背景及概述^[1][2]

亞硝酸鈣是新發(fā)現(xiàn)的水泥添加劑，需求量很大。在混凝土中用亞硝酸鈣作為混合添加劑不僅對鋼筋有防腐蝕作用，同時還有良好的防凍、防銹、速凝和增強(qiáng)作用。當(dāng)混凝土中亞硝酸鈣的添加量為2 %( 質(zhì)量分?jǐn)?shù))時，可使橋梁使用壽命延長15～50a，抗壓強(qiáng)度增加 10～25MPa。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，亞硝酸鈣作為一種大宗的無機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品具有廣闊的市場前景。

制備^[1]

目前國內(nèi)外均用壓力小于0.2MPa以下的硝酸氧化氮?dú)鈦砩a(chǎn)。由于壓力低、致使生產(chǎn)設(shè)備龐大，生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品成本高。采用目前低壓力氧化氮?dú)馍a(chǎn)亞硝酸鈣的方法，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場的需求，有必要尋找一種能在高壓力氧化氮?dú)鈼l件下，生產(chǎn)亞硝酸鈣的新方法和相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備。CN02134123.0提供了實(shí)施本工藝的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝。

本發(fā)明的工藝設(shè)備，包括有級吸收塔1，第二級吸收塔2，沉淀槽11和中和塔3，吸收 塔1、2底部分別為分離器12、13，頂部分別為噴射器14、15，級吸收塔1通過塔底分離器12上的一根管道16，與第二級吸收塔2的塔頂噴射器15相連接，該分離器12上的第二根管道 17，通過循環(huán)壓力泵7及其輸出管道18與第二級吸收塔2底部分離器13相連接，第二級吸收塔 2底部的一根管道19連接沉淀槽11，另一根管道為尾氣排出總管20，中和塔3頂部有一根管道 21通過壓力泵9與沉淀槽11的上清液輸出管22相連接，沉淀槽11底有硝酸鈣沉淀排出管23， 中和塔3底部有亞硝酸鈣溶液排出管24，中和塔頂部的尾氣排出管25與尾氣總排出管20連接， 在級吸收塔1前還設(shè)置有調(diào)節(jié)NO濃度的氧化器10，該氧化器的一根管道26與級吸收 塔頂?shù)膰娚淦?4相連接，另一根管道27通過并聯(lián)的帶有開關(guān)閥28與29的兩個分支管道30與 31，分別與第二級吸收塔2頂部的噴射器15及中和塔3底部相連接，此外，在、二兩級吸收塔頂?shù)膰娚淦?4、15頂部，分別連接有輸入管道32、33并通過各自的水冷卻器5與6與各自的 壓力泵7、8的輸出管道18、34連接，氧化器10的前端裝有水冷卻器4，可把0.3-0.9MPa的高溫氧化氮?dú)怏w冷卻到150℃-250℃的所需范圍。

生產(chǎn)工藝過程如下：把03-0.9MPa的高溫氧化氮?dú)釴Ox，通過水冷卻管4降溫至150℃-250℃，輸送至氧化器10， 調(diào)節(jié)NO的濃度，通常使NO∶NOx的比值在0.5-0.6，然后通過管道26和噴射器14輸送至 級吸收塔1內(nèi)，將重量比濃度為9-13％的新鮮石灰乳從塔1底部送入吸收塔，在塔內(nèi)進(jìn)行快速吸收反應(yīng)，氧化氮?dú)庵械腘O及NO₂同Ca(OH)₂反應(yīng)生成亞硝酸鈣和少量的硝酸鈣，反應(yīng)后的 氣液混合物在塔底的分離器12中將氣、液分離，未反應(yīng)的氣體由管道16通過第二級吸收塔頂?shù)膰娚淦?5，進(jìn)入第二級吸收塔2內(nèi)，由分離器12經(jīng)管道17分離下來的由亞硝酸鈣、硝酸鈣、未 反應(yīng)的氫氧化鈣和水組成的混合液，通過壓力循環(huán)泵7將其一部分經(jīng)管道18送入第二級吸收塔2內(nèi)，繼續(xù)進(jìn)行吸收反應(yīng)；

反應(yīng)后的氣液混合物，又在該塔底的分離器13中進(jìn)行氣液分離，尾氣由總排氣管道20送至尾氣處理系統(tǒng)，而分離出的混合液一部分經(jīng)管道19進(jìn)入沉淀槽11進(jìn)行沉淀， 其底部的沉淀硝酸鈣由管道23排出，其上消液經(jīng)管道22由壓力泵9和輸出管道21送入中和塔3 的底部，所需氧化氮?dú)庥裳趸鹘?jīng)管道27、閥門29和管道31補(bǔ)充入中和塔3內(nèi)，將殘留的 Ca(OH)₂中和掉，即生成PH值為7-8的亞硝酸鈣中和液，由管道24送入后加工工序，尾氣由管 道25送入總排氣管排出。分離器12分離出的混合液，除一部份由壓力泵7送入水冷卻器5，冷卻到30℃-50℃后經(jīng)管道32和噴射器14返回級吸收塔內(nèi)，而由分離器13分離出來的混合液， 由壓力泵8經(jīng)管道34送入水冷卻器6冷卻至30℃-38℃后，經(jīng)管道33和噴射器15返回第二級吸收塔內(nèi)；在第二級吸收塔進(jìn)行吸收反應(yīng)時，不足的氧化氮?dú)?，可由氧化?0、管道27、閥門28 和管道30經(jīng)噴射器15補(bǔ)入塔內(nèi)。

圖1為本發(fā)明工藝流程圖

圖2為本發(fā)明設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

圖中標(biāo)記：1為級吸收塔，2為第二級吸收塔，3為中和塔，4、5、6為水冷卻管，7、8 為壓力循環(huán)泵，9為壓力泵，10為氧化器，11為沉淀槽，12、13為吸收塔底分離器，14、15為 吸收塔頂噴射器，16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、30、31、32、33、34均 為管道，28、29為閥門。

應(yīng)用 ^[3]

干混砂漿，是建材領(lǐng)域新興的干混材料之一，以水泥為主要膠結(jié)料與干 燥篩分處理的細(xì)集料、礦物摻合料、加強(qiáng)材料和外加劑按一定比例混合而成 的混合物。干混砂漿具有便于運(yùn)輸和儲存的特點(diǎn)，但是干混砂漿在作為地坪 砂漿使用時，其抗耐磨性較低，由此限制了干混砂漿的應(yīng)用。

CN201410681304.9提供一種干混耐磨地坪砂漿，該干混耐磨地坪砂漿具有優(yōu)異的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和耐磨性。所述干混耐磨地坪砂漿含有水泥、粉煤灰、鋼渣、河砂、羥乙基纖維素、苯乙烯-丁二 烯共聚物、減水劑、早強(qiáng)劑和亞硝酸鈣；相對于100重量份的河砂，所述水 泥的含量為15-25重量份，所述粉煤灰的含量為10-15重量份，所述鋼渣的含量為5-8重量份，所述羥乙基纖維素的含量為3-6重量份，所述苯乙烯- 丁二烯共聚物的含量為4-7重量份，所述減水劑的含量為0.3-0.5重量份，所述早強(qiáng)劑的含量為0.5-0.8重量份，所述亞硝酸鈣的含量為1-3重量份。本發(fā)明提供的干混耐磨地坪砂漿通過各物料的協(xié)同作用使得該干混耐磨地坪砂漿能夠在寒冷環(huán)境中使用，即使使用溫度低至-15℃，該干混耐磨地坪砂漿使用后也不出現(xiàn)開裂和剝落的情況。

主要參考資料

[1] CN02134123.0 一種生產(chǎn)亞硝酸鈣的新工藝及其設(shè)備

[2]田永淑.氨氧化法制亞硝酸鈣[J].無機(jī)鹽工業(yè),2003(03):32-33.

[3]CN201410681304.9 干混耐磨地坪砂漿及其制備方法