處避光保存，嚴禁與還原劑接觸，硝酸在工業(yè)上主要以氨氧化法生產，用以制造化肥、炸藥、硝酸鹽等，在有機化學中，濃硝酸與濃硫酸的混合液是重要的硝化試劑。一個標準大氣壓為 10132.5KPa。
[0003]目前，硝酸被廣泛應用于化工生產中，如何制得高純度硝酸，并且工藝簡單成為生產商家關注的對象，但是目前生產工藝原料來源匱乏，且產生的副產品對環(huán)境存在污染，原料無法可以回收利用，制取工藝復雜，制得的硝酸品質不高，需要進一步純化。

【發(fā)明內容】

[0004]針對現(xiàn)有技術上存在的不足，本發(fā)明提供一種變廢為寶的硝酸的生產工藝。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術方案來實現(xiàn):
一種硝酸的生產工藝，包括如下步驟:
(1)壓縮空氣:將空氣通入壓縮罐中，控制壓力為2?3個標準大氣壓，將空氣壓縮為液體；
(2)分餾:將步驟(I)得到的壓縮液體通入分餾塔中，控制氮氣層的溫度為_190°C，控制氧氣層的溫度為-180°C,分懼出氮氣和氧氣；
(3)制備一氧化氮:將步驟(2)得到的氮氣和氧氣通入一氧化氮制取罐中,控制氮氣和氧氣的流入體積比為1:1，接入電壓，控制壓力為I?2個標注大氣壓，產物收集得到一氧化氮；
(4)制備二氧化氮:將一氧化氮和氧氣通入到二氧化氮制取罐中，控制一氧化氮和氧氣的體積比為1:2，反應制得二氧化氮；
(5)噴淋:將步驟(4)制得的二氧化氮通入噴淋塔中，噴淋的液體為清水，控制壓力為20?30KPa，制得硝酸，同時將產生的氣體通入步驟(4)所述的二氧化氮制取罐中。
[0006]上述的硝酸的生產工藝中，所述步驟(3)中，控制反應時間為10?20min。
[0007]上述的硝酸的生產工藝中，所述步驟(5)中，所述噴頭為玻璃球灑水噴頭。
[0008]有益效果:經(jīng)過壓縮空氣、分餾、制備一氧化氮、制備二氧化氮、噴淋五大步驟生產的硝酸，不僅原料來源廣泛，且產生的副產品對環(huán)境無污染，原料可以回收利用，制取工藝簡單，制得的硝酸品質高，壓縮空氣作為產氮和產氧原料，原料清潔，且來源廣泛，分餾產生氮氣和氧氣，純度高，且效率高，一氧化氮和二氧化氮的制備過程嚴格控制溫度、壓強和原料配比，使產物純度高，無副產物，使用噴淋塔作為產硝酸反應器，產酸量大，并且產生的副產物容易分離出去，更好地循環(huán)利用。
【具體實施方式】
[0009]為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0010]實施例1:
(1)壓縮空氣:將空氣通入壓縮罐中，控制壓力為2.5個標準大氣壓，將空氣壓縮為液體；
(2)分餾:將步驟(I)得到的壓縮液體通入分餾塔中，控制氮氣層的溫度為_190°C，控制氧氣層的溫度為-180°C,分懼出氮氣和氧氣；
(3)制備一氧化氮:將步驟(2)得到的氮氣和氧氣通入一氧化氮制取罐中,控制氮氣和氧氣的流入體積比為1:1，接入電壓，控制壓力為1.5個標注大氣壓，產物收集得到一氧化氮，控制反應時間為15min ；
(4)制備二氧化氮:將一氧化氮和氧氣通入到二氧化氮制取罐中，控制一氧化氮和氧氣的體積比為1:2，反應制得二氧化氮；
(5)噴淋:將步驟(4)制得的二氧化氮通入噴淋塔中，所述噴頭為玻璃球灑水噴頭，噴淋的液體為清水，控制壓力為25KPa，制得硝酸，同時將產生的氣體通入步驟(4)所述的二氧化氮制取罐中。
[0011]實施例2:其余與所述實施例1相同，不同之處在于，所述步驟(3)中控制壓力為I個標注大氣壓，控制反應時間為lOmin，所述步驟(5)中控制壓力為20KPa。
[0012]實施例3:其余與所述實施例1相同，不同之處在于，步驟(3)中控制壓力為2個標注大氣壓，控制反應時間為20min，所述步驟(5)中控制壓力為30KPa。
[0013]上述三個實施例中，經(jīng)壓縮空氣，然后逐級制備一氧化氮和二氧化氮，最終得到硝酸，進試驗測得，制取的硝酸不含任何雜質，在噴淋之后，酸度可以達到任意值，原料利用率聞達90%。
[0014]本發(fā)明經(jīng)實際應用中可知，經(jīng)過壓縮空氣、分餾、制備一氧化氮、制備二氧化氮、噴淋五大步驟生產的硝酸，不僅原料來源廣泛，且產生的副產品對環(huán)境無污染，原料可以回收利用，制取工藝簡單，制得的硝酸品質高，壓縮空氣作為產氮和產氧原料，原料清潔，且來源廣泛，分餾產生氮氣和氧氣，純度高，且效率高，一氧化氮和二氧化氮的制備過程嚴格控制溫度、壓強和原料配比，使產物純度高，無副產物，使用噴淋塔作為產硝酸反應器，產酸量大，并且產生的副產物容易分離出去，更好地循環(huán)利用。
[0015]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種硝酸的生產工藝，其特征在于，包括如下步驟: (1)壓縮空氣:將空氣通入壓縮罐中，控制壓力為2?3個標準大氣壓，將空氣壓縮為液體； (2)分餾:將步驟(I)得到的壓縮液體通入分餾塔中，控制氮氣層的溫度為_190°C，控制氧氣層的溫度為-180°C,分懼出氮氣和氧氣； (3)制備一氧化氮:將步驟(2)得到的氮氣和氧氣通入一氧化氮制取罐中,控制氮氣和氧氣的流入體積比為1:1，接入電壓，控制壓力為I?2個標注大氣壓，產物收集得到一氧化氮； (4)制備二氧化氮:將一氧化氮和氧氣通入到二氧化氮制取罐中，控制一氧化氮和氧氣的體積比為1:2，反應制得二氧化氮； (5)噴淋:將步驟(4)制得的二氧化氮通入噴淋塔中，噴淋的液體為清水，控制壓力為20?30KPa，制得硝酸，同時將產生的氣體通入步驟(4)所述的二氧化氮制取罐中。
2.根據(jù)權利要求1所述的硝酸的生產工藝，其特征在于，所述步驟(3)中，控制反應時間為10?20min。
3.根據(jù)權利要求1所述的硝酸的生產工藝，其特征在于，所述步驟(5)中，所述噴頭為玻璃球灑水噴頭。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硝酸的生產工藝，屬于硝酸制取領域，包括如下步驟：（1）壓縮空氣；（2）分餾；（3）制備一氧化氮；（4）制備二氧化氮；（5）噴淋：將步驟（4）制得的二氧化氮通入噴淋塔中，噴淋的液體為清水，控制壓力為20～30KPa，制得硝酸，同時將產生的氣體通入步驟（4）所述的二氧化氮制取罐中，本發(fā)明的原料來源廣泛，且產生的副產品對環(huán)境無污染，原料可以回收利用，制取工藝簡單，制得的硝酸品質高，適于推廣應用。
【IPC分類】C01B21-40
【公開號】CN104555954
【申請?zhí)枴緾N201310474776
【發(fā)明人】陳國平, 夏方方, 杜成銘, 陳麗慶, 王霞, 張梁, 吳濤英, 荊吉仁, 夏新開, 王海大
【申請人】丹陽恒安化學科技研究所有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月12日