一种提高葡醛内酯生产中硝酸回收率的方法

摘要

一种提高葡醛内酯生产中硝酸回收率的方法包括以下步骤：1、葡醛内酯生产过程中水解反应产生的氧化氮气体经过循环洗气塔洗气，将水解反应产生的氧化氮气体中高温水蒸气冷凝到循环洗气水中；2、循环洗气后的水解反应产生的氧化氮气体与氧化反应产生的氧化氮气体混合通入空气；3、NO2输入1-10级冷却吸收塔，在塔中控制喷淋循环稀硝酸温度在5-20℃之间，NO2气体与稀硝酸接触吸收提高稀硝酸浓度。稀硝酸浓度达到55-70%之间与浓硝酸配置成72-73%浓度的硝酸供葡醛内酯生产使用；4、水解反应产生的氧化氮气体在循环洗气过程中产生的含硝酸蒸汽冷凝水，补充到酸吸收塔中，作为稀硝酸吸收的基础溶液循环利用；本发明降低了进入碱吸收体系的氧化氮气体总量，减少了后续碱吸收耗碱量，降低了后续氧化氮气体治理的成本。

说明书

  

技术领域

  

本发明涉及药物合成生产中的物料回收、循环利用与“三废”处理领域，具体涉及葡醛内酯生产过程中硝酸分解的氧化氮气体回收利用和回收处理方法。

  

背景技术

 

我国葡醛内酯工业化生产是以淀粉为主要原料，以硝酸作为氧化剂，经氧化、水解、酯化三步化学反应而制成，在氧化反应与水解反应过程中产生大量氧化氮气体，为了降低葡醛内酯生产硝酸消耗、解决氧化氮气体污染问题，工艺上采取水循环吸收制备稀硝酸、碱循环吸收减少污染。存在以下缺陷：氧化氮气体回收率低，只回收葡醛内酯生产投入硝酸量的40%以下，带来葡醛内酯生产成本高；碱中和吸收剩余氧化氮气体消耗大；尾气排空易出现氧化氮气体排放超标等。

  

发明内容

  

本发明的目的是针对葡醛内酯生产过程中氧化氮气体吸收处理存在的缺陷，改进氧化氮气体吸收处理方法，利用氧化氮气体为原料生产制备稀硝酸、制备亚硝酸钠，解决氧化氮气体污染问题而提供一种提高葡醛内酯生产中硝酸回收率的方法。

本发明的技术方案是这样实现的： 

一种提高葡醛内酯生产中硝酸回收率的方法，是在现有技术的基础上进行工艺改进，针对水解反应产生的氧化氮气体高温、含大量水蒸气的特点，采取水循环降温喷淋洗气的方法将氧化氮气体中水蒸气冷凝到洗气水中；再将水解反应产生的氧化氮气体与氧化反应产生的氧化氮气体混合，通入空气进行转化、降温，输入吸收塔，控制吸收温度在5-20℃之间，用稀硝酸进行多级吸收，制备稀硝酸；稀硝酸在葡醛内酯生产中重复套用，使葡醛内酯生产硝酸回收率达到70%以上；经吸收处理的气体再进行碱吸收制备硝酸钠和亚硝酸钠；最后经碱吸收的气体通入氧化氮气体催化还原系统，使氧化氮气体转化生成无毒的N₂，从45m排空管排放进入大气中，最终排空气体含氧化氮低于240mg/m³，达到中华人民共和国环保标准。

    其包括以下步骤： 

    1、葡醛内酯生产过程中水解反应产生的氧化氮气体经过循环洗气塔洗气，控制循环洗气水温度在20-50℃之间，将水解反应产生的氧化氮气体中高温水蒸气冷凝到循环洗气水中；

    2、循环洗气后的水解反应产生的氧化氮气体与氧化反应产生的氧化氮气体混合通入空气，使氧化氮气体中NO与空气中O₂反应生成NO₂；

    3、NO₂输入1-10级冷却吸收塔，在塔中控制喷淋循环稀硝酸温度在5-20℃之间，NO₂气体与稀硝酸接触吸收提高稀硝酸浓度。稀硝酸浓度达到55-70%之间与浓硝酸配置成72-73%浓度的硝酸供葡醛内酯生产使用；

    4、水解反应产生的氧化氮气体在循环洗气过程中产生的含硝酸蒸汽冷凝水，补充到酸吸收塔中，作为稀硝酸吸收的基础溶液循环利用。

    如上所述的一种提高葡醛内酯生产中硝酸回收率的方法，其特征在于：步骤1所述的氧化氮废气，包括葡醛内酯生产过程中产生的氧化氮废气，但不限于葡醛内酯生产过程中产生的氧化氮废气。 

    如上所述的一种提高葡醛内酯生产中硝酸回收率的方法，其特征在于：步骤2所述的循环洗气后的水解反应产生的氧化氮气体与氧化反应产生的氧化氮气体混合通入空气，不限于空气，包括O₂与O₃； 

    如上所述的一种提高葡醛内酯生产中硝酸回收率的方法，其特征在于：步骤3所述的NO₂输入1-10级冷却吸收塔，以4-8级冷却吸收为宜；

    如上所述的一种提高葡醛内酯生产中硝酸回收率的方法，其特征在于：步骤3所述的控制喷淋循环稀硝酸温度在5-20℃之间，以控制喷淋循环稀硝酸温度在5-10℃之间为宜。

本发明的优点在于：（1）葡醛内酯生产水解反应产生的氧化氮气体水循环洗气，除去氧化氮气体中的水蒸气，同时降低温度，便于氧化氮气体转化吸收；（2）将水解反应产生的氧化氮气体在循环洗气过程中产生的含硝酸蒸汽冷凝水，作为制备稀硝酸的吸收液，消除了污染源，同时提高了硝酸回收率，降低葡醛内酯生产成本；（3）水解反应产生的氧化氮气体除去水蒸汽后与氧化反应产生的氧化氮气体合并吸收处理简化了工艺、降低了设备投入费用与运行费用；（4）采取多级低温吸收的方式，提高硝酸回收率，降低了氧化氮气体治理成本。 

  

附图说明

  

图1是本发明葡醛内酯生产中氧化氮气吸收处理的工艺流程图。

  

具体实施方式

  

下面提供本发明的具体实施例，但不应限于以下实施例：

葡醛内酯生产过程中氧化氮气体回收硝酸实例：

按图1所示的工艺过程进行操作。

（1）葡醛内酯生产过程中水解反应产生的氧化氮气体经过循环洗气塔洗气，控制循环洗气水温度在20-50℃之间，将水解反应产生的氧化氮气体中高温水蒸气冷凝到循环洗气水中； 

（2）循环洗气后的水解反应产生的氧化氮气体与氧化反应产生的氧化氮气体混合通入空气，输入转化塔中，使氧化氮气体中NO与空气中O₂反应生成NO₂；

（3）转化后的气体经过换热器冷却至20-50℃之间，输入串联的4级酸吸收塔，用冰盐水冷却稀硝酸吸收液，在塔中控制喷淋循环稀硝酸温度在5-10℃之间，NO₂与稀硝酸接触得到吸收，使稀硝酸浓度逐渐提高。当稀硝酸浓度达到55-65%时，与浓硝酸按比例混合配置成72-73%浓度的硝酸供葡醛内酯生产使用；

（4）水解反应产生的氧化氮气体循环洗气液含硝酸，套用于稀硝酸吸收塔，作为制备稀硝酸的基础溶液循环利用；

（5）酸吸收后的气体输入串联的2级碱吸收塔，用10-25%的碳酸钠水溶液循环吸收，吸收液pH值达到6.0-6.5之间，浓缩结晶制备亚硝酸钠；

（6）残留的氧化氮气体加尿素催化还原，生成无害的N₂、CO₂、H₂O从45米高空排出。

下表中是按上述工艺回收葡醛内酯生产中氧化岗位和水解岗位产生的氧化氮气体制备稀硝酸的结果 

上文虽然已示出了本发明的详尽实施例，本领域的技术人员在不违背本发明的前提下，仍可进行部分修改和变更；上文的描述和附图中提及的内容仅作为说明性的例证，并非是对本发明的限制，具有上述技术特征的一种提高葡醛内酯生产中硝酸回收率的方法，均落入本专利保护范围。