双加压法稀硝酸生产工艺技术分析论文
双加压法稀硝酸生产工艺技术分析论文
1双加压法稀硝酸生产工艺技术概述
稀硝酸生产工艺的进步，很大程度上依赖于机械制造、材料研发、催化剂技术等快速发展，截至目前，国内的稀硝酸工业生产已经实现了自动化、标准化和经济性。换个角度分析，在不同的技术发展阶段，也产生了相应的生产工艺。从早期的常压法、综合法，到全中压法、全高压法，再到最先进的双加压法，我国的硝酸生产工艺不断进步，但关键要素是通过控制铵的氧化范畴来进行生产。本质上来说，硝酸由于其较活跃的特性，产品生产的关键环节及流程控制，包括原料消耗、生产规模、经济技术等内容，其中，氨的消耗最为明显，其影响了整个硝酸生产过程中成本的85%，由此不难判断加强氨的利用率是提高硝酸工业的重要手段。
1.1常规稀硝酸生产工艺
常规的稀硝酸生产工艺主要是常压法和综合法，这两种方法的执行环境对压力温度要求并不突出，缺点十分明显，例如吸收不充分、硝酸纯度低、尾气排放量大、能源消耗大等。这是由于压力设备技术发展较为落后的前提造成的，目前国内基本淘汰了此类生产方式。
1.2全中压和全高压法
首先，全中压指的是在0.5MPa左右的压力状态下促使氨、氧气、氮气的反应来制造硝酸，工艺流程较为简单，可以显著提升硝酸的转化率。相比于常规的稀硝酸制造工艺而言，方法简单、投资少、占地小、纯度高，单纯地就产品生产而言是十分优越的；但全中压法的显著缺点是，缺乏尾气处理功能，直接排入大气之后会造成严重的.酸性气体污染。在上世纪三十年代到四十年代，全中压法是我国主要采用的硝酸技术，目前也面临淘汰。其次，全高压法指的是在.9MPa左右的压力下进行氨、氧气和氮气的化合反应来生产硫酸，这种工艺对设备的抗压性有一定的要求，除此之外和全中压法基本类似；利用全高压法可以实现收集高纯度硝酸的需求，同时减少尾气的排放，但由于压力过大会阻碍氨、氧之间的反应，导致大量的催化剂消耗。1.3双加压法工艺分析很显然，全中压法和全高压法在不同领域的优势，构成了“双加压”的特点。即在条件允许的情况下，采用加中压的方式来提高产量，再采用高压法来提高纯度，两种工艺技术的结合，有效地减少了对生态环境的影响；在双加压法的体系中，催化剂的消耗量与常规技术相当，在可以接受的范围。
2双加压法稀硝酸生产工艺技术特点分析
由于双加压法的各种优势十分明显，国内大部分企业已经完成技术改造，综合分析，主要的特点有以下几方面：第一，氨的利用率转化率高。双加压法装置及生产工艺中，氨是最主要的消耗原材料，在气化炉方面的独特设计可以组织旋涡流的产生，将气体均匀地分布在空间内；内部装置中的分布器保障气体均匀地流经铂网表面，产生较大的温度差，从而提高氨氧化合物、氮氧化合物的转化。第二，减少催化剂的消耗量。由于原料在双加压法工艺中的充分融合，可以提高催化剂的作用，减少催化剂的消耗，从而节省大量的成本。第三，一氧化氮吸收率较高。在硝酸生产过程中，较高的压力能够促使一氧化氮快速氧化，形成不稳定的硝酸根，硝酸中的氮元素含量增加，有利于提升硝酸的纯度（60%左右）。第四，有效降低毒害尾气排放。硝酸生产过程中的氮氧化合物是形成大气污染的主要物质（NOx），而为其的吸收量和反应的深度与压力有很大的关系，压力越大，吸收就越强。
3结语
从上世纪初期开始，我国就展开了稀硝酸的工艺研发和生产，技术的不断改进，不仅实现了产量、质量的提升，也有效控制了能源消耗、环境污染和安全事故的负面问题。随着双加压法工艺的不断完善，我国的稀硝酸生产工艺与世界先进水平日趋一致。从未来发展角度而言，如何提升单位产量是一个重要课题，这与国际先进企业还存在很大的差距。同时，随着我国市场经济体制的确立，如何带动硝酸产业下游发展也是一个产业发展前提条件。因此，双加压法的发展不仅要满足产业需要，更应该从产业链完善的角度出发，实现国内的市场安全性需求。
