一種排放氨氣的回收工藝的製作方法
2023-05-02 06:39:51 2
一種排放氨氣的回收工藝的製作方法
【專利摘要】一種排放氨氣的回收工藝是工廠排放的氨氣進入吸收塔(1)塔釜(12)內被去離子水進行吸收，少量氨氣、水蒸汽及惰性氣體會從去離子水中逸出進入填料吸收段(13)，用吸收氨的去離子水對進入中部填料吸收段(13)的少量氨氣進行再洗滌吸收；逸出的含微量氨的水蒸汽及惰性氣體進入上部冷卻冷凝段(14)，微量氨氣也溶在凝水中回流到塔釜(12)中，最後經除霧器(15)排出惰性氣體，排出惰性氣體含氨量小於2mg/m3。本發明具有工藝簡單，能有效回收排放氨氣，並且不造成空氣汙染的優點。
【專利說明】—種排放氨氣的回收工藝
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬於一種化工廠排放氨氣的回收工藝。
【背景技術】
[0002]氨在化肥廠及化工廠是一種常見物料，在生產過程中氨系統常有開停車時的放空及安全閥放空，環保要求放空氨氣不能直接排放到大氣當中。現在的工廠大部分採用氨火炬燃燒排放的方法，這樣會造成大氣中氮氧化物的汙染，還有很多工廠只是簡單地高點放空；還有一些工廠採用水吸收，即將排放氨氣的管線通入一水槽，排放時生成氨水，達到一定濃度(~10% )後送到煙氣脫硫生成硫銨等方式，這個方法僅為一種臨時性辦法，當大量氨氣突然排放時，因排放氣量瞬間大，吸收時會大量放熱並且水容量不夠，導致吸收率有限，還是會有大量氨氣從水中逸出，達不到環保要求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種工藝簡單，能有效回收排放氨氣，並且不造成空氣汙染的排放氨氣工藝。
[0004]本發明是回收化工廠氨系統各种放空氨氣(包括有計劃排放或事故排放)，經過循環吸收、冷卻移熱、精餾氨水，達到回收氨氣，並且滿足環保要求的目的。
[0005]本發明的工藝方法包括如下步驟:
[0006](I)氨吸收塔包括底部塔釜，中部為填料吸收段，上部為冷卻冷凝段，冷卻冷凝段之上有除霧器，在塔釜內裝有冷卻盤管，當檢測到有氨氣放排進入底部塔釜時，即聯鎖啟動循環洗滌泵，進行循環吸收；
[0007](2)工廠排放的氨氣進入吸收塔塔釜內被塔釜中去離子水進行吸收，少量氨氣、水蒸汽及惰性氣體會從去離子水中逸出進入填料吸收段，吸收氨的去離子水通過循環洗滌泵送至填料吸收段與冷卻冷凝段之間，用吸收氨的去離子水對進入填料吸收段的少量氨氣、水蒸汽及惰性氣體中的氨氣進行再洗滌吸收；
[0008](3)經過填料吸收段吸收氨後逸出的含微量氨的水蒸汽及惰性氣體進入上部冷卻冷凝段，在此含微量氨的水蒸汽被冷凝，微量氨氣也溶在凝水中回流到塔釜中，最後經除霧器排出惰性氣體，排出惰性氣體含氨量小於2mg/m3 ；
[0009](4)水吸收氨可達到的最大濃度為35wt%，即用體積表示為IL水理論上最大吸收700L氨氣。本工藝氨水濃度指標要求低於35%，以保證吸收效果。當去離子水中吸收氨氣濃度達到15 - 20?丨％時，用氨水泵將吸收氨的去離子水送到氨水預熱器4，在此與從氨水精餾塔塔底送出去離子水進行換熱，再進入氨水精餾塔5，用蒸汽加熱進行精餾，精餾出的氣氨被冷凝成液氨，送到氨庫儲存，精餾後的去離子水回送到氨吸收塔塔釜，循環利用。
[0010]如上所述步驟(2)中去離子水進行吸收時，開啟冷卻水進入冷卻盤管，使吸收溫度小於50°C，最好為45°C~50°C，同時壓力為常壓。
[0011]如上所述的填料吸收段中的填料為增強聚丙烯規整填料，比表面積180 - 230m2/m3，空隙率90%~93%。填料吸收段的高度為3~4米。
[0012]如上所述的氨水精餾塔操作條件為溫度為185 - 200°C，壓力為1.0~1.2MPa。
[0013]本發明與現有技術相比具有如下優點:
[0014](I)氨吸收塔為常壓操作，符合工廠氨排放系統的壓力及氨系統安全閥背壓要求。
[0015](2)塔釜設置冷卻盤管，用冷卻水及時將氨吸收放出的熱量移出，以保證吸收效果O
[0016](3)在進裝置的排放氨氣的總管上設置流量檢測設備，檢測到有氨氣放排進入本裝置時，即聯鎖啟動吸收塔循環洗滌水泵，進行循環吸收，以保證吸收效果。
[0017](4)氨吸收塔設置足夠高度的填料洗滌段，循環洗滌，保證氨氣的吸收效果。
[0018](5)排放段設置冷凝器，使含氨水蒸汽快速冷凝，並使帶出的少量氨氣同時被告冷凝水溶解吸收，使排放氣量最少，並且其中氨含量最低。
[0019](6)吸收氨後的氨水進入精餾系統。精餾系統與氨庫的氨罐進行氣相聯通，使氨水的精餾在與氨庫相同的壓力下進行精餾和冷凝，以使氨氣在常溫下可以冷凝，減少冷量消耗，達到節能目的。
[0020](7)本發明裝置沒有汙水排放，工廠排放的氨氣回收率可以達到99.9%以上。
[0021](8)經過本發明裝置處理後的排放氣體總量較小，且氨含量小於2mg/m3，可以滿足環保要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明流程示意圖。
[0023]如圖所不:1一氨吸收塔，2—循環洗漆泵，3—氨水泵,4一氨水預熱器，5—氨水精餾塔，6—去離子水槽，7—再沸器，8—冷凝器，9一回流槽，10—液氨槽，11 一液氨泵，12—塔釜，13—填料吸收段，14一冷凝段，15—除霧器，16—冷卻盤管。
【具體實施方式】
[0024]實施例1:
[0025]界外來排放氨氣條件:界外來最大排放氨氣流量約3000kg/h,最長持續時間約20分鐘，常溫排放。
[0026]氨吸收塔I參數:氨的總排放量為1000kg，依據本工藝要求的氨水最大濃度20%計算，需要吸收用的去離子水量為4000kg(即體積為4m3)，為保證更好的吸收效果，以及吸收塔較長時間的操作(接受多次排氨的吸收)，將吸收用水量按4倍係數放大，即塔釜12存去離子水量16m3。填料吸收段13高度3米，直徑1.0米，填料為比表面積180m2/m3，空隙率90%的增強聚丙烯規整填料。冷卻冷凝段14冷凝器換熱面積110m2，塔總高19米。
[0027](I)氨吸收塔I包括底部塔釜12，中部為填料吸收段13，上部為冷卻冷凝段14，冷卻冷凝段14之上有除霧器15，在塔釜12內裝有冷卻盤管16 ;當檢測到有氨氣放排進入底部塔釜12時，即聯鎖啟動循環洗滌泵2，進行循環吸收；
[0028](2)工廠排放的氨氣進入吸收塔I塔釜12內，同時開啟冷卻水進入冷卻盤管16，使塔釜12內吸收溫度為45°C，壓力為常壓條件下用去離子水吸收氨。含有少量氨氣的水蒸汽及惰性氣體會從去離子水中逸出進入填料吸收段13，用循環的去離子水洗滌吸收其中的氨；吸收氨的去離子水通過循環洗滌泵2送至填料吸收段13與冷卻冷凝段14之間；
[0029](3)經過填料吸收段13吸收氨後逸出的含微量氨的水蒸汽及惰性氣體進入上部冷卻冷凝段14，在此含微量氨的水蒸汽被冷凝，微量氨氣也溶在凝水中回流到塔釜12中，最後惰性氣體經除霧器15排出，排出的惰性氣體含氨量為1.8mg/m3。
[0030](4)當去離子水中吸收氨氣濃度達到15?1%時，用氨水泵3將吸收氨的去離子水送到氨水預熱器4，在此與氨水精餾塔5塔底部排出的去離子水先進行換熱，氨水被預熱到160°C再進入氨水精餾塔5，通過再沸器7用蒸汽加熱到185°C、1.0MPa條件下進行精餾，精餾出的氣氨從氨水精餾塔5頂部流出被冷凝器8冷凝成液氨，進入回流槽9和液氨槽10，用液氨泵11送到氨庫儲存，精餾後的去離子水回送到去離子水槽6後進入氨吸收塔I塔釜12，循環利用。
[0031]實施例2:
[0032]界外來排放氨氣條件:界外來最大排放氨氣流量約3000kg/h,最長持續時間約30分鐘，常溫排放。
[0033]氨吸收塔I參數:氨的總排放量為1500kg，依據本工藝要求的氨水最大濃度20%計算，需要吸收用的去離子水量為6000kg (即體積為7.5m3)，為保證更好的吸收效果，以及吸收塔較長時間的操作，將吸收用水量按4倍係數放大，即塔釜12存去離子水量約24m3。填料吸收段13高度3.5米，直徑1.0米，填料為比表面積180m2/m3，空隙率91 %的增強聚丙烯規整填料。冷卻冷凝段14冷凝器換熱面積130m2，塔總高21米。
[0034]開啟塔釜冷卻水進入冷卻盤管16，使塔釜12內吸收溫度為48°C ;最後惰性氣體經除霧器15排出，排出的惰性氣體含氨量為1.9mg/m3。
[0035]當塔釜中去離子水中吸收氨氣濃度達到17?1%時，用氨水泵3將吸收氨的去離子水送到氨水預熱器4，在此與氨水精餾塔5塔底部排出的去離子水先進行換熱，氨水被預熱到165°C再進入氨水精餾塔5，通過再沸器7用蒸汽加熱到195°C、1.1MPa條件下進行精餾。
[0036]其餘同實施例1。
[0037]實施例3
[0038]界外來排放氨氣條件:界外來最大排放氨氣量約6000kg/h，持續時間約10分鐘，常溫排放。
[0039]實施例3與實施例1相比較氨的瞬間排放量大，為保證吸收效果，吸收塔吸收用水量的放大係數須較實施例1稍大一些。
[0040]氨吸收塔I參數:氨的總排放量為1000kg，依據本工藝要求的氨水最大濃度20%計算，需要吸收用的去離子水量為4000kg (即體積為7.5m3)，為保證更好的吸收效果，以及吸收塔較長時間的操作，將吸收用水量按6倍係數放大，即塔釜12存去離子水量約24m3。填料吸收段13高度4米，直徑1.0米，填料為比表面積180m2/m3，空隙率93 %的增強聚丙烯規整填料。冷卻冷凝段14冷凝器換熱面積150m2，塔總高23米。
[0041]開啟塔釜冷卻水進入冷卻盤管16，使塔釜12內吸收溫度為50°C ;最後惰性氣體經除霧器15排出，排出的惰性氣體含氨量為2.0mg/m3。
[0042]當塔釜中去離子水中吸收氨氣濃度達到20?〖％時，用氨水泵3將吸收氨的去離子水送到氨水預熱器4，在此與氨水精餾塔5塔底部排出的去離子水先進行換熱，氨水被預熱到 170°C再進入氨水精餾塔5，通過再沸器7用蒸汽加熱到200°C、1.2MPa條件下進行精餾。
[0043]其餘同實施例1。
【權利要求】
1.一種排放氨氣的回收工藝，其特徵在於包括如下步驟: (1)氨吸收塔(I)包括底部塔釜(12)，中部為填料吸收段(13)，上部為冷卻冷凝段(14)，冷卻冷凝段(14)之上有除霧器(15)，在塔釜(12)內裝有冷卻盤管(16)，當檢測到有氨氣放排進入底部塔釜(12)時，即聯鎖啟動循環洗滌泵(2)，進行循環吸收； (2)工廠排放的氨氣進入吸收塔(I)塔釜(12)內被塔釜(12)中去離子水進行吸收，少量氨氣、水蒸汽及惰性氣體會從去離子水中逸出進入填料吸收段(13)，吸收氨的去離子水通過循環洗滌泵(2)送至填料吸收段(13)與冷卻冷凝段(14)之間，用吸收氨的去離子水對進入填料吸收段(13)的少量氨氣進行再洗滌吸收； (3)經過填料吸收段(13)吸收氨後逸出的含微量氨的水蒸汽及惰性氣體進入上部冷卻冷凝段(14)，在此含微量氨的水蒸汽被冷凝，微量氨氣也溶在凝水中回流到塔釜(12)中，最後經除霧器(15)排出惰性氣體，排出惰性氣體含氨量小於2mg/m3; (4)當去離子水中吸收氨氣濃度達到15- 20?七％時，用氨水泵(3)將吸收氨的去離子水送到氨水預熱器(4)，在此與從氨水精餾塔(5)塔底送出去離子水進行換熱，再進入氨水精餾塔(5)，用蒸汽加熱進行精餾，精餾出的氣氨被冷凝成液氨，送到氨庫儲存，精餾後的去離子水回送到氨吸收塔⑴塔釜(12)，循環利用。
2.如權利要求1所述的一種排放氨氣的回收工藝，其特徵在於所述步驟(2)中去離子水進行吸收時，開啟冷卻水進入冷卻盤管(16)，使吸收溫度小於50°C，同時壓力為常壓。
3.如權利要求2所述 的一種排放氨氣的回收工藝，其特徵在於所述吸收溫度為450C- 50°C。
4.如權利要求1所述的一種排放氨氣的回收工藝，其特徵在於所述的填料吸收段(13)中的填料為增強聚丙烯規整填料，比表面積180 - 230m2/m3，空隙率90 — 93%。
5.如權利要求1所述的一種排放氨氣的回收工藝，其特徵在於所述的填料吸收段(13)的高度為3 — 4米。
6.如權利要求1所述的一種排放氨氣的回收工藝，其特徵在於所述的氨水精餾塔(5)操作條件為溫度為185 - 200°C，壓力為1.0 — 1.2MPa。
【文檔編號】C01C1/12GK104163438SQ201410413728
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月21日 優先權日:2014年8月21日
【發明者】閆寶貴, 張琦宇, 孫林, 楊璐, 段建武 申請人:賽鼎工程有限公司