專利名稱:硝酸鈉生產(chǎn)法的制作方法
本發(fā)明是工業(yè)生產(chǎn)硝酸鈉的新方法。
本發(fā)明以碳酸氫鈉結(jié)晶和硝酸銨濃溶液為反應物，加熱反應生產(chǎn)硝酸鈉，副產(chǎn)物氨、二氧化碳可回收利用。
本發(fā)明特別授益于具有硝酸銨生產(chǎn)以及純堿生產(chǎn)能力的聯(lián)合企業(yè)。因為碳酸氫鈉是氨堿法或聯(lián)氨制堿法生產(chǎn)純堿碳酸鈉的中間產(chǎn)物，成本很低;硝酸氨則由氨和硝酸中和而得(其中硝酸亦來自氨的氧化吸收)。
現(xiàn)在，工業(yè)生產(chǎn)硝酸鈉一般采用吸收法和復分解法兩種，且以前者為主。
吸收法系用純堿溶液吸收硝酸尾氣中氧化氮，再用硝酸轉(zhuǎn)化其中的亞硝酸鈉而得。此法利用廢氣，綜合利用資源，可減少環(huán)境污染。但由于硝酸尾氣中含氧化氮很少，導致硝酸鈉產(chǎn)量有限。而且由于需使用硝酸在高溫下轉(zhuǎn)化亞硝酸鈉，對設備的酸腐蝕較嚴重。特別是在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，亞硝酸鈉并沒有百分之百地轉(zhuǎn)化為硝酸鈉，亞硝酸鹽便成為吸收法生產(chǎn)的硝酸鈉成品中的主要雜質(zhì)之一。亞硝酸鹽為有害致癌物，因此當硝酸鈉作為化肥時，其中的亞硝酸鈉會被農(nóng)作物吸收，人畜食用后均有害。
復分解法系用硝酸鈣和硫酸鈉復分解而得，此法節(jié)省純堿，成本較低，但成品中因含有硝酸鈣，容易潮解，且純度較低，因而此法利用較少。
除吸收法和復分解法之外，有少數(shù)國家以及國內(nèi)少數(shù)廠家還采用陽離子交換法，其優(yōu)點是主要工藝過程簡單，而且不需價昂的堿就能制得硝酸鈉，但因耗能太大，因此只在能源便宜充足的國家才能得到廣泛應用。
本發(fā)明旨在提高生產(chǎn)能力，清除有害雜質(zhì)，減小設備腐蝕以及充分利用和節(jié)省能源。
本發(fā)明采用將純堿生產(chǎn)中的中間產(chǎn)物碳酸氫鈉結(jié)晶等摩爾與硝酸銨濃溶液混合，加熱使之反應的方法制取硝酸鈉;副產(chǎn)物為易揮發(fā)的氨和二氧化碳，從而使碳酸氫鈉與硝酸銨的反應進行完全。將氨與二氧化碳混合氣體導出后，可回收利用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)(主要與同本發(fā)明密切相關(guān)且工業(yè)上廣泛使用的吸收法)相比具有如下特點一、易于大量生產(chǎn)。
二、采用濃硝酸銨溶液代替吸收法中的氧化氮氣體和硝酸溶液。硝酸銨可很容易地由稀硝酸吸氨而大量得到，而且中和反應放出的大量熱能可使生成的硝酸銨溶液濃縮達到反應要求。特別是隨硝酸帶入的少量亞硝酸和氧化氮氣體在與氨的反應中，生成受熱易于分解成無害氮氣的亞硝酸銨，從而除去了有害物質(zhì)。
三、硝酸銨與碳酸氫鈉酸堿性均較弱，從而降低了對設備的腐蝕。
四、副產(chǎn)物氨、二氧化碳混合氣體與水蒸氣反應，可生產(chǎn)占氨、二氧化碳以及水蒸氣總量50%的碳酸氫銨(含碳酸銨)成品(用作肥料)，剩余氣體再通過吸收的方法回收利用。
五、從能源消耗方面看，本法生產(chǎn)硝酸鈉過程反應吸熱較大，但由于本法采用硝酸銨濃溶液以及碳酸氫鈉固體加料，反應完畢后勿需蒸發(fā)濃縮，從而節(jié)省了蒸發(fā)濃縮過程所耗大量熱能。本法總耗能只有吸收法總耗能的三分之一。
六、從設備投資看，本發(fā)明所需大部分設備可沿用具有硝酸銨生產(chǎn)以及純堿生產(chǎn)能力廠家的現(xiàn)有設備，并且可與其它產(chǎn)品并列生產(chǎn)，根據(jù)市場需要，主動調(diào)節(jié)各產(chǎn)品的生產(chǎn)比例。
七、從成本消耗看，吸收法利用了價廉的硝酸尾氣，且用硝酸轉(zhuǎn)化亞硝酸鈉時可副產(chǎn)能回收利用的氧化氮氣體，因而成本較低。本法雖用到成本較高的硝酸銨，但所用碳酸氫鈉比純堿碳酸鈉價廉，且副產(chǎn)成品碳酸氫銨和可回收利用的氨、二氧化碳;特別是耗能小，使成本大幅度降低;因而總的成本消耗與吸收法相當。
現(xiàn)在，我國硝酸鈉生產(chǎn)供不應求，而且價格不斷上漲，不少地區(qū)市場價格已超過國家定價一倍以上;因此，國家已將硝酸鈉列為短缺物資。
本發(fā)明可通過下述方式具體實現(xiàn)如(即生產(chǎn)流程簡圖)所示，硝酸銨濃液由儲槽8流入可密封式反應器1中，再由傳送帶6將碳酸氫鈉結(jié)晶通過料斗7一次或分批加入。過熱蒸氣間接加熱使反應進行，反應過程中可通過鼓泡器19鼓入過熱蒸氣或壓縮熱空氣攪拌。反應生成的氨、二氧化碳和水汽的混合氣體導出后在冷卻器10中生成碳酸氫銨(含碳酸銨)結(jié)晶，剩余未反應的氨、二氧化碳可通過吸收塔12回收利用。
當常壓下反應器1中反應液沸點升至約110℃時，切斷反應器1通往冷卻器10的通路，使反應快完畢時生成的少量氨、二氧化碳經(jīng)氣液分離器18分離后進入吸收塔12回收。當反應液沸點升至約120℃時，采用吸收塔12上部接真空泵“抽氣”和鼓泡器19鼓入經(jīng)堿液吸收裝置20吸收二氧化碳后的空氣“換氣”的方法，除去溶于硝酸鈉生成液中的少量氨和二氧化碳。
最后，放出硝酸鈉生成液，經(jīng)結(jié)晶器2冷卻結(jié)晶后，送入離心機3分離。結(jié)晶經(jīng)干燥器4干燥后得硝酸鈉成品，母液流入母液槽5，再由泵9送入儲槽8。
冷卻器10中生成的碳酸氫銨(含碳酸銨)結(jié)晶可通過螺旋式刮刀輸入離心機11中分離。結(jié)晶經(jīng)螺旋輸送機送至熱風干燥管14下部。熱空氣(90-110℃)從熱風干燥管底部吹入與濕結(jié)晶進行氣流干燥。干燥后的碳酸氫銨(含碳酸銨)結(jié)晶再經(jīng)二級復式旋風分離器15分離得成品，隨即送入成品貯斗16去秤量包裝。二級復式旋風分離器15出口氣體經(jīng)吸收塔12后放空。離心機11離心后母液與吸收塔12中的吸收液混合后回收利用。
權(quán)利要求
本發(fā)明是工業(yè)生產(chǎn)硝酸鈉的新方法。現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中與本發(fā)明密切相關(guān)的硝酸鈉生產(chǎn)方法是吸收法(即用純堿溶液吸收硝酸尾氣中氧化氮，再用硝酸溶液轉(zhuǎn)化亞硝酸鈉。)。1、本發(fā)明的特征是以碳酸氫鈉和硝酸銨為反應物生產(chǎn)硝酸鈉，反應過程中有付產(chǎn)物氨、二氧化碳生成，此混合氣體可回收利用；
2.根據(jù)權(quán)利要求
1，本發(fā)明實施過程中有付產(chǎn)物氨、二氧化碳生成，此混合氣體可通過以下特征步驟回收利用將氨、二氧化碳混合氣體連同水汽一起經(jīng)一特殊裝置冷卻，從而得到碳酸氫銨(含碳酸銨)結(jié)晶，剩余氣體再通過吸收的方法回收。
專利摘要
本發(fā)明以碳酸氫鈉和硝酸銨為反應物，加熱反應生產(chǎn)硝酸鈉；副產(chǎn)物氨、二氧化碳可回收利用。采用本法生產(chǎn)硝酸鈉，成本與吸收法相當；但按本法生產(chǎn)，產(chǎn)量高、節(jié)省能源、對設備腐蝕小，且硝酸鈉成品中不含有害物質(zhì)——亞硝酸鹽。產(chǎn)品既可作為工業(yè)原料，亦可作為農(nóng)業(yè)肥料。
文檔編號C01D9/10GK87100251SQ87100251
公開日1987年7月29日 申請日期1987年1月10日
發(fā)明者陳鵬, 吳新國 申請人:陳鵬導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan