用于硝酸生产的漂白塔及方法
阅读说明：本技术 用于硝酸生产的漂白塔及方法 (Bleaching tower and method for nitric acid production ) 是由 H·欧利恩 A·I·梅尔加德 于 2020-02-14 设计创作，主要内容包括：本发明包含在用于生产硝酸的方法中,使用汽提气体,例如空气、氮气、氧气或其组合,用于从水性硝酸溶液去除溶解的氮氧化物的竖直漂白塔,所述竖直漂白塔包含：规整填料；液体分配器,所述液体分配器包含具有锯齿状堰的进料箱,用于将包含所述溶解的氮氧化物的所述水性硝酸溶液通过所述锯齿状堰的向上指向的锯齿分配到所述液体分配器的穿孔的塔盘中,并且所述液体分配器位于所述规整填料上方,用于将包含所述溶解的氮氧化物的所述水性硝酸溶液分配到所述规整填料；入口和出口,两者均适合于水性硝酸溶液；和入口和出口,两者均适合于所述汽提气体。本发明进一步包含在根据本发明的竖直漂白塔中用于从水性硝酸溶液去除溶解的氮氧化物的漂白方法,其使用汽提气体,例如空气、氮气、氧气或其组合,以从所述水性硝酸溶液去除溶解的氮氧化物,包括以下步骤：-通过所述液体分配器将包含所述溶解的氮氧化物的所述水性硝酸溶液引入所述竖直漂白塔的顶部；-使所述水性硝酸溶液通过所述规整填料向下行进到所述竖直漂白塔中；-使所述水性硝酸溶液与在相对于所述水性硝酸溶液的逆流方向上移动通过所述规整填料的所述汽提气体接触；和-使包含所述去除的氮氧化物的汽提气体离开。(The present invention comprises a vertical bleaching tower for removing dissolved nitrogen oxides from an aqueous nitric acid solution using a stripping gas, such as air, nitrogen, oxygen, or a combination thereof, in a process for producing nitric acid, the vertical bleaching tower comprising: packing regularly; a liquid distributor comprising a feed box having a serrated weir for distributing the aqueous nitric acid solution comprising the dissolved nitrogen oxides through upwardly directed serrations of the serrated weir into perforated trays of the liquid distributor and located above the structured packing for distributing the aqueous nitric acid solution comprising the dissolved nitrogen oxides to the structured packing; an inlet and an outlet, both adapted for an aqueous nitric acid solution; and an inlet and an outlet, both adapted for the stripping gas. The invention further comprises a bleaching process for removing dissolved nitrogen oxides from an aqueous nitric acid solution in a vertical bleaching tower according to the invention using a stripping gas, such as air, nitrogen, oxygen or a combination thereof, for removing dissolved nitrogen oxides from the aqueous nitric acid solution, comprising the steps of: -introducing the aqueous nitric acid solution comprising the dissolved nitrogen oxides into the top of the vertical bleach tower through the liquid distributor; -passing the aqueous nitric acid solution down through the structured packing into the vertical bleaching column; -contacting the aqueous nitric acid solution with the stripping gas moving through the structured packing in a counter current direction relative to the aqueous nitric acid solution; and-letting out a stripping gas comprising said removed nitrogen oxides.)
技术领域
本发明涉及在用于生产硝酸的方法中用于从包含氮氧化物的水性硝酸溶液去除所述溶解的氮氧化物的竖直漂白塔，以及在用于生产硝酸的方法中，使用汽提气体，例如空气、氮气、氧气或其组合，用于从包含氮氧化物的水性硝酸溶液去除所述溶解的氮氧化物的漂白方法。更具体地说，本发明涉及竖直漂白塔和漂白方法，其中在生产的水性硝酸溶液中未反应的溶解的氮氧化物用汽提气体(例如空气、氮气、氧气或其组合)去除，其使用规整填料和液体分配器，这对于竖直漂白塔是新的。
背景技术
纯硝酸是具有强烈气味的透明无色液体。硝酸主要通过氨的催化氧化(奥斯特瓦尔德方法)大量产生。氨在两个阶段中转化为硝酸。氨首先在铂网上氧化，生产一氧化氮和水，参见式1：
4 NH3 (g) + 5 O2 (g) → 4 NO (g) + 6 H2O (g) (1)
然后将来自(1)的反应产物一氧化氮(NO)氧化成二氧化氮NO2(g)并进一步氧化成四氧化二氮N2O4 (g)：
2 NO (g) + O2 (g) → 2 NO2 (g) (2)
2 NO2 (g) → N2O4 (g) (3)
通过在水中吸收，氮氧化物(本文定义为至少包含二氧化氮和四氧化二氮)转化为硝酸和一氧化氮：
3 NO2 (g) + H2O (l) → 2 HNO3(aq) + NO (g) (4)
3 N2O4 (g) + H2O (l) → 4 HNO3 (aq) + 2 NO (g) (5)
获得高达68% (共沸物)的弱硝酸。
通过精馏过程，硝酸的浓度可以提高到高达99%的浓硝酸。
总反应由下式给出：
NH3 + 2 O2→ HNO3 + H2O (6)
硝酸生产设备中的主要方法单元包括氨转化器(使用氧气将氨转化为一氧化氮)、冷却器和冷凝器设备、吸收塔(在水中吸收四氧化二氮)和漂白塔(从水性硝酸溶液去除未反应的溶解的二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)气体，未反应的溶解的二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)气体使其具有其典型的褐色)。此外，包含用于基本上不含氮氧化物气体的汽提气体(例如空气、氮气、氧气或其组合)的压缩机，以及用于处理尾气的设备。当汽提气体是空气时，来自空气压缩机的全部空气被分成第一空气流和第二空气流。第一空气流作为初级空气被进料到氨转化器，而第二空气流作为次级空气被进料到漂白塔。在另一个实施方案中，次级空气也可以是在大气压下的环境空气。
硝酸生产方法的漂白阶段在漂白塔中进行。漂白塔的常规设计是用塔盘或用乱堆填料填充的竖直柱。将含有溶解的二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)气体的水性硝酸溶液在竖直柱的顶部分配。常规液体分配器含有水性硝酸溶液流的入口，其将水性硝酸溶液递送到多个塔盘。液体分配器的实例是喷嘴、带孔的圆管和进料箱。为了支撑填料并有助于气/液分配，可以使用填料支撑板或栅格。
在漂白塔中，将基本上不含氮氧化物气体的汽提气体(例如空气、氮气、氧气或其组合)逆流吹到向下通过漂白塔的塔盘行进的黄色/褐色水性硝酸溶液中，以去除未转化为HNO3 (硝酸)的溶解的二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)气体(以及可能随水性硝酸溶液流携带的未溶解的氮氧化物气体)，以及以避免形成亚硝酸(HNO2)，在硝酸用于合成硝酸铵、无机肥料或其它化学产品的情况下，应控制亚硝酸的水平。离开漂白塔底部出口的水性硝酸溶液应当是无色的。这指示溶解的二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)气体的水平充分降低。包含在汽提气体流中的去除的氮氧化物通过顶部汽提气体出口离开漂白塔。去除的氮氧化物可以返回到硝酸方法中，返回到位于吸收塔上游的氮氧化物气体的压缩机，或者直接返回到吸收塔中，用于将去除的氮氧化物转化为硝酸。所用的汽提气体可以是在大气压下的环境空气。重要的是汽提气体基本上不含氮氧化物气体(NO2、N2O4，通常为NOX)，因为这将降低从水性硝酸溶液去除氮氧化物的方法的效率。
漂白塔是硝酸生产中已知的限制单元(瓶颈)。问题是要满足高负荷下产物酸的规格。柱的设计应确保向上流动的气体(汽提气体)和向下的液体流(水性硝酸溶液)之间穿过整个柱的均匀分配和接触。本发明的目的是获得增加的硝酸生产能力和减少所用的汽提气体的量，同时至少保持水性硝酸溶液的质量，即低水平的溶解的二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)气体。
令人惊奇的是，发明人现已经发现，在漂白塔中规整填料与液体分配器组合可以满足本发明的一个或多个目的，所述液体分配器包含具有锯齿状堰的进料箱，用于将液体通过锯齿状堰的向上指向的锯齿分配到液体分配器的穿孔的塔盘。
WO 02/083260 A2 (Koch-Glitsch LP, 2002年10月24日)公开了在传质柱中的液体分配器，其将液体分配到含有一个或多个乱堆的、栅格的或规整的填料元件的在下面的传质床。锯齿状堰用于通过锯齿状堰的向下指向的锯齿将液体分配到在下面的传质床中。没有提及在硝酸生产方法的漂白阶段中的漂白塔中的使用，也没有提及使用锯齿状堰用于通过锯齿状堰的向上指向的锯齿将液体分配到液体分配器的穿孔的塔盘。
US 4,816,191 (Koch Engineering Company, 1989年3月28日)公开了用于气-液接触柱的液体分配器，其也包含锯齿状堰，用于通过锯齿状堰的向下指向的锯齿将液体分配到在下面的柱中。没有提及规整填料。
DE 4035205 A1 (Curtius, 1992年5月7日)公开了竖直逆流洗涤柱，其包含可以是规整填料的填料；位于填料上方的液体分配器；水性硝酸溶液入口和出口；和气体入口和出口。洗涤柱没有公开根据本发明的液体分配器。此外，洗涤柱用于使用稀硝酸从烟道气去除气态氮氧化物以生产二氧化氮，而不是使用基本上清洁的空气从水性硝酸溶液去除溶解的二氧化氮和四氧化二氮。
DE 4034752 A1 (Curtius, 1992年5月7日)公开了类似的逆流气-液接触柱，其包含可以是规整填料的填料；位于填料上方的液体分配器；用于任选地将稀硝酸分配到填料的入口管线和酸出口；和气体入口和出口。洗涤柱没有公开根据本发明的液体分配器，也没有将洗涤柱用于根据本发明的方法中。
EP 2 295 375 A1 (Dietrich Process Systems GmbH, 2011年3月16日)公开了汽提柱，其包含“芯-塔盘”型的液体分配塔盘，并且可以包含规整填料。洗涤柱与蒸汽一起使用以从硝基芳族化合物生产的废物流去除硫酸和硝酸，并且未公开根据本发明的液体分配器，也未将洗涤柱用于根据本发明的方法中。
发明内容
本发明提供了在用于生产硝酸的方法中，使用基本上不含氮氧化物气体的汽提气体(例如空气、氮气、氧气或其组合)，用于从包含氮氧化物的水性硝酸溶液去除所述溶解的氮氧化物的竖直漂白塔，所述竖直漂白塔包含规整填料；液体分配器，所述液体分配器包含具有锯齿状堰的进料箱，用于将包含所述溶解的氮氧化物的所述水性硝酸溶液通过所述锯齿状堰的向上指向的锯齿分配到所述液体分配器的穿孔的塔盘，并且所述液体分配器位于所述规整填料上方，用于将包含所述溶解的氮氧化物的所述水性硝酸溶液分配到所述规整填料；入口和出口，两者均适合于水性硝酸溶液；和入口和出口，两者均适合于所述汽提气体。如本文所定义的，“基本上不含氮氧化物气体”的气体可以指氮氧化物气体的含量等于或小于5重量%、或等于或小于2重量%、或等于或小于0.4重量%的气体。
在本申请的框架内，氮氧化物是指至少包含二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)。在室温和环境压力下两者都是气体，并且容易溶解在水或水性组合物中。另外，其它氮-氧物类也被认为是本发明范围内的氮氧化物，例如亚硝酸(HNO2)，并且其也在漂白方法中被去除。
水性硝酸溶液可以含有高达68%的硝酸(共沸物)。
在一个实施方案中，所述竖直漂白塔的所述规整填料的表面积为至少250 m2/m3，优选450-750 m2/m3。
在一个实施方案中，所述竖直漂白塔的所述液体分配器优选滴落点密度为至少30滴落点/m2，优选60-200滴落点/m2。
在一个实施方案中，所述规整填料的高度与所述竖直漂白塔直径之间的比率可以是至少1，优选至少1.5，更优选至少2。
本发明进一步提供了在根据本发明的竖直漂白塔中用于从包含氮氧化物的水性硝酸溶液去除所述溶解的氮氧化物的漂白方法，特别是所述竖直漂白塔包含规整填料；液体分配器，所述液体分配器包含具有锯齿状堰的进料箱，用于将包含所述氮氧化物的所述水性硝酸溶液通过所述锯齿状堰的向上指向的锯齿分配到所述液体分配器的穿孔的塔盘，并且所述液体分配器位于所述规整填料上方，用于将包含所述氮氧化物的所述水性硝酸溶液分配到所述规整填料；入口和出口，两者均适合于水性硝酸溶液；和入口和出口，两者均适合于基本上不含氮氧化物气体的汽提气体，例如空气、氮气、氧气或其组合，其使用基本上不含氮氧化物气体的汽提气体，例如空气、氮气、氧气或其组合，以从所述水性硝酸溶液去除所述溶解的氮氧化物，包括以下步骤
-通过所述液体分配器将所述水性硝酸溶液引入所述竖直漂白塔的顶部；
-使所述水性硝酸溶液通过所述规整填料向下行进到所述竖直漂白塔中；
-使所述水性硝酸溶液与在相对于所述水性硝酸溶液的逆流方向上移动通过所述规整填料的所述汽提气体接触；和
-使包含所述去除的氮氧化物的汽提气体离开。
在一个实施方案中，所述漂白方法包括将所述去除的氮氧化物返回到位于吸收塔上游的氮氧化物气体的压缩机的步骤，或直接返回到吸收塔的步骤，用于随后将所述去除的氮氧化物转化为硝酸。
在一个实施方案中，所述氮氧化物为二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)。
在一个实施方案中，所述汽提气体在所述竖直漂白塔中在相对于所述水性硝酸溶液的逆流方向上移动，并且其空气/酸溶液比率可以低于75 m3空气/m3酸溶液，优选低于45m3空气/m3酸溶液，更优选低于30 m3空气/m3酸溶液，甚至更优选低于20 m3空气/m3酸溶液。
在一个实施方案中，在所述漂白塔上的压降优选在25毫巴-65毫巴之间。
本发明进一步提供了用于生产硝酸的方法，所述方法包括将氨氧化以生产一氧化氮；将一氧化氮转化为氮氧化物，特别是NO2和N2O4；在吸收塔中将所述氮氧化物吸收在水中以生产水性硝酸溶液；使用根据本发明的漂白方法从所述水性硝酸溶液去除溶解的氮氧化物；和将所述去除的氮氧化物返回到位于吸收塔上游的氮氧化物气体的压缩机，或直接返回到吸收塔，用于随后将所述去除的氮氧化物转化为硝酸。
本发明进一步涉及在用于生产硝酸的方法中根据本发明的竖直漂白塔用于从水性硝酸溶液去除溶解的氮氧化物的用途。
本发明进一步涉及在用于生产硝酸的方法中用于从水性硝酸溶液去除溶解的氮氧化物的竖直漂白塔中，规整填料与液体分配器的组合的用途，所述液体分配器包含具有锯齿状堰的进料箱，用于将所述水性硝酸溶液通过所述锯齿状堰的向上指向的锯齿分配到所述液体分配器的穿孔的塔盘，并且所述液体分配器位于所述规整填料上方，用于将含有氮氧化物的所述水性硝酸溶液分配到所述规整填料。
附图说明
图1是显示常规硝酸设备的方法单元的简化方法流程图。
图2示意性地显示包含规整填料的竖直漂白塔。
图3是显示用于与漂白塔中的规整填料组合使用的液体分配器的实例的图像，显示向上指向的锯齿状堰。
图4是显示直接放置在竖直漂白塔中的规整填料上的液体分配器的穿孔的塔盘的图像。
具体实施方式
本发明涉及在用于生产硝酸的方法中，使用基本上不含氮氧化物气体的汽提气体，例如空气、氮气、氧气或其组合，用于从水性硝酸溶液去除溶解的氮氧化物的竖直漂白塔。如本文所定义的，“基本上不含氮氧化物气体”的气体旨在是指氮氧化物气体的含量等于或小于5重量%、或等于或小于2重量%、或等于或小于0.4重量%的气体。
所述竖直漂白塔包含规整填料；液体分配器，所述液体分配器包含具有锯齿状堰的进料箱，用于将水性硝酸溶液通过锯齿状堰的向上指向的锯齿分配到液体分配器的穿孔的塔盘，并且所述液体分配器位于规整填料上方，用于将含有氮氧化物的水性硝酸溶液分配到规整填料；入口和出口，两者均适合于水性硝酸溶液；和入口和出口，两者均适合于汽提气体。
本发明还涉及在根据本发明的竖直漂白塔中用于从水性硝酸溶液去除溶解的氮氧化物的漂白方法，其使用基本上不含氮氧化物气体的汽提气体，例如空气、氮气、氧气或其组合，以从水性硝酸溶液去除溶解的氮氧化物，包括以下步骤
-通过液体分配器将包含溶解的氮氧化物的水性硝酸溶液引入竖直漂白塔的顶部；
-使水性硝酸溶液通过规整填料向下行进到竖直漂白塔中；
-使水性硝酸溶液与在相对于水性硝酸溶液的逆流方向上移动通过规整填料的汽提气体接触；和
-使包含去除的氮氧化物的汽提气体离开。
本发明还涉及用于生产硝酸的方法。所述方法包括将氨氧化以生产一氧化氮；将一氧化氮转化为氮氧化物，特别是NO2和N2O4；和在吸收塔中将氮氧化物吸收在水中以生产水性硝酸溶液。在根据本发明的竖直漂白塔中从水性硝酸溶液去除溶解的未反应的氮氧化物。更具体地说，所述竖直漂白塔包含规整填料；液体分配器，所述液体分配器包含具有锯齿状堰的进料箱，用于将水性硝酸溶液通过锯齿状堰的向上指向的锯齿分配到液体分配器的穿孔的塔盘，并且所述液体分配器位于规整填料上方，用于将含有氮氧化物的水性硝酸溶液分配到规整填料；入口和出口，两者均适合于水性硝酸溶液；和入口和出口，两者均适合于基本上不含氮氧化物气体的汽提气体，例如空气、氮气、氧气或其组合。在竖直漂白塔中，使水性硝酸溶液与在相对于向下行进的水性硝酸溶液的逆流方向上移动的汽提气体接触。将去除的氮氧化物返回到位于吸收塔上游的氮氧化物气体的压缩机，或直接返回到吸收塔，用于随后将去除的氮氧化物转化为硝酸。
本发明进一步涉及在用于生产硝酸的方法中根据本发明的竖直漂白塔用于从水性硝酸溶液去除溶解的氮氧化物的用途。
当汽提气体是空气时，用于氨氧化的初级空气和到漂白塔的次级空气通常由空气压缩机提供。在漂白塔中以相对于水性硝酸溶液逆流方向移动的空气可以是次级空气。
图1是使用空气作为汽提气体的常规硝酸生产设备的简化示意方法流程图。氨被进料102到氨转化器105。空气被进料100到压缩机103。来自空气压缩机103的压缩空气被分成第一空气流101a和第二空气流101b。第一空气流101a作为初级空气被进料到氨转化器105，而第二空气流101b作为次级空气被进料到漂白塔110。氨在氨转化器105中被氧化为NO。NO被进料到冷却器/冷凝器104。在冷却器/冷凝器104中，NO与过量的氧反应以形成NO2，然后NO2反应以形成N2O4。NO2和N2O4在管线106中被进料到吸收塔107，在那里它们转化为硝酸并形成水性硝酸溶液。水性硝酸溶液在管线109中被进料到漂白塔110，在那里通过水性硝酸溶液与空气101b紧密接触而从水性硝酸溶液去除引起微黄色的溶解的氮氧化物。从水性硝酸溶液去除的氮氧化物在管线108中从漂白塔110进料到吸收塔107或任选地在上游方法中进一步向上以转化为硝酸。从中已经去除(即漂白)氮氧化物的水性硝酸溶液作为最终的水性硝酸溶液产物离开111竖直漂白塔110的底部。
竖直漂白塔通常用塔盘和/或乱堆填料填充。本发明涉及在竖直漂白塔中使用规整填料，与液体分配器组合，所述液体分配器包含具有锯齿状堰的进料箱，用于将水性硝酸溶液通过锯齿状堰的向上指向的锯齿分配到液体分配器的穿孔的塔盘，并且所述液体分配器位于规整填料上方，用于将含有氮氧化物的水性硝酸溶液分配到规整填料。
本发明提供了新型的竖直漂白塔，其包含规整填料与特定的液体分配器的组合。
在本发明中，使用规整填料在新的和现有的竖直漂白塔两者中提供了改进的性能，所述塔用规整填料和根据本发明的特定的液体分配器改装，如在实施例中所示。改装现有的竖直漂白塔可能需要根据需要调节方法参数以确保硝酸生产方法的最合适的操作。
图2示意性地显示使用空气作为汽提气体的用于硝酸生产方法的改装的竖直漂白塔200的实例。该漂白塔200具有底部酸出口201、上部酸入口202、次级空气入口203和次级空气出口204。酸入口202位于液体分配器208上方。漂白塔具有内管205，以减小塔的初始直径。新的塔将具有较小的直径，并且将不需要这样的内管205。规整填料206位于内管205中。液体分配器208位于规整填料206的上方。除雾器207通常位于漂白塔200的上部。次级空气入口203和优选的穿孔的区域209位于规整填料206的下方。通过次级空气入口203进入漂白塔200的次级空气在进入规整填料206中并在规整填料206中向上流动之前通常流过穿孔的区域209。次级空气在通过次级空气出口204离开漂白塔200之前通常通过除雾器207。
水性硝酸溶液通过锯齿状堰分配到穿孔的液体分配器塔盘。结果是水性硝酸溶液通过具有该分配系统的穿孔的塔盘被在很大程度上更好地分配，并且压降被优化。重要的是避免填料的腐蚀以及气体和液体流的形成通道(channelling)。填料元件完整性的损失导致漂白塔性能的损失。使用厚度至少为0.1 mm的钛或厚度为0.2 mm的不锈钢作为穿孔的塔盘材料将使腐蚀问题最小化或避免腐蚀问题。塑料、特氟隆或其它耐酸和耐热材料也可用作进料箱和穿孔的塔盘材料。
使用具有向上指向的锯齿状堰的液体分配器的优点在于，水性硝酸溶液到穿孔的塔盘的分配被优化，水性硝酸溶液与汽提气体之间的表面积(以及因此传质)被优化，流向漂白器的汽提气体的量保持最小，并且压降被优化。
图3是显示根据本公开的用于与硝酸生产方法的竖直漂白塔中的规整填料组合使用的液体分配器的图片。液体分配器包含以下元件：锯齿状堰301、进料箱302、一个或多个塔盘303和栅格304。液体分配器放置在化工厂的柱/塔中的竖直漂白塔中的规整填料的顶部上。水性硝酸溶液被进料到进料箱302。水性硝酸溶液通过锯齿状堰分配到穿孔的塔盘。在穿孔的塔盘的底部存在许多小孔。因此，水性硝酸溶液到穿孔的塔盘的分配被优化，水性硝酸溶液与汽提气体之间的表面积被优化，流向漂白器的汽提气体的量保持最小，并且压降被优化。
图4是显示穿孔的液体分配器塔盘402的图片，其中穿孔的塔盘402直接放置在规整填料401上。
液体分配器包含进料箱以接收进入漂白塔的水性硝酸溶液。水性硝酸溶液从进料箱分配到穿孔的塔盘。
进料箱具有向上指向的锯齿状堰。锯齿状堰可位于进料箱的一个或两个纵向边缘。水性硝酸溶液通过锯齿从进料箱分配并进入到穿孔的塔盘。锯齿状堰的使用及其在分配器内的定位将进一步有助于优化汽提气体与水性硝酸溶液之间的传质和/或减少所需的汽提气体的量。
各种形状的堰的锯齿可以提供相同或相似的作用，例如V形、城堡形、U形锯齿。术语“锯齿状堰”应当理解为不仅包含锯齿形，而且包含提供水性硝酸溶液的相同或相似分配作用的其它非线性形状。
在进一步的实施方案中，进料箱可以在底部和/或壁中具有孔，用于将水性硝酸溶液分配到穿孔的塔盘。孔可以是圆形的，或者可以具有竖直或水平狭缝的形状。
进料箱的底部可以位于比穿孔的塔盘更高的位置处。在另一个实施方案中，进料箱的底部可位于与穿孔的塔盘的底部相同的高度处。如果进料箱包含锯齿状堰，锯齿必须位于比穿孔的塔盘的上边缘更高。
穿孔的液体分配塔盘可以放置在支撑栅格上或直接放置在规整填料上。
竖直漂白塔的液体分配器的滴落点密度可以为至少30滴落点/m2，优选60-200滴落点/m2。
与乱堆填料或分馏塔盘相比，规整填料的均匀布置提供许多优点，例如通过柱的压降较低、容量较高、在相同塔高中效率较高、液体铺展特性优异和液体滞留量降低。
每种类型的规整填料具有特定的性能特征。在特定的应用中或在某些条件下，每种类型的规整填料提供特定的益处，其可使一种构造比其它构造更理想。
在规整填料中实现液相与气相之间的良好接触是重要的。在薄膜中均匀铺展液体的填料将表现出更好的性能。通过混合膜产生增强传质的湍流。
当在硝酸生产方法中使用规整填料并使用空气作为漂白塔中的汽提气体时，表面积从使用常规填料的250 m2/m3水性硝酸溶液改进到450-750 m2/m3。这导致所需的空气流从大于100 m3空气/m3水性硝酸溶液减少到约45 m3空气/m3水性硝酸溶液。在具有规整填料的漂白阶段中未使用的空气可以替代地用在燃烧器中，在燃烧器中氨被氧化成一氧化氮，只要尾气中的氧水平保持足够。
当使用空气作为汽提气体时，重要的是优化压缩空气的使用。来自空气压缩机的全部空气在燃烧器(作为初级空气)和漂白器(作为次级空气)之间分开。如果可以减少流向漂白器的空气，则更多的空气将可用作初级空气，并因此增加酸生产。
实施例
在发明人的多个漂白塔(A-D)中，使用空气作为汽提气体，改装规整填料和液体分配器的组合，并且与具有筛塔盘或金属环非规整填料的塔的初始设计相比，在所获得的次级空气减少和增加的酸生产方面，显示硝酸方法的显著改进。结果示于下表1中。配备有锯齿状液体分配器的规整填料获自Sulzer (Winterthur, Switzerland)。
表1漂白塔
单位 A B C D 塔直径 m 0.82 2.5 1.4 1.8 填料高度 m 4.104 2.556 2.556 2.556 吸收压力 巴 4.86 10.6 9.95 10.5 次级空气压力 巴 6.08 5.05 4.7 4.3 空气/酸比率 73.2 55.0 55.0 45.8 所获得的次级空气减少 % 34.4 47.0 38.1 62.6 增加的酸生产 % 5.9 7.5 6.5 8.5
作为改进的参考，下面给出了初始漂白塔的一些数据：
A B C D 塔盘或填料类型 填料，金属环非规整填料 筛塔盘 筛塔盘 筛塔盘 塔直径[m] 1.2 3.4 2.3 2.6 填料高度或总筛塔盘高度[m] 4.0 3.2 3.2 3.2 塔盘数量 5 5 5 空气/酸比率 112.9 133.2 84.1 103.6
结果清楚地显示增加的酸生产的改进。此外，次级空气的减少是显著的。
此外，本发明的解决方案提供了更好质量的酸，即硝酸中较低水平的HNO2。水性硝酸溶液与空气之间的表面积被优化。流向漂白塔的空气的量保持最小。使用钛和0.1 mm(钛)或0.2 mm (不锈钢)的最小厚度作为规整填料材料避免了腐蚀问题。压降保持最小。
虽然已经通过各种实施方案的描述说明了本发明，并且尽管已经相当详细地描述了这些实施方案，但是申请人的意图不是将所附权利要求的范围限制或以任何方式限定到这样的细节。本领域技术人员将容易地想到另外的优点和修改。因此，本发明在其更广泛的方面不限于所显示和描述的具体细节、代表性设备和方法以及说明性示例。因此，在不脱离申请人的总体发明构思的主旨或范围的情况下，可以偏离这样的细节。