一种基于微界面强化的硝酸工业制备系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于微界面强化的硝酸工业制备系统，包括：反应器、浓硝酸发生器和微界面发生器等。本实用新型专利技术通过破碎二氧化氮气体使其形成微米尺度的微米级气泡，使微米级气泡与去离子水混合形成气液混合物，以增大气液两相的相界面积，并达到在预设操作条件范围内强化传质的效果；同时，微米级气泡能够与去离子水充分混合形成气液混合物，通过将气液两相充分混合，能够保证系统中的去离子水能够与二氧化氮气体充分接触，有效提高了系统的反应效率同时提高硝酸转化率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微界面强化的硝酸工业制备系统
本技术涉及硝酸制备
，尤其涉及一种基于微界面强化的硝酸工业制备系统。
技术介绍
硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸，属于一元无机强酸，是六大无机强酸之一，也是一种重要的化工原料。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等；在有机化学中，浓硝酸与浓硫酸的混合液是重要的硝化试剂，硝酸在工业上用途主要包括：1.作为硝酸盐和硝酸酯的必需原料，硝酸被用来制取一系列硝酸盐类氮肥，如硝酸铵、硝酸钾等；也用来制取硝酸酯类或含硝基的炸药。2.由于硝酸同时具有氧化性和酸性，硝酸也被用来精炼金属，即先把不纯的金属氧化成硝酸盐，排除杂质后再还原。3.将甘油加入浓硝酸、浓硫酸中，制取硝化甘油。4.制备硝化炸药，硝化炸药军事上用得比较多的是2，4，6-三硝基甲苯(TNT)。它是由甲苯与浓硝酸和浓硫酸反应制得的，是一种黄色片状物，具有爆炸威力大、药性稳定、吸湿性小等优点，常用做炮弹、手榴弹、地雷和鱼雷等的炸药，也可用于采矿等爆破作业。现有工业制备硝酸工艺为氨氧化法制备，氨氧化法是工业生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微界面强化的硝酸工业制备系统，其特征在于，包括：/n反应器，用以为浓硝酸和去离子水提供反应场所制备所需浓度的硝酸；/n浓硝酸发生器，其设置在所述反应器的一侧；/n微界面发生器，其设置在所述浓硝酸发生器内，将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给二氧化氮气体，使二氧化氮气体破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高去离子水与二氧化氮气体间的传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力，并在破碎后将去离子水与二氧化氮气体微米级气泡混合形成气液混合物，以在预设操作条件范围内强化去离子水与二氧化氮气体间的传质效率和反应效率；/n供气单元，其设置在所述浓硝酸发生器的一侧；/n传...

【技术特征摘要】
1.一种基于微界面强化的硝酸工业制备系统，其特征在于，包括：
反应器，用以为浓硝酸和去离子水提供反应场所制备所需浓度的硝酸；
浓硝酸发生器，其设置在所述反应器的一侧；
微界面发生器，其设置在所述浓硝酸发生器内，将气体的压力能和/或液体的动能转变为气泡表面能并传递给二氧化氮气体，使二氧化氮气体破碎形成直径≥1μm、且＜1mm的微米级气泡以提高去离子水与二氧化氮气体间的传质面积，减小液膜厚度，降低传质阻力，并在破碎后将去离子水与二氧化氮气体微米级气泡混合形成气液混合物，以在预设操作条件范围内强化去离子水与二氧化氮气体间的传质效率和反应效率；
供气单元，其设置在所述浓硝酸发生器的一侧；
传递单元，其设置在所述反应器和所述浓硝酸发生器之间；
气体收集单元，其设置在所述反应器的一侧；
液体收集单元，其设置在所述反应器的下侧。


2.根据权利要求1所述的一种基于微界面强化的硝酸工业制备系统，其特征在于，所述微界面发生器为气动式微界面发生器，所述微界面发生器设置在所述浓硝酸发生器内，用以将二氧化氮气体破碎形成微米尺度的微米级气泡并在破碎完成后将微米级气泡输出至所述浓硝酸发生器内与所述浓硝酸发生器内的去离子水混合形成气液混合物。


3.根据权利要求1所述的一种基于微界面强化的硝酸工业制备系统，其特征在于，所述反应器的上部侧壁上连通设置有第一进液管，所述反应器的内部设置有喷淋器，所述第一进液管与所述喷淋器相连通，所述第一进液管和所述喷淋器用于将去离子水在所述反应器内由上至下喷出，以对浓硝酸进行稀释。


4.根据权利要求1所述的一种基于微界面强化的硝酸工业制备系统，其特征在于，所述浓硝酸发生器的上部侧壁上连通设置有第二进液管，所述第二进液管用以向所述浓硝酸发生器内传输去离子水。


5.根据权利要求1所述的一种基于微界面强化的硝酸工业制备系统，其特征在于，所述供气单元包括：
气体催化罐，其用以为空气和氨气催化提供催化空间，所述气体催化罐的下端连通设置有空气传输管和氨气传输管，所述空气传输管...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志炳，高亚男，周政，孟为民，王宝荣，杨高东，罗华勋，张锋，李磊，杨国强，田洪舟，曹宇，
申请(专利权)人：南京延长反应技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32