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如何优化硝酸工艺提高氨氧化率

摘要：在硝酸生产中，氨的氧化速率直接决定了硝酸的生产成本和产量，因此

优化创新硝酸装置，保证高的氧化率成为了硝酸生产的关键。随着经济的发展和

物价的上涨，液氨作为一种原料优化硝酸以减少液体氨的消耗的过程，提高氨的

氧化率是当今化学研究的主题。

关键词：硝酸工艺；优化；提高；氨氧化率

传统硝酸生产技术中氨的低氧化率一直是影响消耗、生产率限制和成本增加的一个重要问题。

减少消耗、创收和优化生产是提高硝酸单位竞争力的必要手段。

一、生产原理

在硝酸生产中，氨和空气混合后送入氧化炉后在催化剂以及压力的作用下氧化生成NO，

之后在一系列换热设备中进一步氧化为NO2，最后通过脱盐水将二氧化氮吸收，从而完成硝

酸生产工艺。这一过程中的氧化压力、温度、氨氧浓度、铂系催化剂、氨净化程度等方面都

和氨氧化率存在一定关系。

二、硝酸工艺的优化内容

硝酸工艺装置的优化。1.对于硝酸工艺这种化工工艺来说，装置是其最重要的一部分，

好的装置才能够有好的产品。对于硝酸工艺来说，对于现在的硝酸工艺的装置的优化可以从

双加压工艺装置和新型的高压反应釜来进行优化。对于硝酸工艺的双加压工艺装置来说，第

一，主要可以引进国际先进的双加压法稀硝酸装置，可以对其核心传动设备改用德国的GHH

的四合一机组,从而提高设备的技术水平。第二，那就是把硝酸工艺中传统使用的触媒为铂、

铑、钯的平织铂网和针织铂网的改成国际领先水平的硝酸工艺中的德国制造的FTC系列铂网

催化剂,而克服硝酸工艺的氨氧化率低，气体温度高、铂网冲击大以及机械损耗大等缺点,第

三那就是新增放空氨管而能够达到点火安全性能大大提高。

硝酸工艺的技术优化。为了优化硝酸工艺，设备是必2.不可少的，技术趋势可以真正影

响硝酸工艺的发展。对于硝酸工艺的技术的优化主要可以从新老系

统导气联产技术和间硝的浓缩塔采用规整填料,实现二级分布间以及浓硝酸酸性废水循环

利用。

硝酸工艺的3.其他优化。硝酸工艺的其他优化主要就是对硝酸工艺所需材料的优化。其

中主要就是吸收塔的材料优化和浓缩塔下游部分管道材质改造，两外就是一些小类别的工艺

过程中的优化。其中对于吸收塔的材料优化主要是将吸收塔的制作材料改为用C4钢，因为

之前采用的C2钢的抗腐蚀能力太弱，而C4钢相对抗腐蚀能力强很多，而且多次的试验研究,

在我国自行设计制造的国内C4钢发烟硝酸吸收塔与C2钢比较,在对设备的更换上节省资金是

可观的。

三、影响氨氧化率的因素

通过对硝酸生产原理的分析，可以明显的看出，影响氨氧化率的因素主要是铂网催化剂、

氧化温度、氨氧化压力、氨氧化时间、氨的纯净度和空气纯净度。这些在硝酸生产中都是必

不可少的，它们在化学反应中的特性对氨氧化率有直接的关系。

铂系催化剂对氨氧化速率的影响。主要是铂系网状催化剂的活性。1.

氨氧化与铂系催化剂活跃程度是成正比的。铂网催化剂的活性越高，氨氧化速率越高，

反之铂网催化剂活性越低，氨氧化率就越低。铂网催化剂的活性主要取决于催化剂本身的质

量、反应条件、活性表面和引起中毒的物质的影响。铂催化剂在使用时须经过加工、处理后

才能发挥作用。此外，铂系催化剂上的气体分布以及构造形式也都会对氧化率起到一定影响。

氨氧化温度。氨氧化过程中需要在高温中进行，温度是决定氨氧化率重要的因素。如2.

高于850℃,氨的氧化率能够达到95%以上,具有较高的氨氧化率。但同时还要注意的是，温度

过高会造成副反应增加，同时也会造成铂网催化剂的大量消耗，因此在要将氨氧化反应温度

控制在适量的问题，在保障氨氧化率的同时，减少铂网催化剂的消耗。在氨氧化反应中，要

严格控制氨氧化温度，不能过高也不能过低。

氨氧化压3.力。氨氧化过程中压力也是决定氨氧化率的重要因素。从氨氧化的原理上来

看，氨氧化是体积增大反应，压力升高，对反应不利。但从经济角度看，在较高的压力环境

下，可以提高铂网强度和使用寿命，在一定程度上提高硝酸的产量。氨氧化压力是通过空气

压缩机来完成的，因此要对空气压缩机的操作进行精心化管理。

氨纯净4.度。氨氧化过程中，液氨中杂质过多，易使铂网催化剂中毒，并使反应速度下

降；而且杂质过多会使氨浓度降低，不利于氨氧化反应进行，从而影响氨氧化率。氨的纯净

度越高，在氨氧化过程中就能保证氧化反应充分，对一氧化氮的生成有很大的促进作用。