5-硝基苯并咪唑酮合成过程中硝酸回收装置论文和设计-何彩霞

全文摘要

本实用新型属于5‑硝基苯并咪唑酮合成装置技术领域，尤其涉及5‑硝基苯并咪唑酮合成过程中硝酸回收装置，包括废液收集罐、浓缩塔、换热器和硝酸储备罐，废液收集罐外包裹设置有换热套，换热套的进气口通过管道与浓缩塔顶部的蒸汽出口连接，换热套的出气口通过管道与冷凝器的进气口连接。该装置采用浓缩装置对废水中的稀硝酸进行浓缩回收，将稀硝酸废水中的硝酸浓缩到60％浓度后进行循环套用，一方面大大减少了废水以及固废的产生，符合绿色生产的要求；另一方面，实现了废水中硝酸的循环再利用，避免造成硝酸化学原料的浪费，节约生产成本。

主设计要求

1.5-硝基苯并咪唑酮合成过程中硝酸回收装置，包括废液收集罐、浓缩塔、换热器和硝酸储备罐，其特征在于：所述废液收集罐外包裹设置有换热套，所述换热套的进气口通过管道与浓缩塔顶部的蒸汽出口连接，所述换热套的出气口通过管道与冷凝器的进气口连接；所述废液收集罐的出料口通过管道与换热器上的废液进口连接，所述换热器上的废液出口通过管道与浓缩塔中部的硝酸加入口连接，所述换热器上的浓硝酸进口通过管道与所述浓缩塔底部的浓硝酸出口连接，所述换热器上的浓硝酸出口通过管道与硝酸储备罐的进料口连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的硝酸回收装置，其特征在于，所述换热套内在不同高度交错设置有多个挡流板。

3.根据权利要求2所述的硝酸回收装置，其特征在于，所述挡流板向下倾斜设置，所述换热套底部设置有冷凝水出口。

4.根据权利要求3所述的硝酸回收装置，其特征在于，所述浓缩塔外设置有循环水套，所述换热套和冷凝器底部的冷凝水出口通过制冷装置与浓缩塔循环水套的进水口连接。

5.根据权利要求1所述的硝酸回收装置，其特征在于，所述浓缩塔包括一级浓缩塔和二级浓缩塔，所述一级浓缩塔底部的浓硝酸出口通过管道与二级浓缩塔中部的硝酸加入口连接。

6.根据权利要求5所述的硝酸回收装置，其特征在于，所述二级浓缩塔底部的浓硝酸出口通过管道与换热器上的浓硝酸进口连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于5-硝基苯并咪唑酮合成装置技术领域，尤其涉及一种5-硝基苯并咪唑酮合成过程中硝酸回收装置。

背景技术

合成5-硝基苯并咪唑酮的过程中，需要用到稀硝酸进行硝化合成反应，该合成反应安全性较好。但是由于反应采取的是硝酸过量反应，在合成反应结束后，需要对合成物料进行洗涤分离，洗涤物料过程中会产生大量浓度为5-10％的稀硝酸废水，对于该类废水，现有技术大多采用中和后浓缩除盐排放的方法进行处理。然而，该处理方法一方面会产生较大量的三废，造成环境污染，不符合绿色生产的要求；另一方面，硝酸被作为废水进行排放，造成硝酸化学原料的浪费。

浓缩塔是现有技术中常用的稀硝酸浓缩回收装置，在浓缩塔的上部设置有喷淋水管，浓缩塔顶部设置有蒸汽出口，浓缩塔底部有浓缩后的硝酸出口。使用时，稀硝酸从浓缩塔中部稀硝酸入口进入浓缩塔内，稀硝酸在塔内蒸馏出的蒸汽进入冷凝流程，浓缩后的浓硝酸从浓缩塔底部的硝酸出口流出，进入硝酸储备罐进行收集。然而，现有技术中的硝酸浓缩回收装置存在以下缺点：(1)系统需要大量的热量来进行加热，能源耗费量高，回收成本高；(2)系统产生大量的余热没有进行回收利用，造成能源浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种5-硝基苯并咪唑酮合成过程中硝酸回收装置，该装置采用浓缩装置对废水中的稀硝酸进行浓缩回收，将稀硝酸废水中的硝酸浓缩到60％浓度后进行循环套用，一方面大大减少了废水以及固废的产生，符合绿色生产的要求；另一方面，实现了废水中硝酸的循环再利用，避免造成硝酸化学原料的浪费，节约生产成本。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种5-硝基苯并咪唑酮合成过程中硝酸回收装置，包括废液收集罐、浓缩塔、换热器和硝酸储备罐，所述废液收集罐外包裹设置有换热套，所述换热套的进气口通过管道与浓缩塔顶部的蒸汽出口连接，所述换热套的出气口通过管道与冷凝器的进气口连接；浓缩塔排出的高温蒸汽温度较高，含有大量余热，利用高温蒸汽对废液收集罐内的废液进行加热，可充分利用蒸汽中的余热，避免余热浪费，另一方面，可以节省浓缩塔内加热所耗费的能源，降低生产成本。

所述废液收集罐的出料口通过管道与换热器上的废液进口连接，所述换热器上的废液出口通过管道与浓缩塔中部的硝酸加入口连接，所述换热器上的浓硝酸进口通过管道与所述浓缩塔底部的浓硝酸出口连接，所述换热器上的浓硝酸出口通过管道与硝酸储备罐的进料口连接。浓缩塔底部排出的浓硝酸温度较高，含有大量余热，利用高温浓硝酸对废液进行加热，可充分利用浓硝酸中的余热，避免余热浪费，另一方面，可以节省浓缩塔内加热所耗费的能源，降低生产成本。

作为优选，所述换热套内在不同高度交错设置有多个挡流板，可以延长蒸汽的停留时间，换热效果更佳。

作为优选，所述挡流板向下倾斜设置，可以起到对冷凝水的导流作用，所述换热套底部设置有冷凝水出口。

作为优选，所述浓缩塔外设置有循环水套，所述换热套和冷凝器底部的冷凝水出口通过制冷装置与浓缩塔循环水套的进水口连接，对冷凝水回收再利用，节约水资源，降低生产成本。

作为优选，所述浓缩塔包括一级浓缩塔和二级浓缩塔，所述一级浓缩塔底部的浓硝酸出口通过管道与二级浓缩塔中部的硝酸加入口连接，两级浓缩塔对稀硝酸进行浓缩回收，可充分浓缩回收废水中的稀硝酸。

作为优选，所述二级浓缩塔底部的浓硝酸出口通过管道与换热器上的浓硝酸进口连接。

有益效果

本实用新型公开了一种5-硝基苯并咪唑酮合成过程中硝酸回收装置，该装置采用浓缩装置对废水中的稀硝酸进行浓缩回收，将稀硝酸废水中的硝酸浓缩到60％浓度后进行循环套用，一方面大大减少了废水以及固废的产生，符合绿色生产的要求；另一方面，实现了废水中硝酸的循环再利用，避免造成硝酸化学原料的浪费，节约生产成本。浓缩塔排出的高温蒸汽和浓硝酸温度较高，含有大量余热，利用其余热对废液进行加热，可对余热进行充分利用，避免余热浪费，另一方面，可以节省浓缩塔内加热所耗费的能源，降低生产成本。

附图说明

图1是本专利实施例1所述硝酸回收装置的结构示意图；

图2是本专利实施例2所述硝酸回收装置的结构示意图；

图中，1：废液收集罐；2：浓缩塔；3：换热器；4：硝酸储备罐；5：换热套；6：蒸汽出口；7：冷凝器；8：硝酸加入口；9：挡流板；10：冷凝水出口；11：循环水套；12：制冷装置；13：循环水套的进水口；14：一级浓缩塔；15：二级浓缩塔；16：阀门；17：泵。

具体实施方式

以下，将详细地描述本实用新型。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许实用新型人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本实用新型的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本实用新型的范围，从而应当理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。

以下实施例仅是作为本实用新型的实施方案的例子列举，并不对本实用新型构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本实用新型的实质和构思的范围内的修改均落入本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，一种5-硝基苯并咪唑酮合成过程中硝酸回收装置，包括废液收集罐1、浓缩塔2、换热器3和硝酸储备罐4，所述废液收集罐外包裹设置有换热套5，所述换热套的进气口通过管道与浓缩塔顶部的蒸汽出口6连接，所述换热套的出气口通过管道与冷凝器7的进气口连接；浓缩塔排出的高温蒸汽温度较高，含有大量余热，利用高温蒸汽对废液收集罐内的废液进行加热，可充分利用蒸汽中的余热，避免余热浪费，另一方面，可以节省浓缩塔内加热所耗费的能源，降低生产成本。

所述废液收集罐1的出料口通过管道与换热器3上的废液进口连接，所述换热器3上的废液出口通过管道与浓缩塔中部的硝酸加入口8连接，所述换热器上的浓硝酸进口通过管道与所述浓缩塔底部的浓硝酸出口连接，所述换热器上的浓硝酸出口通过管道与硝酸储备罐的进料口连接。浓缩塔底部排出的浓硝酸温度较高，含有大量余热，利用高温浓硝酸对废液进行加热，可充分利用浓硝酸中的余热，避免余热浪费，另一方面，可以节省浓缩塔内加热所耗费的能源，降低生产成本。

所述换热套内在不同高度交错设置有多个挡流板9，可以延长蒸汽的停留时间，换热效果更佳。所述挡流板向下倾斜设置，可以起到对冷凝水的导流作用，所述换热套底部设置有冷凝水出口10。所述浓缩塔外设置有循环水套11，所述换热套和冷凝器底部的冷凝水出口通过制冷装置12与浓缩塔循环水套的进水口13连接，对冷凝水回收再利用，节约水资源，降低生产成本。

实施例2

如图2所示，一种5-硝基苯并咪唑酮合成过程中硝酸回收装置，包括废液收集罐1、浓缩塔2、换热器3和硝酸储备罐4，所述废液收集罐外包裹设置有换热套5，所述换热套的进气口通过管道与浓缩塔顶部的蒸汽出口6连接，所述换热套的出气口通过管道与冷凝器7的进气口连接；浓缩塔排出的高温蒸汽温度较高，含有大量余热，利用高温蒸汽对废液收集罐内的废液进行加热，可充分利用蒸汽中的余热，避免余热浪费，另一方面，可以节省浓缩塔内加热所耗费的能源，降低生产成本。

所述浓缩塔包括一级浓缩塔14和二级浓缩塔15，所述一级浓缩塔底部的浓硝酸出口通过管道与二级浓缩塔中部的硝酸加入口连接，两级浓缩塔对稀硝酸进行浓缩回收，可充分浓缩回收废水中的稀硝酸。所述二级浓缩塔底部的浓硝酸出口通过管道与换热器3上的浓硝酸进口连接。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

设计图

5-硝基苯并咪唑酮合成过程中硝酸回收装置论文和设计

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