一种硝酸还原的设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种硝酸还原的设备及方法，所述设备包括单级或多级串联的微通道反应器和气液分离器，所述微通道反应器内设置有微通道，所述微通道的横截面为圆形，内径为0.1～2.0mm。采用该设备进行硝酸还原的方法以硝酸、甲醇、一氧化氮为主要原料，连续化还原硝酸。相比于传统反应设备及工艺，微通道反应器具有极大的换热效率和混合效率，能实现对温度的精确控制和反应物料的精确配比，生产过程危险性小，安全系数好，反应转化率高，产品收率高，降低生产成本，减轻环境压力，做到经济、环境效益共同提高。共同提高。共同提高。

【技术实现步骤摘要】
一种硝酸还原的设备及方法


[0001]本专利技术属于化工
，具体涉及一种硝酸还原的设备及方法。

技术介绍

[0002]硝酸还原工艺是煤制乙二醇工艺流程偶联单元中重要的反应单元，主要为后续偶联单元提供亚硝酸甲酯原料。该反应的平稳运行对偶联单元的运行稳定性与经济性至关重要。
[0003]目前硝酸还原的工业装置主要以硝酸、甲醇、一氧化氮等为主要原料，反应设备主要以传统塔式反应器为主。塔式反应器虽然工艺成熟，但受限于传质、传热能力不足，亚硝酸甲酯属于易燃易爆类物质，因此塔式反应器仍存在运行能耗高，安全隐患大等问题。且亚硝酸甲酯受热易分解，进一步形成硝酸从而降低了该反应的转化率与亚硝酸甲酯收率。如何降低、消除上述负面影响，成为硝酸还原工艺亟待解决的问题。
[0004]近年来围绕“煤制乙二醇”工艺中的含稀硝酸废水的处理，发展了一系列的方法。例如CN104945262A发展了一种催化甲醇还原稀硝酸制亚硝酸甲酯的方法，其以甲醇作为还原剂，在碳基催化剂催化作用下，在30-100℃下，将稀硝酸还原为亚硝酸，亚硝酸与甲醇酯化，制备亚硝酸甲酯的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硝酸还原的设备，其特征在于，所述设备包括单级或多级串联的微通道反应器和气液分离器，所述微通道反应器内设置有微通道，所述微通道的横截面为圆形，内径为0.1～2.0mm。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述微通道由雾化区域、扰流混合区域和混合反应区域组成；所述雾化区域设置在微通道入口处，雾化区域后依次设置扰流混合区域和混合反应区域；所述扰流混合区域和混合反应区域优选为多个，并交错设置。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述雾化区域长度为微通道流道总长度的5～10％；扰流混合区域总长度不小于微通道流道总长度的50％，优选为50～70％；混合反应区域的长度为微通道流道总长度的20～45％。4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，在所述扰流混合区域处微通道内壁上设置有扰流部件，扰流部件为月牙形、菱形、长方形、圆形、半圆形或椭圆形。5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述扰流部件当量直径为微通道直径的10％～50％，扰流部件之间间距为扰流部件当量直径的1～2倍，所述当量直径为扰流部件距离微通内壁的最大高度。6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述微通道反应器上设有硝酸混合液进料口、混合气体进料口和产品液出料口，所述微通道反应器的产品液出料口与设于气液分离器中部的进料口连接，所述气液分离器的上部设有排气口，与下一级微通道反应器的混合气体进料口连接，所述气液分离器的底部设有液体排放口，与下一级微通道反应器的硝酸混合液进料口连接。7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述微通道反应器内设有一个或多个硝酸浓度检测器，检测器与微通道反应器的出口阀门串联控制，当硝酸浓度达到设定值时，微通道反应器出口打开，反应物进入下一级微通道反应器，以溶液中硝酸质量浓度为基准，所述设定值为0.1～1％。8.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟源，孙凤侠，刘俊涛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：