專利名稱：生產(chǎn)液體三氧化二氮的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種化工生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
三氧化二氮是一種酸性氧化物，有毒，可溶于苯、乙醚、氯仿(三氯甲烷)、四氯化碳(四氯甲烷)、酸堿不穩(wěn)定，常壓下即可分解為一氧化氮和二氧化氮。三氧化二氮是亞硝酸的酸酐，亞硝酸由于不穩(wěn)定，一般制成亞硝酸鈉儲存，使用時加強酸即可生成，亞硝酸廣泛應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)，如亞硝化，重氮化反應(yīng)，由于在亞硝酸鈉制成亞硝酸過程中需要加入水，強酸，且反應(yīng)后有鈉離子出來，所以其應(yīng)用有一定的局限性。使用三氧化二氮代替亞硝酸進行亞硝化和重氮化，可以在無水狀態(tài)下進行，且反應(yīng)后無鈉離子產(chǎn)生，還可以顯著減少廢水排放的總量，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，擁有較好的應(yīng)用前景。但其生產(chǎn)還有缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型所解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)液體三氧化二氮的設(shè)備，可生產(chǎn)得到液體三氧化二氮產(chǎn)物，且產(chǎn)物可直接作為成品出售或使用，易保存，設(shè)備成本低，效率高。一種生產(chǎn)液體三氧化二氮的設(shè)備，包括管式反應(yīng)器a，其后依次連接中間分離器a、水冷器a、管式反應(yīng)器b、中間分離器b、水冷器b、管式反應(yīng)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依次連接水冷器d、除酸器、壓縮機、冷凍鹽水冷卻器、氨冷器、反應(yīng)器。所述反應(yīng)器為陶瓷規(guī)整填料塔。本實用新型中涉及的化學(xué)反應(yīng)有I. 5N204+H20 = 2HN03+N0-Q,這是一個放熱反應(yīng)，反應(yīng)速度較快，所以優(yōu)選采用管式反應(yīng)器，并采用外移熱的方法，即管式反應(yīng)器外再設(shè)置一個帶有冷卻液進出口的套管，將反應(yīng)熱量即時帶走；反應(yīng)在低壓下進行(O. IMPa. G)；N204+2N0 = 2N203-Q,這是一個放熱反應(yīng)，反應(yīng)物配比采用NO過量的方案。本實用新型最后得到的液體三氧化二氮采用氨壓縮機制冷并部分使用冷凍鹽水作為載冷劑儲存N2O3，儲存條件0. 01 O. 05M Pa. G，-21 _15°C，液態(tài)儲存和運輸。本實用新型可以得到以下技術(shù)效果(I)本實用新型原料之一為稀硝酸(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，本實用新型可將其變廢為寶，符合節(jié)能減排的國家政策；(2)本實用新型采用管式反應(yīng)器，確保了阻力降在合理的范圍內(nèi)，并減少了反應(yīng)器的振動，防止出現(xiàn)液擊而引起安全事故；(3)本實用新型采用液體N2O4作為原料與NO反應(yīng)生產(chǎn)三氧化二氮，反應(yīng)為鼓泡式、氣液流接觸，相較于用NO與NO2的氣-氣流反應(yīng)，反應(yīng)更易操作，反應(yīng)也更完全；(4)從反應(yīng)器出來的三氧化二氮產(chǎn)品溫度為_15°C _22°C，只需閃蒸出溶解的NO后即可直接進入儲運工序；(5)設(shè)備成本低，效率高。本實用新型中所使用的單體設(shè)備均有市售。

圖I為本實用新型實施例I的設(shè)備的示意圖；其中I :管式反應(yīng)器a ;2 :中間分離器a ;3 :水冷器a ;4 :管式反應(yīng)器b ;5 :中間分離器b ；6 :水冷器b ；7 :管式反應(yīng)器c ；8 :末端分離器；9 :水冷器c ；13 :水冷器d ；14 :除酸器；15 壓縮機；16 :冷凍鹽水冷卻器；17 :氨冷器；18 :反應(yīng)器；19 :調(diào)整罐。
具體實施方式
為進一步說明本實用新型，結(jié)合以下實施例具體說明實施例I :一種用于生產(chǎn)液體三氧化二氮的設(shè)備，包括管式反應(yīng)器al，其后依次連接中間分離器a2、水冷器a3、管式反應(yīng)器b4、中間分離器b5、水冷器b6、管式反應(yīng)器c7、末端分離器8和水冷器c9 ;中間分離器a2、中間分離器b5和末端分離器8的頂部出口連通后再依次連接水冷器dl3、除酸器14、壓縮機15、冷凍鹽水冷卻器16、氨冷器17、反應(yīng)器18。所述反應(yīng)器18為陶瓷規(guī)整填料塔，其底部后連通至調(diào)整罐19。此設(shè)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(yīng)器al ；②在管式反應(yīng)器al中，四氧化二氮與稀硝酸稀硝酸中的水反應(yīng)，得到硝酸和一氧化氮，方程式如下I. 5N204+H20 = 2HN03+N0-Q這是一個放熱反應(yīng)，反應(yīng)速度較快，所以采用管式反應(yīng)器，并采用外移熱的方法，反應(yīng)在低壓下進行(O. IMPa. G)；③從管式反應(yīng)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(yīng)器b3 ；④在管式反應(yīng)器b4中繼續(xù)加入粗品四氧化二氮，反應(yīng)后物料進入中間分離器b5，生成的NO引出，液相為稀硝酸繼續(xù)進入管式反應(yīng)器c7 ；⑤在管式反應(yīng)器c7中繼續(xù)加入粗品四氧化二氮，反應(yīng)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氣體匯合后經(jīng)水冷器13后降至常溫后，并入除酸器14分離除去硝酸；⑥從除酸器14出來的原料氣體經(jīng)壓縮機15 —級壓縮至O. 32MPa. G，再經(jīng)冷凍鹽水冷卻器16和氨冷器17，溫度降至-25°C _30°C后進入反應(yīng)器18底部；⑦在反應(yīng)器18 (為陶瓷規(guī)整填料塔)中，純品液體N204 (質(zhì)量分數(shù)不低于99. 7 % )從頂部進入，與底部原料氣中的NO發(fā)生反應(yīng)，方程式如下[0034]N204+2N0 = 2N203-Q，這是一個放熱反應(yīng)，反應(yīng)物配比采用NO過量的方案，NO氣體從反應(yīng)器底部的鼓泡段加入，反應(yīng)壓力為O. 15 O. 3MPa. G，反應(yīng)溫度為-15°C _22°C，液體N204從頂部加入，未被吸收的NO氣體溫度升高至-10 _8°C，混合新鮮原料氣進入除酸器14 ；⑧從反應(yīng)器18底部出來的液體N203中含有過量的NO，進入調(diào)整罐19中，減壓閃蒸后析出溶解的NO后，得到產(chǎn)品，進入產(chǎn)品儲運工序。采用氨壓縮機制冷并部分使用冷凍鹽水作為載冷劑儲存N203，儲存條件0. 01 O. 05MPa. G，-21 _15°C，液態(tài)儲存和運輸。以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(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)液體三氧化二氮的設(shè)備，其特征在于包括管式反應(yīng)器a(l)，其后依次連接中間分離器a (2)、水冷器a (3)、管式反應(yīng)器b (4)、中間分離器b (5)、水冷器b (6)、管式反應(yīng)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⑶的頂部出口連通后再依次連接水冷器d(13)、除酸器(14)、壓縮機(15)、冷凍鹽水冷卻器(16)、氨冷器(17)、反應(yīng)器(18)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于所述反應(yīng)器(18)為陶瓷規(guī)整填料塔。
專利摘要本實用新型涉及一種生產(chǎn)液體三氧化二氮的設(shè)備，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，本實用新型可將其變廢為寶，符合節(jié)能減排的國家政策；本實用新型采用液體N2O4作為原料與NO反應(yīng)生產(chǎn)三氧化二氮，反應(yīng)為鼓泡式氣液流接觸，相較于用NO與NO2的氣-氣流反應(yīng)，反應(yīng)更易操作，反應(yīng)也更完全。
文檔編號C01B21/34GK202482065SQ20122000414
公開日2012年10月10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