80kg/h 工业级氧化亚氮生产装置
技术方案
 

1）装置组成及工艺流程
该装置主要由以下撬块单元组成：
a. 气体发生装置→b. 冷却干燥装置→c. 压缩机组→d. 吸附纯化装置 →e.气体液化装置
 
 
2）化学反应原理
硝铵热分解时，在不同温度下将得到不同的热分解产物。利用此 特点，在热分解温度约250℃时，可得到 99%以上 N2O。
主反应式：NH4NO3→N2O+2H2O ，该反应为放热反应。
主要副反应式：NH4NO3→NH3+HNO3 ，该反应为吸热反应。
 
 
 
3）工艺流程简介
硝酸铵（NH4NO3 ）原料进入气体发生装置发生上述的分解反应，           产生的气态产物冷却，主要副产物废水排出。降温后的氧化亚氮（N2O） 等经过洗涤去除杂质后进入冷却干燥装置进一步降温脱水，进入压缩   机组。
氧化亚氮气体被压缩机增压后进入吸附纯化装置，通过多级吸附 器，气体中的杂质被填料吸附。
吸附净化后的氧化亚氮气体在气体液化装置中冷凝成液体，进入 工业级产品储罐。
 
 
4）装置规模

额定产量：工业级氧化亚氮液体 80kg/h。
操作时间：8000h/a。
生产线占地：长 25 米×宽6 米×最高 5 米 主要组成装置如下：
主要设备清单

序号	设备名称	设备数量（套）	设备主要参数	备注
1	工业级氧化亚氮生产装置	1	产量：80kg/h
1.1	气体发生装置	1
1.2	冷却干燥装置	1
1.3	压缩机组	1
1.4	吸附纯化装置	1
1.5	气体液化装置	1

原料仓储、产品低温储罐及其它相关公用工程设施由甲方自备。
 
 
 
5）原料规格
有两种类型的原料，固态和液态。
表 1 液态硝铵原料技术指标

硝酸铵质量分数	82.0%~93.0%
氨	<500mg/kg
挥发性有机物质（比如：油）	<20mg/kg（按碳计）
氯离子	<5mg/kg
铁离子	<4mg/kg
磷酸根	<10mg/kg
钙离子	<10mg/kg
硫酸根	<50mg/kg
酸度（10%wt 溶液）	5＜pH＜6.5
尿素	<5ppm
杂物	不可见
可提取有机质	<100ppm
不含抗结剂或添加剂

 
表 2 固态硝铵原料技术指标
 

氮质量分数	>34.8%
含水量	<0.5%
酸性（10%wt 的稀释溶液）	5＜pH＜7

 

不可溶物质	<0.002%
灰分	<0.002%
氯或卤素离子	<0.0002%
铁离子	<0.0002%
总有机碳	<0.001%
不含抗结剂或添加剂

 
 
注意：原料中的氯离子和铁离子超标会导致分解反应过于剧烈而 失控！
 
 
6）产品规格
工业级产品得技术要求符合 GB/T 28729-2012 中工业用氧化亚氮 规定，且成分满足下表。
工业级产品主要技术指标

成分	单位	数值
氧化亚氮（N2O）	%（V/V）	≥99.0
水分露点（H2O）	-	≤-43℃
氧（O2）	ppm（V/V）	≤2000
氮（N2）	ppm（V/V）	≤8000
一氧化碳（CO）	ppm（V/V）	≤5
二氧化碳（CO2）	ppm（V/V）	≤100

 
 
7）公用工程规格
公用工程规格

序号	项目	单位	数值
1	循环冷却水
	上水温度	℃	<32
	上水压力	MPaG	0.3~0.5
	回水温度	ºC	<40
	回水压力	MPaG	≥0.2
	污垢系数	m2·K/W	<3.44×10-4
	浊度	NTU	≦20.0
	钙硬度+全碱度（以 CaCO3 计）	mg/L	钙硬度小于 200
	氯离子	mg/L	≦25