一種生產硝酸鈣液的方法及其裝置與流程
2024-02-04 00:22:15
本發明涉及硝酸鈣液生產技術領域，特別涉及一種稀硝酸與石灰石中和反應生產硝酸鈣液的方法及其裝置。
背景技術：
生產硝酸鈣或硝酸銨鈣的工藝中，首先要生產出合格的硝酸鈣液。硝酸鈣液是由稀硝酸與石灰石在反應槽中中和反應後，再在中和槽中用生石灰調節PH至合格，然後通過壓濾機壓濾產生清液，即為合格的硝酸鈣液。
然而，現有的稀硝酸與石灰石反應生產硝酸鈣液的工藝中存在以下缺點：（1）反應槽結構簡單，物料反應不充分，反應後的尾氣黃煙大，尾氣不處理排放，工作環境汙染嚴重，同時物料消耗大：（2）無法使用高濃度硝酸，汙染嚴重，消耗高：（3）反應槽出來的粗硝酸鈣液用生石灰直接調節PH，反應速度慢且生石灰反應不充分，生石灰消耗大；（4）調節PH後的粗硝酸鈣液全部通過壓濾機進行壓濾來生產硝酸鈣清液，造成壓濾機運行負荷大，而且當粗硝酸鈣液濃度較高時壓濾困難，甚至不能正常壓濾；（5）壓濾後產生的濾渣不經過洗滌直接外排，既汙染環境又增加消耗，當將洗滌液返進硝酸鈣液中回用時，會降低硝酸鈣液濃度，後續工段能耗高。
為了解決現有技術存在的上述缺陷，本發明研發一種硝酸鈣液的生產方法及其裝置。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種生產硝酸鈣液的方法。
本發明的另一個目的是提供生產硝酸鈣液的裝置。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種生產硝酸鈣液的方法，步驟為：
（1）將石灰石與高濃度硝酸溶液在反應塔逆流接觸，反應生成的尾氣用引風機引入吸收塔底部，石灰乳從吸收塔頂部向下噴淋與尾氣逆流接觸，將尾氣中的酸性氣體吸收，尾氣從吸收塔頂部排出，石灰乳循環吸收後排至中和槽；
（2）反應塔溢流出的粗硝酸鈣液經過粗濾器過濾後進入中和槽，硝酸鈣液與石灰乳反應調節PH後進入澄清槽進行澄清；
（3）澄清槽上部出來的硝酸鈣清液進入硝酸鈣液槽，下部的稠泥漿排入洗泥槽中，經壓濾機壓濾後，濾液通過暫存槽再送入硝酸鈣液槽，硝酸鈣液槽中的硝酸鈣液通過硝酸鈣液泵送往後工段；
（4）壓濾機濾渣壓滿後，停止進稠泥漿，通過工藝熱冷凝水進行洗滌濾渣，洗滌出來的洗泥水進入暫存槽，當濾渣洗乾淨後停止洗滌；暫存槽中的洗泥水通過暫存泵進入洗泥水槽，洗泥水槽中的洗泥水通過洗泥水泵分別進入化灰機化灰或進入配酸槽與高濃度的稀硝酸配酸；配酸槽中配好的酸通過酸泵進入反應塔底部與反應塔中的石灰石進行中和反應。
進一步地，完成上述方法的裝置，包括依次連接的吸收塔、反應塔、中和槽、澄清槽、洗泥槽、壓濾機、暫存槽、洗泥水槽、配酸槽、硝酸鈣液槽；其中吸收塔通過吸收泵與中和槽連接，通過風機與反應塔連接，並依次連接有石灰乳槽和化灰機；反應塔通過粗濾器連接中和槽；中和槽通過中和泵連接澄清槽，並依次連接有石灰乳槽和化灰機；澄清槽還與硝酸鈣液槽連接；洗泥槽通過壓濾泵與壓濾機連接；暫存槽通過暫存泵分別連接洗泥水槽和硝酸鈣液槽；洗泥水槽通過洗泥水泵分別連接配酸槽和化灰機；硝酸鈣液槽連接有硝酸鈣液泵。
更進一步地，所述的反應塔還連接有提升機。
本發明石灰石與稀硝酸在反應塔逆流接觸反應出的尾氣用引風機全部回收到吸收塔，從底部進入經過吸收塔後頂部排出；吸收泵把來自石灰乳槽的石灰乳循環打到吸收塔頂部向下噴淋與尾氣逆流接觸，將尾氣中的酸性氣體吸收，吸收塔中石灰乳循環吸收後排至中和槽，即反應塔出來的尾氣通過風機全部回收進入吸收塔後，不是用水吸收而是利用石灰乳進行吸收其中的酸性氣體，吸收效果好，尾氣排放更加清潔；反應塔溢流出的粗硝酸鈣液經過粗濾器過濾後進入中和槽，生石灰與洗泥水在化灰機中生產的石灰乳進入石灰乳槽，中和槽中的硝酸鈣液用吸收塔的石灰乳及石灰乳槽的石灰乳調節PH至合格後，進入澄清槽進行澄清；澄清槽上部出來的硝酸鈣清液進入硝酸鈣液槽；澄清槽下部的稠泥漿排入洗泥槽中，通過壓濾泵進入壓濾機，壓濾出的清液進入暫存槽通過暫存泵也進入硝酸鈣液槽，即調節好PH的渾濁粗硝酸鈣液不是全部利用壓濾機壓濾產生硝酸鈣清液，而是先進入澄清槽進行澄清濃縮，上部的清液即為硝酸鈣液成品，壓濾機僅僅壓濾澄清槽底部的濃縮後的較稠的泥漿，這種工藝減輕了壓濾機的負荷加快了壓濾速度節約了生產能耗；硝酸鈣液槽中的硝酸鈣液通過硝酸鈣液泵送往後工段；壓濾機濾渣壓滿後，停止進泥漿，改為工藝熱冷凝水進行洗滌濾渣，洗滌出來的洗泥水進入暫存槽，當濾渣洗乾淨後停止洗滌，本發明使用工藝冷凝水首先進行洗滌濾渣，保證濾渣乾淨排放，既回收了濾渣中的硝酸鈣液又減少了濾渣對環境的汙染；暫存槽中的洗泥水通過暫存泵進入洗泥水槽，洗泥水槽中的洗泥水通過洗泥水泵分別進入化灰機化灰或進入配酸槽與高濃度的稀硝酸配酸，提高了硝酸鈣液的濃度，對後工段節約能源消耗降低生產成本效果十分明顯；配酸槽中配好的酸通過酸泵進入反應塔底部與反應塔中的石灰石進行中和反應。
與現有技術相比，本發明具有以下優點：
（1）能夠消除反應後的尾氣黃煙問題；
（2）使用高濃度的稀硝酸進行反應，可以提高硝酸鈣液的濃度，降低了後工段能源消耗；
（3）調節PH不直接使用生石灰而用石灰乳，降低生石灰的消耗；
（4）調節PH後的粗硝酸鈣液先進行澄清，澄清液不用壓濾可直接作為硝酸鈣液為後工段使用，澄清產生的稠泥漿才用壓濾機壓濾，大大減輕壓濾機的負荷；
（5）壓濾機產生的濾渣能夠洗滌乾淨，減少了汙染排放，節約了原料消耗；
（6）洗滌濾渣產生的低濃度的洗泥水綜合利用，不直接進入硝酸鈣液中，降低了後工段的能源消耗。
本發明消除了反應後的尾氣黃煙問題，減少了汙染排放，原料消耗量低，能耗低。
附圖說明
圖1為本發明生產硝酸鈣液的裝置的結構示意圖；
圖中：1-吸收泵、2-吸收塔、3-風機、4-提升機、5-反應塔、6-粗濾器、7-石灰乳槽、8-酸泵、9-中和槽、10-中和泵、11-澄清槽、12-洗泥槽、13-壓濾泵、14-壓濾機、15-暫存槽、16-暫存泵、17-洗泥水槽、18-洗泥水泵、19-配酸槽、20-硝酸鈣液槽、21-硝酸鈣液泵、22-化灰機。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明作進一步說明。
如圖1所示的生產硝酸鈣液的裝置，包括依次連接的吸收塔2、反應塔5、中和槽9、澄清槽11、洗泥槽12、壓濾機14、暫存槽15、洗泥水槽17、配酸槽19、硝酸鈣液槽20；其中吸收塔2通過吸收泵1與中和槽9連接，通過風機3與反應塔5連接，並依次連接有石灰乳槽7和化灰機22；反應塔5通過粗濾器6連接中和槽9，並連接有提升機4；中和槽9通過中和泵10連接澄清槽11，並依次連接有石灰乳槽7和化灰機22；澄清槽11還與硝酸鈣液槽20連接；洗泥槽12通過壓濾泵13與壓濾機14連接；暫存槽15通過暫存泵16分別連接洗泥水槽17和硝酸鈣液槽20；洗泥水槽17通過洗泥水泵18分別連接配酸槽19和化灰機22；硝酸鈣液槽20連接有硝酸鈣液泵21。
上述裝置在運行時，步驟為：
（1）將石灰石通過提升機4送入反應塔5頂部，將稀硝酸送入反應塔5底部，石灰石與稀硝酸在反應塔逆流接觸，反應生成的尾氣用引風機3引入吸收塔2底部，反應塔5溢流出的粗硝酸鈣液經過粗濾器6過濾後進入中和槽9；
（2）石灰乳從吸收塔2頂部向下噴淋與尾氣逆流接觸，將尾氣中的酸性氣體吸收，尾氣從吸收塔頂部排出，石灰乳循環吸收後通過吸收泵1排至中和槽9；
（3）在中和槽9中硝酸鈣液與石灰乳反應調節PH，通過中和泵進入澄清槽進行澄清，上部出來的硝酸鈣清液進入硝酸鈣液槽20，下部的稠泥漿排入洗泥槽12中，經壓濾機14壓濾後，濾液通過暫存槽15再送入硝酸鈣液槽20，硝酸鈣液槽20中的硝酸鈣液通過硝酸鈣液泵21送往後工段；
（4）壓濾機14濾渣壓滿後，停止進稠泥漿，通過工藝熱冷凝水進行洗滌濾渣，洗滌出來的洗泥水進入暫存槽15，當濾渣洗乾淨後停止洗滌，暫存槽15中的洗泥水通過暫存泵16進入洗泥水槽17，洗泥水槽17中的洗泥水通過洗泥水泵18分別進入化灰機22化灰或進入配酸槽19與高濃度的稀硝酸配酸，配酸槽19中配好的酸通過酸泵8進入反應塔5底部與反應塔5中的石灰石進行中和反應。