一种安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统及方法，生产系统包括容积式反应器、压力调控系统、负压蒸发器和氨回收塔；生产方法是采用生产系统完成的，包括以下步骤：向容积式反应器内注入工艺水并加热，先通气氨，再同时通气氨和稀硝酸溶液，调控压力、温度和pH值，发生中和反应得到半成品溶液；将半成品溶液输送至负压蒸发器，调控负压蒸发器内的真空度，半成品溶液蒸发浓缩得到成品硝酸铵溶液。本发明专利技术采用容积式反应器法工艺，可实现在20％

【技术实现步骤摘要】
一种安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统及方法


[0001]本专利技术属于硝酸铵溶液合成
，具体涉及一种安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统及方法。

技术介绍

[0002]目前国内生产硝酸铵产品主要用于硝基肥料和民用炸药方面，生产肥料需要的硝酸铵溶液指标相对稳定。而随着硝酸铵储存和使用安全的要求愈来愈严格，国内绝大部分厂家已经由使用固体硝酸铵改为使用在储存和实施上更为安全的硝酸铵溶液产品，但是不同厂家对硝酸铵溶液的浓度、pH等指标的要求不尽相同，因此就带来了硝酸铵溶液生产的系列问题，那么同一套装置如何能够连续生产满足不同厂家的不同指标额要求，并且同时还能做到安全、环保达标。现在国内生产硝酸铵溶液的主要工艺包括：(1)管式反应器法：即稀硝酸与气态氨在一定的温度和压力条件下，在管式反应器中反应生产硝酸铵的方法；管式反应器主要由两部分构成：一个是加压管道反应器，能保证气态氨和硝酸充分接触；另一个则是分离器，将中和反应所产生的蒸汽从溶液中分离出来。(2)容积式反应器法：稀硝酸与气态氨在一定的温度和压力条件下，在容积式反应器中反应生产硝酸铵的方法。
[0003]在以上两种主要生产工艺中，管式反应器法生产负荷调整范围较小，并且对硝酸溶液的浓度范围、pH范围调整较窄，难以做到连续生产不同指标要求的硝酸铵溶液产品；国内采用容积式反应器法的厂家较少，并且采用容积式反应器法生产硝酸铵溶液的生产工艺，也存在着在生产不同指标硝酸铵溶液时，负荷调整范围小、生产不能连续、频繁开停车等，增加安全操作风险、也易造成加氨不稳定和氨散逸，环保时有不达标的问题。
[0004]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统及方法，用以克服上述现有技术中生产硝酸铵溶液时反应器生产负荷调整范围小、生产不能连续、频繁开停车使得安全操作风险大、加氨不稳定且氨散逸使得环保不达标的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统，所述生产系统包括：
[0008]中和反应系统，所述中和反应系统包括容积式反应器，所述容积式反应器用于气氨和稀硝酸溶液的中和反应，形成半成品；
[0009]压力调控系统，所述压力调控系统与所述容积式反应器连接，所述压力调控系统用于调控所述容积式反应器内输入的水蒸汽量和输出的第一碱性蒸汽量，以控制所述容积式反应器的压力；
[0010]浓缩系统，所述浓缩系统包括负压蒸发器，所述压力调控系统的输出端与所述负压蒸发器连接，用于向所述负压蒸发器内输送第二碱性蒸汽，以调控所述负压蒸发器内的真空度；所述容积式反应器的浆液输出端与所述负压蒸发器连接，所述半成品经容积式反
应器的浆液输出端输送至负压蒸发器中进行蒸发浓缩，蒸发浓缩后得到成品硝酸铵溶液；
[0011]后处理系统，所述后处理系统包括氨回收塔，所述压力调控系统的输出端还与所述氨回收塔连接，用于向所述氨回收塔内输送第三碱性蒸汽，所述负压蒸发器与所述氨回收塔连接，所述氨回收塔用于对负压蒸发器中产生的工艺水、富余碱性蒸汽以及第三碱性蒸汽回收处理，处理后得到稀硝酸铵溶液。
[0012]如上所述安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统，作为优选方案，所述中和反应系统还包括原料输送机构，所述原料输送机构与容积式反应器连接，用于向容积式反应器内输送气氨和稀硝酸溶液；
[0013]优选地，所述原料输送机构包括气氨输送机构和稀硝酸输送机构；
[0014]所述气氨输送机构包括气氨储罐和气氨输送管路，所述气氨输送管路一端连接气氨储罐，另一端连接于所述容积式反应器，通过所述气氨输送管路将气氨输送至容积式反应器中；
[0015]所述稀硝酸输送机构包括稀硝酸储罐和稀硝酸输送管路，所述稀硝酸输送管路一端连接稀硝酸储罐，另一端连接于所述容积式反应器，通过所述稀硝酸输送管路将稀硝酸输送至容积式反应器中；
[0016]更优选地，所述气氨输送管路上设置有气氨调节阀和气氨流量计；
[0017]所述稀硝酸输送管路上设置有稀硝酸调节阀和稀硝酸流量计。
[0018]如上所述安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统，作为优选方案，所述压力调控系统包括进汽管道和排汽管道，所述容积式反应器的气体输出端与排汽管道的输入端连接，用于输送第一碱性蒸汽，所述排汽管道的输出端分别与第一管道和第二管道连接，分别用于输送第二碱性蒸汽和第三碱性蒸汽；
[0019]所述进汽管道上设置有水蒸汽调节阀，所述水蒸汽调节阀用于调节通入容积式反应器内的水蒸汽的量，以调控容积式反应器内的压力；
[0020]优选地，所述容积式反应器上设置有加热装置，所述加热装置用于对注入所述容积式反应器内的工艺水加热。
[0021]如上所述安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统，作为优选方案，所述浓缩系统还包括蒸汽喷射器，所述蒸汽喷射器的输入端与第一管道的输出端连接，所述蒸汽喷射器的输出端与所述负压蒸发器连接，所述第二碱性蒸汽经第一管道通入蒸汽喷射器，经所述蒸汽喷射器喷射进入所述负压蒸发器中；
[0022]优选地，所述第一管道上设置有碱性蒸汽调节阀，所述碱性蒸汽调节阀通过控制通入蒸汽喷射器中的第二碱性蒸汽的量来调控所述负压蒸发器内的真空度。
[0023]如上所述安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统，作为优选方案，所述后处理系统还包括冷却装置，所述冷却装置的输入端分别与所述负压蒸发器和所述第二管道的输出端连接，所述冷却装置的输出端与所述氨回收塔连接，所述第二管道采出的第三碱性蒸汽经冷却装置冷凝后进入氨回收塔中；
[0024]优选地，所述氨回收塔的输出端与所述容积式反应器连接，所述稀硝酸铵溶液返回容积式反应器中。
[0025]一种安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
[0026]步骤S1、向容积式反应器内注入工艺水，并加热至95～100℃，向容积式反应器内通入气氨一段时间后，然后再将气氨和稀硝酸溶液同时通入容积式反应器内，调控容积式反应器内的压力和温度，并调控容积式反应器内溶液的pH值，使气氨与稀硝酸溶液进行中和反应，得到半成品溶液；
[0027]步骤S2、将步骤S1中得到的所述半成品溶液从容积式反应器中输送至负压蒸发器，调控负压蒸发器内的真空度，在负压蒸发器中将所述半成品溶液进行蒸发浓缩，得到成品硝酸铵溶液。
[0028]如上所述安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产方法，作为优选方案，步骤S1中向容积式反应器内通入气氨的时间为10～20s；
[0029]优选地，步骤S1中所述稀硝酸溶液的质量浓度为58～62％。
[0030]如上所述安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产方法，作为优选方案，
[0031]步骤S1中调控容积式反应器内的压力和温度，具体为通过调控向容积式反应器内通入的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统，其特征在于，所述生产系统包括：中和反应系统，所述中和反应系统包括容积式反应器，所述容积式反应器用于气氨和稀硝酸溶液的中和反应，形成半成品；压力调控系统，所述压力调控系统与所述容积式反应器连接，所述压力调控系统用于调控所述容积式反应器内输入的水蒸汽量和输出的第一碱性蒸汽量，以控制所述容积式反应器的压力；浓缩系统，所述浓缩系统包括负压蒸发器，所述压力调控系统的输出端与所述负压蒸发器连接，用于向所述负压蒸发器内输送第二碱性蒸汽，以调控所述负压蒸发器内的真空度；所述容积式反应器的浆液输出端与所述负压蒸发器连接，所述半成品经容积式反应器的浆液输出端输送至负压蒸发器中进行蒸发浓缩，蒸发浓缩后得到成品硝酸铵溶液；后处理系统，所述后处理系统包括氨回收塔，所述压力调控系统的输出端还与所述氨回收塔连接，用于向所述氨回收塔内输送第三碱性蒸汽，所述负压蒸发器与所述氨回收塔连接，所述氨回收塔用于对负压蒸发器中产生的工艺水、富余碱性蒸汽以及第三碱性蒸汽回收处理，处理后得到稀硝酸铵溶液。2.如权利要求1所述的安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统，其特征在于，所述中和反应系统还包括原料输送机构，所述原料输送机构与容积式反应器连接，用于向容积式反应器内输送气氨和稀硝酸溶液；优选地，所述原料输送机构包括气氨输送机构和稀硝酸输送机构；所述气氨输送机构包括气氨储罐和气氨输送管路，所述气氨输送管路一端连接气氨储罐，另一端连接于所述容积式反应器，通过所述气氨输送管路将气氨输送至容积式反应器中；所述稀硝酸输送机构包括稀硝酸储罐和稀硝酸输送管路，所述稀硝酸输送管路一端连接稀硝酸储罐，另一端连接于所述容积式反应器，通过所述稀硝酸输送管路将稀硝酸输送至容积式反应器中；更优选地，所述气氨输送管路上设置有气氨调节阀和气氨流量计；所述稀硝酸输送管路上设置有稀硝酸调节阀和稀硝酸流量计。3.如权利要求2所述的安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统，其特征在于，所述压力调控系统包括进汽管道和排汽管道，所述容积式反应器的气体输出端与排汽管道的输入端连接，用于输送第一碱性蒸汽，所述排汽管道的输出端分别与第一管道和第二管道连接，分别用于输送第二碱性蒸汽和第三碱性蒸汽；所述进汽管道上设置有水蒸汽调节阀，所述水蒸汽调节阀用于调节通入容积式反应器内的水蒸汽的量，以调控容积式反应器内的压力；优选地，所述容积式反应器上设置有加热装置，所述加热装置用于对注入所述容积式反应器内的工艺水加热。4.如权利要求3所述的安全高效生产不同指标硝酸铵溶液的生产系统，其特征在于，所述浓缩系统还包括蒸汽喷射器，所述蒸汽喷射器的输入端与第一管道的输出端连接，所述蒸汽喷射器的输出端与所述负压蒸发器连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆青，李广乾，
申请(专利权)人：河北冀衡赛瑞化工有限公司，
类型：发明
国别省市：