專利名稱：生產(chǎn)純一氧化氮氣體的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種化工生產(chǎn)方法和設備。
技術(shù)背景
NO,全稱一氧化碳，室溫下無色、有毒、不燃燒，分子量30. 01，熔點-163. 6°C，沸點-151°C，一旦與大氣中的氧接觸，會被氧化成NO2 (棕黃色氣體)，NO2有強烈毒性。
NO需儲存于陰涼、通風的庫房，遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30°C。應與易(可) 燃物、鹵素、食用化學品分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應備有泄漏應急處理設備。
現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)NO氣體主要來自于生產(chǎn)硝酸的中間產(chǎn)品，艮口 4NH3+502 — 4N0+6H20+Q，但此反應需高溫高壓進行，且有N2與N20、NO2等副產(chǎn)品產(chǎn)生，分離成本很高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)純一氧化氮氣體的方法，產(chǎn)物可直接作為成品出售或使用，設備成本低，效率高。
一種生產(chǎn)純一氧化氮氣體的方法，包括以下步驟
①將質(zhì)量分數(shù)92 96 %的粗品四氧化二氮與質(zhì)量分數(shù)10 % 18 %的稀硝酸混合反應，反應在0. IMPa. G (表壓)低壓下進行；
②反應完畢后的物料經(jīng)分離，將生成的NO氣體引出，液相為稀硝酸，再繼續(xù)加入質(zhì)量分數(shù)92 96%的粗品四氧化二氮混合反應；
③重復步驟②；
④反應完畢后的物料經(jīng)分離，將生成的NO氣體引出，與步驟②和③引出的NO氣體匯合；
⑤步驟④匯合后的NO氣體通入預填好NaOH溶液的吸收塔，吸收其中少量的NO2, 得到純NO氣體，從吸收塔頂部引出、壓縮后裝瓶。
本發(fā)明的生產(chǎn)純一氧化氮氣體的方法，其中所述步驟①、②、③的反應在管式反應器中進行。
本發(fā)明的生產(chǎn)純一氧化氮氣體的方法，其中所述步驟④引出NO氣體后的液相冷卻后得到濃度為40 60%的稀硝酸，回收稀釋后供步驟①、②、③使用。也可用于生產(chǎn)硝銨或濃硝酸的原料。
本發(fā)明的生產(chǎn)純一氧化氮氣體的方法，其中所述步驟⑤的吸收塔中NaOH溶液循環(huán)使用，并采出生成的NaN02。
本發(fā)明還提供一種專用于上述生產(chǎn)純一氧化氮氣體的方法的設備，包括管式反應器a，其后依次連接中間分離器a、水冷器a、管式反應器b、中間分離器b、水冷器b、管式反應器C、末端分離器和水冷器c ；中間分離器a、中間分離器b和末端分離器的頂部出口連通后再連接NO2吸收塔和NO充裝壓縮機，NO2吸收塔底部連接吸收塔循環(huán)泵。本發(fā)明中涉及的化學反應有
1. 5N204+H20 = 2HN03+N0-Q,
這是一個放熱反應，反應速度較快，所以優(yōu)選采用管式反應器，并采用外移熱的方法，即管式反應器外再設置一個帶有冷卻液進出口的套管，將反應熱量即時帶走；反應在低壓下進行(O. IMPa. G)。
本發(fā)明是一種生產(chǎn)純NO氣體的方法，且產(chǎn)物可直接作為成品出售或使用，設備成本低，效率高。還有如下技術(shù)效果
(1)本發(fā)明原料之一為稀硝酸(質(zhì)量分數(shù)為10% 18% )，此種濃度的稀硝酸為在硝酸裝置中產(chǎn)生的廢酸，利用的成本高，排出又污染環(huán)境，本發(fā)明可將其變廢為寶，符合節(jié)能減排的國家政策；
(2)本發(fā)明采用管式反應器，確保了阻力降在合理的范圍內(nèi)，并減少了反應器的振動，防止出現(xiàn)液擊而引起安全事故。
本發(fā)明中所使用的單體設備均有市售。


圖1為本發(fā)明實施例1的設備的示意圖；其中
1 管式反應器a ;2 中間分離器a ;3 水冷器a ;4 管式反應器b ;5 中間分離器 b ；6 水冷器b ；7 管式反應器c ;8 末端分離器；9 水冷器c ；10 :N02吸收塔；11 吸收塔循環(huán)泵；12 =NO充裝壓縮機。
具體實施方式
為進一步說明本發(fā)明，結(jié)合以下實施例具體說明
實施例1
—種用于生產(chǎn)純一氧化氮氣體的設備，包括管式反應器a 1，其后依次連接中間分離器a 2、水冷器a 3、管式反應器b 4、中間分離器b 5、水冷器b 6、管式反應器c 7、末端分離器8和水冷器c 9;中間分離器a 2、中間分離器b 5和末端分離器8的頂部出口連通后再連接N02吸收塔10和NO充裝壓縮機12，N02吸收塔10底部連接吸收塔循環(huán)泵11。
此設備使用時的流程如下
①將粗品四氧化二氮(質(zhì)量分數(shù)92 96 % )與稀硝酸(質(zhì)量分數(shù)為10 % 18 % ) 混合后進入管式反應器al ；
②在管式反應器al中，四氧化二氮與稀硝酸稀硝酸中的水反應，得到硝酸和一氧化氮，方程式如下
1. 5N204+H20 = 2HN03+N0-Q
這是一個放熱反應，反應速度較快，所以采用管式反應器，并采用外移熱的方法， 反應在低壓下進行(0. IMPa. G)；
③從管式反應器al出來的的物料進入中間分離器a2，將生成的NO引出，液相為稀硝酸繼續(xù)進入管式反應器b3 ；
④在管式反應器b4中繼續(xù)加入粗品四氧化二氮，反應后物料進入中間分離器b 5，生成的NO引出，液相為稀硝酸繼續(xù)進入管式反應器c 7 ；
⑤在管式反應器c7中繼續(xù)加入粗品四氧化二氮，反應后物料進入末級分離器8， 生成的NO引出與中間分離器a和中間分離器b出來的NO氣體匯合后進入N02吸收塔10， 液相冷卻后得到濃度為40 60%的稀硝酸，用于生產(chǎn)硝銨或濃硝酸的原料；
⑥在N02吸收塔10中，NO氣體中的少量N02被加入的NaOH溶液吸收，NO氣體從吸收塔頂部采出經(jīng)NO充裝壓縮機12壓縮后裝瓶后出售，NaOH經(jīng)循環(huán)泵11循環(huán)使用，并采出生成的NaN02。
以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通工程技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1 一種生產(chǎn)純一氧化氮氣體的方法，其特征在于包括以下步驟①將質(zhì)量分數(shù)92 96%的粗品四氧化二氮與質(zhì)量分數(shù)10% 18%的稀硝酸混合反應，反應在0. IMPa. G低壓下進行；②反應完畢后的物料經(jīng)分離，將生成的NO氣體引出，液相為稀硝酸，再繼續(xù)加入質(zhì)量分數(shù)92 96%的粗品四氧化二氮混合反應；③重復步驟②；④反應完畢后的物料經(jīng)分離，將生成的NO氣體引出，與步驟②和③引出的NO氣體匯合；⑤步驟④匯合后的NO氣體通入預填好NaOH溶液的吸收塔，吸收其中少量的NO2，得到純NO氣體，從吸收塔頂部引出、壓縮后裝瓶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)純一氧化氮氣體的方法，其特征在于所述步驟①、②、 ③的反應在管式反應器中進行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)純一氧化氮氣體的方法，其特征在于所述步驟④引出 NO氣體后的液相冷卻后得到濃度為40 60%的稀硝酸，回收稀釋后供步驟①、②、③使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)純一氧化氮氣體的方法，其特征在于所述步驟⑤的吸收塔中NaOH溶液循環(huán)使用，并采出生成的NaN02。
5.用于權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)純一氧化氮氣體的方法的設備，其特征在于包括管式反應器a (1)，其后依次連接中間分離器a (2)、水冷器a (3)、管式反應器M4)、中間分離器 b (5)、水冷器b (6)、管式反應器c (7)、末端分離器(8)和水冷器c(9)；中間分離器乂2)、中間分離器b 和末端分離器(8)的頂部出口連通后再連接NO2吸收塔(10)和NO充裝壓縮機(12)，NO2吸收塔(10)底部連接吸收塔循環(huán)泵(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)純NO氣體的方法，產(chǎn)物可直接作為成品出售或使用，設備成本低，效率高。本發(fā)明原料之一為稀硝酸，此種濃度的稀硝酸為在硝酸裝置中產(chǎn)生的廢酸，利用的成本高，排出又污染環(huán)境，本發(fā)明可將其變廢為寶，符合節(jié)能減排的國家政策。
文檔編號C01B21/24GK102515122SQ201210002899
公開日2012年6月27日 申請日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者周皓, 陳林 申請人:安徽淮化股份有限公司