一種尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置製造方法
2023-06-01 10:19:46 2
一種尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，包括尿素硝銨溶液配製槽、吸收塔、緩衝槽、循環泵、冷卻器和抽射泵，吸收塔包括填料支撐板、填料壓板、填料和分布器，尿素硝銨溶液配製槽出口與吸收塔側壁下部入口相連，吸收塔頂部出口與抽射泵喉管入口相連，抽射泵一端與緩衝槽頂部相連，吸收塔底部與緩衝罐頂部相連，緩衝槽底部出口與循環泵入口相連，循環泵出口與冷卻器入口相連，冷卻器出口通過第一管路和吸收塔側壁上端入口相連，第一管路與去配酸槽的第二管路相連，相連接處為節點A，第一管路位於節點A到冷卻器之間的部分與抽射泵另一端的入口相連。本發明裝置，工藝設計簡單，有效回收了尾氣中的氣氨，降低了消耗，減少了環境汙染。
【專利說明】一種尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於化肥領域，特別是涉及一種尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置。
【背景技術】
[0002]尿素硝銨溶液(Urea Ammonium Nitrate solut1n),簡稱UAN溶液，國外也稱為氮溶液(N solut1n)，是由尿素、硝銨和水配製而成。UAN溶液是一種穩定、無色、常壓的液態氮肥，在肥效、節能、減少環境汙染，以及經濟效益，均優於固態氮肥，在國內外具有廣闊前旦
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[0003]UAN生產始於上世紀70年代的美國，目前已得到廣泛使用。2013年全球尿素硝銨溶液的產量超過2000萬噸，我國是氮肥生產大國，UAN的生產裝置處於起步階段，應用前景十分廣闊。UAN—般採用常壓生產，通過一定濃度的尿素溶液和硝銨溶液按比例配製，由於生產溫度較高，尿素水解，生成大量的氣氨(NH3)和二氧化碳(C02)。由於UAN生產在常壓下配製，氣氨通過UAN配製槽上部的放空管排放，汙染和損耗較大，生產統計發現，其損耗率約為0.1-0.2%，即生產100噸UAN產品，氣氨損失為100-200kg。
【發明內容】
[0004]針對上述技術問題，本發明的目的是提供一種尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，能滿足生產需求，回收尾氣中的氣氨，降低消耗，減少環境汙染。
[0005]本發明採用的技術方案是:
[0006]一種尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，包括尿素硝銨溶液配製槽、吸收塔、緩衝槽、循環泵、冷卻器和抽射泵，所述吸收塔包括填料支撐板、填料壓板、填料和分布器，所述填料設置在所述填料支撐板和所述填料壓板之間，所述分布器設置在所述填料壓板上方，所述尿素硝銨溶液配製槽的出口通過管道與所述吸收塔的側壁下部入口相連，所述吸收塔的頂部出口通過管道與所述抽射泵的喉管入口相連，所述抽射泵的一端與所述緩衝槽的頂部相連，所述吸收塔的底部通過管道與所述緩衝槽的頂部相連，所述緩衝槽的底部出口通過管道與所述循環泵的入口相連，所述循環泵的出口通過管路與所述冷卻器的入口相連，所述冷卻器的出口通過第一管路和吸收塔的側壁上部入口相連，所述第一管路與去配酸槽的第二管路相連，相連接處為節點A，所述第一管路位於節點A到冷卻器之間的部分通過管道與所述抽射泵的另一端的入口相連，所述第一管路位於節點A到吸收塔之間的部分安裝有第一控制閥，所述第二管路上安裝有第二控制閥。
[0007]本發明所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其中，在所述吸收塔內頂部設有加水噴頭，所述加水噴頭與氣氨吸收劑輸入管路相連，所述氣氨吸收劑輸入管路上安裝有第三控制閥。
[0008]本發明所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其中，所述氣氨吸收劑輸入管路位於第三控制閥到吸收塔之間的部分通過管道和閥門與所述尿素硝銨溶液配製槽到吸收塔之間的管路相連。
[0009]本發明所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其中，所述氣氨吸收劑採用脫鹽水或鎂尾水，優選為鎂尾水。
[0010]本發明所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其中，所述緩衝槽的頂部還設有不凝氣體的排放管路，所述排放管路上設有第四控制閥。
[0011]本發明所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其中，所述吸收塔至緩衝槽管線設計為U型管，所述吸收塔底部高度高於緩衝槽。
[0012]本發明所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其中，所述尿素硝銨溶液配製槽和吸收塔內的控制壓力為-20?_30KPa。
[0013]本發明有益效果:
[0014]本發明尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，通過將UAN溶液配製槽常壓設備改為負壓設備，即將一般的敞口設備設計為密閉設備，保證氣氨和二氧化碳在UAN溶液配製槽和吸收塔內流動，通過抽射泵進口的溶液量控制應壓力，利用抽射泵產生負壓，避免採用壓縮機等動力設備，節能效果明顯，工藝設計簡單，滿足了生產需求，回收了尾氣中的氣氨，氣氨回收後的溶液回收至配酸槽，可以作為生產原料被完全利用，降低了消耗，減少了環境汙染。
[0015]本發明尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，在所述吸收塔內頂部設有加水噴頭，所述加水噴頭與氣氨吸收劑輸入管路相連，利用氣氨吸收劑可以有效吸收尾氣中的氣氨。
[0016]本發明尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，所述氣氨吸收劑輸入管路位於第三控制閥到吸收塔之間的部分通過管道和閥門與所述尿素硝銨溶液配製槽到吸收塔之間的管路相連，尿素硝銨溶液配製槽至吸收塔管路輸送過程中由於溫度降低，管路容易出現碳酸銨結晶，通過加入氣氨吸收劑定期衝洗，可以避免管線結晶堵塞。
[0017]本發明尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，所述氣氨吸收劑首選採用鎂尾水，其次為脫鹽水。鎂尾水是間接法生產濃硝酸的廢水，主要成分是濃度3-5%的稀硝酸，用鎂尾水作為吸收劑，鎂尾水與氣氨反應快速，吸收效果較好，硝銨溶液循環吸收並提濃，回收的硝銨溶液回收至配酸槽，然後作為生產原料被完全利用，既可以將外排廢水中的硝酸回收利用，又減少了排放硝酸廢水的環境汙染。
[0018]本發明尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，所述緩衝槽的頂部還設有不凝氣體的排放管路，所述排放管路上設有第四控制閥，可以定期排放不凝氣體。
[0019]本發明尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，所述吸收塔至緩衝槽管線設計為U型管，可以更好的保持吸收塔內的負壓，吸收塔設備底部高度高於緩衝槽，可以保證吸收塔下部液體能夠通過位差自動流進緩衝槽內。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置的結構示意圖。
[0021]圖中:1、UAN溶液配製槽；2、吸收塔；21、加水噴頭；22、分布器；23、填料；24、填料支撐板；25、填料壓板；3、緩衝槽；4、循環泵；5、冷卻器；6、抽射泵；7、第一控制閥；8、第二控制閥；9、第三控制閥；10、第一管道；11、第二管道；12、第四控制閥；13、閥門。
[0022]以下將結合附圖和實施例，對本發明進行較為詳細的說明。
【具體實施方式】
[0023]實施例1
[0024]如圖1所示，一種尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，包括UAN溶液配製槽1、吸收塔2、緩衝槽3、循環泵4、冷卻器5和抽射泵6，吸收塔2包括填料支撐板24、填料壓板25、填料23和分布器22，填料23設置在填料支撐板24和填料壓板25之間，分布器22設置在填料壓板25上方,在吸收塔2內頂部設有加水噴頭21,加水噴頭21與氣氨吸收劑輸入管路相連，所述氣氨吸收劑輸入管路上安裝有第三控制閥9，所述氣氨吸收劑採用鎂尾水，UAN溶液配製槽I的出口通過管道與吸收塔2的側壁下部入口相連，吸收塔2的頂部出口通過管道與抽射泵6的喉管入口相連，抽射泵6的一端與緩衝槽3的頂部相連，吸收塔2的底部通過管道與緩衝罐3的頂部相連，緩衝槽3的底部出口通過管道與循環泵4的入口相連，循環泵4的出口通過管路與冷卻器5的入口相連，冷卻器5的出口通過第一管路10和吸收塔2的側壁上部入口相連，第一管路10與去配酸槽的第二管路11相連，相連接處為節點A，第一管路10位於節點A到冷卻器2之間的部分通過管道與抽射泵6的另一端的入口相連，第一管路10位於節點A到吸收塔2之間的部分安裝有第一控制閥7，第二管路11上安裝有第二控制閥8，所述氣氨吸收劑輸入管路位於第三控制閥9到吸收塔2之間的部分通過管道和閥門13與UAN溶液配製槽I到吸收塔2之間的管路相連；緩衝槽3的頂部還設有不凝氣體的排放管路，所述排放管路上設有第四控制閥12，吸收塔2至緩衝槽3管線設計為U型管，吸收塔2的底部高度高於緩衝槽3。
[0025]本實施例尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置的工作原理:在工作過程中，UAN溶液配製槽I中氣氨和二氧化碳通過管路進入到吸收塔2下部，氣氨和二氧化碳從吸收塔2塔底向上通過吸收塔2 ;吸收塔2的負壓通過抽射泵6產生，抽射泵6通過循環泵輸送液體，在抽射泵6喉管處產生相對的負壓，負壓控制在-20至_30KPa，抽射泵6喉管與吸收塔2頂部氣相連接，將吸收塔2頂部氣體抽出，在吸收塔2和UAN溶液配製槽I內產生負壓，氣氨和二氧化碳在UAN溶液配製槽I和吸收塔2內流動，完成吸收過程；吸收塔2吸收氣氨是放熱反應，溶液溫度升高，通過冷卻器5，將溶液溫度降低；當溶液吸收氣氨後，生成硝銨溶液，經冷卻器5降溫後，分為三部分，一部分作為抽射泵6動力，在吸收塔2和UAN溶液配製槽I產生負壓，一部分作為吸收塔2的吸收劑，循環吸收氣氨，還有一部分在濃度提高後，送至配酸槽，作為生產硝銨和UAN的原料。
[0026]實施例2
[0027]與實施例1的區別在於:本實施例氣氨吸收劑採用脫鹽水。
[0028]以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其特徵在於:包括尿素硝銨溶液配製槽(I)、吸收塔(2)、緩衝槽(3)、循環泵(4)、冷卻器(5)和抽射泵(6)，所述吸收塔⑵包括填料支撐板(24)、填料壓板(25)、填料(23)和分布器(22)，所述填料(23)設置在所述填料支撐板(24)和所述填料壓板(25)之間，所述分布器(22)設置在所述填料壓板(25)上方，所述尿素硝銨溶液配製槽(I)的出口通過管道與所述吸收塔(2)的側壁下部入口相連，所述吸收塔(2)的頂部出口通過管道與所述抽射泵￠)的喉管入口相連，所述抽射泵(6)的一端與所述緩衝槽(3)的頂部相連，所述吸收塔(2)的底部通過管道與所述緩衝槽(3)的頂部相連，所述緩衝槽(3)的底部出口通過管道與所述循環泵(4)的入口相連，所述循環泵(4)的出口通過管路與所述冷卻器(5)的入口相連，所述冷卻器(5)的出口通過第一管路(10)和吸收塔(2)的側壁上部入口相連，所述第一管路(10)與去配酸槽的第二管路(11)相連，相連接處為節點A，所述第一管路(10)位於節點A到冷卻器(5)之間的部分通過管道與所述抽射泵￠)的另一端的入口相連，所述第一管路(10)位於節點A到吸收塔(2)之間的部分安裝有第一控制閥(7)，所述第二管路(11)上安裝有第二控制閥(8)。
2.根據權利要求1所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其特徵在於:在所述吸收塔(2)內頂部設有加水噴頭(21)，所述加水噴頭(21)與氣氨吸收劑輸入管路相連，所述氣氨吸收劑輸入管路上安裝有第三控制閥(9)。
3.根據權利要求2所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其特徵在於:所述氣氨吸收劑輸入管路位於第三控制閥(9)到吸收塔(2)之間的部分通過管道和閥門(13)與所述尿素硝銨溶液配製槽(I)到吸收塔(2)之間的管路相連。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其特徵在於:所述氣氨吸收劑採用脫鹽水或鎂尾水。
5.根據權利要求4所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其特徵在於:所述氣氨吸收劑採用鎂尾水。
6.根據權利要求5所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其特徵在於:所述緩衝槽(3)的頂部還設有不凝氣體的排放管路，所述排放管路上設有第四控制閥(12)。
7.根據權利要求6所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其特徵在於:所述吸收塔(2)至緩衝槽(3)管線設計為U型管，所述吸收塔(2)的底部高度高於緩衝槽(3)。
8.根據權利要求7所述的尿素硝銨溶液生產中的尾氣回收裝置，其特徵在於:所述尿素硝銨溶液配製槽(I)和吸收塔(2)內的控制壓力為-20?-30KPa。
【文檔編號】B01D53/18GK104208987SQ201410503697
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月26日 優先權日:2014年9月26日
【發明者】張靜忠, 高原 申請人:安徽淮化股份有限公司