我國雙加壓法稀硝酸生產(chǎn)工藝技術(shù)淺析研究

李鳳桐

摘 要：隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對稀硝酸的使用量也在逐漸提升，因此在稀硝酸的生產(chǎn)過程中逐漸改進(jìn)了生產(chǎn)方法。雙加壓法作為現(xiàn)階段稀硝酸生產(chǎn)工藝的常見使用方法，在稀硝酸生產(chǎn)的過程中得到了廣泛應(yīng)用。但是現(xiàn)階段在雙加壓法的使用過程中，雖然能夠確保尾氣的排放量相對減少并且降低了原材料的消耗率，但是還存在一些問題，影響了雙加壓法在稀硝酸生產(chǎn)過程中的應(yīng)用質(zhì)量。因此為了保障有效的改善稀硝酸生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，本文通過分析雙加壓法在稀硝酸生產(chǎn)過程中的實(shí)際使用流程及出現(xiàn)的問題，探究如何通過改善雙加壓法的應(yīng)用，提高稀硝酸的生產(chǎn)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：雙加壓法;稀硝酸;生產(chǎn)工藝;技術(shù)

目前很多稀硝酸生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)稀硝酸時(shí)，還在使用低壓法生產(chǎn)系統(tǒng)，低壓法生產(chǎn)系統(tǒng)的使用不僅對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，還會(huì)導(dǎo)致原材料的消耗率提高，從而增加了生產(chǎn)成本。所以為了改善這一現(xiàn)狀，我國對雙加壓法稀硝酸生產(chǎn)工藝進(jìn)行了大力的推廣。通過雙加壓法生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)系統(tǒng)的使用，不僅保證企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模能夠逐步擴(kuò)大，而且減少了企業(yè)對環(huán)境造成的污染程度，因此，有效的提高雙加壓法在稀硝酸生產(chǎn)工藝技術(shù)中應(yīng)用的工藝水平，是現(xiàn)階段稀硝酸生產(chǎn)管理人員的主要責(zé)任和義務(wù)。相應(yīng)的技術(shù)人員也要不斷的改善雙加壓系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保障稀硝酸生產(chǎn)企業(yè)能夠通過工藝技術(shù)的改善，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

1 雙加壓法在稀硝酸生產(chǎn)過程中的應(yīng)用

在雙加壓法的實(shí)際使用過程中，需要設(shè)定雙加壓法系統(tǒng)的運(yùn)行溫度，而現(xiàn)階段大部分系統(tǒng)就會(huì)將運(yùn)行溫度設(shè)定為20攝氏度左右，在20攝氏度進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行過程中所排放的尾氣，含酸量相對較高，并且由于尾氣吸收塔的壓差在0.05兆帕左右，因此導(dǎo)致在尾氣的排出過程中會(huì)出現(xiàn)過多的酸性氣體。同時(shí)出口的溫度大概在140攝氏度左右，近口的溫度大概在350攝氏度左右，氧化氮壓縮機(jī)的出口壓力為0.8兆帕，出口工作壓力為0.3兆帕，總的出風(fēng)量為6萬立方米每小時(shí)。當(dāng)前汽輪機(jī)在工作過程中的耗氣量為16噸，而工作時(shí)的轉(zhuǎn)速為10000每米。在針對雙加壓法進(jìn)行運(yùn)行的過程中，首先進(jìn)行了試運(yùn)行，存在的問題主要有以下兩個(gè)，首先汽輪機(jī)為系統(tǒng)提供了原動(dòng)力，而由于汽輪機(jī)在實(shí)際使用過程中所提供的蒸汽的質(zhì)量相對較差，所以導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，使用雙加壓法生產(chǎn)出的稀硝酸的質(zhì)量不能夠滿足現(xiàn)階段稀硝酸工藝性能標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)提供的蒸汽中的含硅量也不滿足行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并且軟水中的含硅量相對較大。在將氣體和水分進(jìn)行分離的過程中，由于沒有完全焊死內(nèi)分離器，導(dǎo)致汽水分離的效果不佳，從而使蒸汽中含有大量的水分，尤其是在蒸汽進(jìn)行過熱的過程中水分會(huì)轉(zhuǎn)化為蒸氣，設(shè)備上還有過多的水分雜質(zhì)，既影響了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，又會(huì)使管道內(nèi)的阻力增加。這樣不僅會(huì)導(dǎo)致稀硝酸的生產(chǎn)質(zhì)量下降，還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備在長時(shí)間的運(yùn)行過程中出現(xiàn)管道爆裂的危險(xiǎn)。所以在稀硝酸生產(chǎn)過程中，管理人員一定要確保能夠使內(nèi)分離器完全焊死，并且增加相應(yīng)的除硅系統(tǒng)，保障在水汽中的硅元素能夠被完全去除。還可以使用軟水代替給水泵中添加的自來水，這樣可以使氣體和水分分離的效果更佳。除了要確保汽輪機(jī)的運(yùn)行良好以外，還需要保障鍋爐水循環(huán)泵和減溫器噴頭的使用效果得到有效的提高，現(xiàn)階段鍋爐水循環(huán)泵在實(shí)際的使用過程中可能會(huì)存在流量較小的問題，因此在生產(chǎn)稀硝酸的過程中，由于不能夠提供足量的水以及保證不了水的流量達(dá)到稀硝酸的生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)，從而會(huì)導(dǎo)致雙加壓系統(tǒng)的生產(chǎn)效率下降，并且沒有足夠的水及時(shí)沖洗掉設(shè)備中的焊條頭或者鐵屑等雜物，也會(huì)使系統(tǒng)在長時(shí)間運(yùn)行過程中，使用壽命受到影響。在減溫器噴頭的使用過程中，可能會(huì)發(fā)生阻塞的問題，因此要保證，及時(shí)的對減溫器的噴頭進(jìn)行清洗和吹掃，防止管壁上出現(xiàn)過多的雜物，影響液體的流動(dòng)。

2 使用雙加壓法進(jìn)行稀硝酸生產(chǎn)存在的問題

當(dāng)前在稀硝酸生產(chǎn)過程中使用雙加壓系統(tǒng)存在的問題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，首先，在雙加壓系統(tǒng)中會(huì)使用氧化氮壓縮機(jī)，而氧化氮壓縮機(jī)在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，可能會(huì)存在振動(dòng)幅度相對過大的問題，同時(shí)最高的軸振動(dòng)值可以達(dá)到40微米，而一般的氧化氮壓縮機(jī)的振動(dòng)幅度臨界值為62微米，因此，長時(shí)間的振動(dòng)幅度過大，可能會(huì)導(dǎo)致氧化氮壓縮機(jī)的使用壽命下降，從而影響了雙加壓系統(tǒng)稀硝酸生產(chǎn)的效率，并且增加了系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的危險(xiǎn)性。所以，必須在實(shí)際設(shè)備使用前進(jìn)行轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)。其次是在轉(zhuǎn)速相對較低的壓轉(zhuǎn)速狀態(tài)下會(huì)使用四合一機(jī)組運(yùn)行，而現(xiàn)階段在針對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試的過程中，將整個(gè)機(jī)組運(yùn)行的轉(zhuǎn)速設(shè)置為10000轉(zhuǎn)每米，雖然這樣可以保證，在稀硝酸生產(chǎn)過程中減少尾氣的排放量，并且使系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到有效的提高，但是，如果長時(shí)間使用這一轉(zhuǎn)速對設(shè)備的運(yùn)行，造成了很大的挑戰(zhàn)，所以要合理控制工作的轉(zhuǎn)速，保持蒸汽的平衡。然后存在的第3個(gè)問題是，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中需要系統(tǒng)油的冷卻器，如果系統(tǒng)油不被冷卻，即會(huì)造成整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行溫度過高，產(chǎn)生嚴(yán)重的危險(xiǎn)事故，又會(huì)造成設(shè)備的使用壽命降低，所以必須要對系統(tǒng)有進(jìn)行相應(yīng)的冷卻，但是系統(tǒng)油冷卻器的換熱面積較小，不能夠確保系統(tǒng)由進(jìn)行全面的冷卻，所以這時(shí)需要安裝兩臺(tái)以上的系統(tǒng)油冷卻器。同時(shí)在水循環(huán)的過程中，還要保證水循環(huán)的量和循環(huán)的流速滿足設(shè)備運(yùn)行要求。最后是在使用雙加壓法進(jìn)行稀硝酸生產(chǎn)的過程中，尾透的出口溫度大概在140攝氏度左右，而進(jìn)口的溫度可以達(dá)到350攝氏度左右，由于兩者的溫度相差為110攝氏度，溫差過高可能會(huì)導(dǎo)致所有的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)的使用效率下降，從而出現(xiàn)了能源浪費(fèi)的現(xiàn)象。

3 提高雙加壓法稀硝酸生產(chǎn)效率的措施

為了有效解決雙加壓法稀硝酸生產(chǎn)過程中存在的問題，并且提高生產(chǎn)效率，可以采取以下幾種措施，首先，應(yīng)該將現(xiàn)在使用的低壓蒸汽設(shè)備換為濃硝設(shè)備，由于使用濃硝設(shè)備可以保證蒸發(fā)器和加熱器產(chǎn)生更多的蒸汽尾氣，并且有效的維持蒸汽尾氣的壓力符合標(biāo)準(zhǔn)值，所以轉(zhuǎn)化為濃硝設(shè)備能夠提高蒸汽的使用效率。在蒸汽的后期使用過程中，為了保證水的流量能夠滿足整個(gè)生產(chǎn)流程，還可以使用水處理熱水箱收集氣體，并且對軟水進(jìn)行加熱，從而保證熱水泵能夠及時(shí)的將軟水傳輸至鍋爐房，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，以及避免蒸汽出現(xiàn)過多的流失現(xiàn)象。其次是要想提高生產(chǎn)效率，需要有效的降低生產(chǎn)原材料的使用數(shù)量，并且提高生產(chǎn)原材料的利用率，而在設(shè)備的運(yùn)行過程中對氨和蒸汽的消耗量相對較大，所以必須要通過調(diào)整開車的程序，降低對氨和蒸汽的消耗量。這時(shí)可以對氧化爐的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且將其調(diào)節(jié)為點(diǎn)火的風(fēng)量，同時(shí)保證塔充液能夠被完全吸收，從而使氨空比的配置達(dá)到最佳，并且完成點(diǎn)火操作。還要在系統(tǒng)運(yùn)行條件允許的情況下提高工作轉(zhuǎn)速，并且將吸收塔的壓力差值增加到45千帕。最后是在水循環(huán)的過程中要盡量避免使用補(bǔ)充的循環(huán)水泵，由于經(jīng)過高壓軟水的處理以后，可以直接進(jìn)入到吸收塔中進(jìn)行相應(yīng)的水循環(huán)過程，所以只要保證水循環(huán)的壓力，能夠進(jìn)行合理的控制，即可以去掉補(bǔ)充循環(huán)水泵系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段雙加壓法應(yīng)用于稀硝酸生產(chǎn)的過程中具備良好的生產(chǎn)性能，并且也能夠保證整個(gè)雙加壓系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。因此負(fù)責(zé)稀硝酸生產(chǎn)管理的工作人員和技術(shù)人員，必須要解決雙加壓系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在的缺陷，從而使稀硝酸的生產(chǎn)企業(yè)獲得更多的經(jīng)濟(jì)收益。

參考文獻(xiàn)：

[1]衡東偉. 雙加壓法硝酸生產(chǎn)工藝優(yōu)化研究[D].蘭州：蘭州大學(xué)，2018.

[2]陳應(yīng)萍.雙加壓法硝酸生產(chǎn)中吸收加水問題的研究[J].化肥工業(yè)，2017，44（03）：56-58+86.

[3]單維.探究稀硝酸雙加壓法生產(chǎn)裝置工藝設(shè)計(jì)[J].化工管理，2016（27）：114.

[4]白銀慧.雙加壓法硝酸生產(chǎn)氧化和吸收效果計(jì)算及應(yīng)用[J].安徽化工，2016，42（03）：51-54.