CN101544380B - 吸收气体中氨的生产浓氨水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吸收气体中氨的生产浓氨水系统，包括一吸收气体中氨的吸收系统和一生产浓氨水的解吸系统。吸收系统包括一带有数个循环喷洒单元的吸收塔，循环喷洒单元按不同高度分段设置在吸收塔上。解吸系统包括一除焦油单元、一分离器、一解吸塔以及一浓氨水槽。除焦油单元一端连接吸收塔底部循环喷洒单元的一支管，以对部分富液除焦油，除焦油单元另一端通过一富液升压泵，将除焦油后的富液升压后导入分离器。分离器上部通过一连接导管与含氨气体入口并联，使分离富液中的酸气输入吸收塔，分离器下部抽出富液输出到解吸塔上部。应用本发明的系统生产浓氨水，不仅能有效地去除气体中的氨，满足生产和环保要求，同时得到可利用的浓氨水。

Description

吸收气体中氨的生产浓氨水系统
技术领域
本发明涉及化工气体脱氨再利用领域，特别涉及一种吸收含氨气体中的氨的生产浓氨水系统。
背景技术
在工业生产中产生了大量不纯的气体，这些气体中含有大量氨，为了脱除这些氨，目前采取硫酸洗涤的方法，使硫酸与气体中的氨反应生成硫酸铵，从而除去气体中的氨。这种方法硫酸消耗量大，成本高，生产长期亏损；又由于硫酸铵的市场容量有限，大量生产的硫酸铵造成了销售困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸收气体中氨的生产浓氨水系统，它解决了现有技术的缺陷，通过吸收塔吸收氨气，再通过解吸塔将氨气生成浓氨水，既除去了工业气体中的氨气，又生成了浓氨水，产生了经济效益。
本发明的技术解决方案如下：
一种吸收气体中氨的生产浓氨水系统，它包括一吸收气体中氨的吸收系统和一生产浓氨水的解吸系统，
所述吸收系统包括一带有数个循环喷洒单元的吸收塔；所述吸收塔的顶部设有一脱氨气体出口，吸收塔的下部设有一含氨气体入口；所述循环喷洒单元按不同高度分段设置在吸收塔上；
所述解吸系统包括一除焦油单元、一分离器、一解吸塔以及一浓氨水槽；
所述除焦油单元一端连接吸收塔底部循环喷洒单元的一支管，以对部分富液除焦油，除焦油单元另一端通过一富液升压泵，将除焦油后的富液升压后，导入分离器；
所述分离器上部通过一连接导管与含氨气体入口并联，以使分离富液中的酸气输入吸收塔，分离器下部通过一解吸塔原料泵抽出富液，输出到解吸塔上部；
所述解吸塔底部设有一蒸汽入口，解吸塔顶部设有一氨气出口，该氨气出口通过一浓氨水冷凝冷却器连通浓氨水槽。
本发明采取如下进一步的技术措施：
所述循环喷洒单元包括一喷洒装置、一断液盘以及一循环泵；所述喷洒装置设置在循环喷洒单元顶部，向吸收塔内喷洒氨气吸收液；所述断液盘设置在循环喷洒单元底部，以收集、导流氨气吸收液；所述循环泵通过管路与断液盘连接，使断液盘中的氨气吸收液导入喷洒装置，形成循环喷洒。
所述除焦油单元包括一除焦油器、一重富液槽、一富液槽以及一重富液回送泵；所述除焦油器连接吸收塔底部的循环泵的一支管，除焦油器、富液槽、重富液回送泵通过管道连接形成循环；所述除焦油器分离富液和焦油，使除焦后的重富液导入重富液槽，重富液槽连通富液升压泵。
所述除焦油器的上部通过管道连接一废焦油车，以导出焦油。
所述富液升压泵与分离器之间设有一液液换热器，该液液换热器通过导管连接解吸塔的底部和吸收塔顶部的循环泵的一支管，液液换热器将解吸塔底部的贫液与富液升压泵输出的富液进行换热，然后输入吸收塔顶部的循环泵循环利用。
所述液液换热器与吸收塔顶部的循环泵之间设有一贫液冷却器，以冷却经液液换热器换热后的贫液。
所述吸收塔的底部与一磷酸槽导通，该磷酸槽通过管道从吸收塔底部输入磷酸用以补充。
所述吸收塔底部的循环泵与吸收塔之间通过一支管连接一放空槽，以排空吸收塔中的氨气吸收液。
所述浓氨水冷凝冷却器安置在解吸塔与浓氨水槽之间的连接管道上，浓氨水冷凝冷却器对解吸塔输入的富液和解吸塔输出的氨气进行换热。
所述浓氨水冷凝冷却器通过一浓氨水冷凝冷却器导管连接浓氨水槽，浓氨水槽的顶部通过另一导管连接浓氨水冷凝冷却器，以循环冷却浓氨水中上升的氨气。
所述浓氨水槽通过一浓氨水外送泵输出浓氨水。
应用本发明的系统生产浓氨水，采用磷酸作为吸收剂，在适当的条件下，氨和磷酸脱离，利用这一性质，将煤气中的氨吸收和分离。氨磷比过小不利于解吸，而且酸度大设备容易腐蚀，生产浓氨水过程中，必须控制好氨磷比。
采用本发明的吸收气体中氨的生产浓氨水系统，不仅能有效地去除气体中的氨，满足生产和环境保护的要求，同时得到可利用的浓氨水。本发明采用磷酸铵盐溶液从气体中吸收氨是选择性的化学反应过程，吸收能力强，解吸再生溶液量少。解吸塔在中压操作，节省蒸汽，节省能源。在吸收过程中没有副反应，磷酸消耗量低。工艺流程短，占地面积少，节省了设备投资。
附图说明
附图是本发明的一种吸收气体中氨的生产浓氨水系统的构成示意图。
附图标号：
1为吸收塔，2为磷酸槽，3为一段循环泵，4为二段循环泵，5为三段循环泵，6为除焦油器，7为重富液槽，8为富液槽，9为重富液回送泵，10为富液升压泵，11为液液换热器，12为分离器，13为贫液冷却器，14解吸塔原料泵，15为解吸塔，16为浓氨水冷凝冷却器，17为浓氨水槽，18为浓氨水外送泵，19为放空槽，20为废焦油车。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种吸收气体中氨的生产浓氨水系统的一个较佳实施例作详细描述。
参见附图，本发明的吸收气体中氨的生产浓氨水系统由一吸收气体中氨的吸收系统和一生产浓氨水的解吸系统组成。
吸收系统是一带有三段循环喷洒单元的吸收塔1。吸收塔1的顶部设置一脱氨气体出口，吸收塔1的下部设置一含氨气体入口。三段循环喷洒单元分别按不同高度分段设置在吸收塔1上。每段循环喷洒单元由一喷洒装置、一断液盘以及一循环泵3或循环泵4或循环泵5组成。
每个喷洒装置设置在循环喷洒单元顶部，由一环管、若干喷头和喷头接口组成，向吸收塔内喷洒氨气吸收液。断液盘设置在循环喷洒单元底部，断液盘由一集液槽、一循环液出口、若干塔板、若干降液管以及若干风道组成，用以收集、导流氨气吸收液。每个断液盘的循环液出口通过管路分别与循环泵3、循环泵4、循环泵5连接，并且连通其上段喷洒单元中的环管，吸收塔与循环泵分别用管道首尾串联连接，根据气体中氨含量和吸收后对气体中氨的要求，形成多段循环，并使断液盘中的氨气吸收液导入喷洒装置，形成循环喷洒，以提高吸收效率。
吸收塔1的底部与一磷酸槽2导通，该磷酸槽2通过管道从吸收塔1底部输入磷酸用以补充。吸收塔1底部的循环泵3与吸收塔1之间通过一支管连接一放空槽19，可以在维修时排空吸收塔1中的氨气吸收液。
解吸系统由一除焦油单元、一分离器12、一解吸塔15以及一浓氨水槽17组成。除焦油单元一端连接吸收塔1底部循环喷洒单元的一支管，以对部分富液除焦油；除焦油单元另一端通过一富液升压泵10，将除焦后的富液升压后，导入分离器12。分离器12上部通过一连接导管与含氨气体入口并联，分离富液中的酸气且把酸性气体回送到吸收塔，酸气不外排，保证了工艺上的环保性。分离器12下部通过一解吸塔原料泵14抽出富液，把除去焦油、分离酸气并升压后的富液送入解吸塔15上部进行再生。解吸塔15底部设置一蒸汽入口，解吸塔15顶部设置一氨气出口，富液从上部进入解吸塔15，与从塔底通入的直接蒸汽接触，蒸发出富液中的氨，该氨气出口通过一浓氨水冷凝冷却器16连通浓氨水槽17。
从吸收塔底部抽出一定量的富液至解吸系统再生，为了防止解吸系统的设备堵塞和腐蚀，富液在解吸之前需进行脱焦油，与热贫液换热和脱酸处理。除焦油单元由一除焦油器6、一重富液槽7、一富液槽8以及一重富液回送泵9组成。除焦油器6连接吸收塔1底部的循环泵3的一支管，除焦油器6、富液槽8、重富液回送泵9通过管道连接形成循环，使焦油循环作用以提高除焦油效率。除焦油器6分离富液和焦油，将除焦油后的重富液导入重富液槽7，重富液槽7连通富液升压泵10。除焦油器6的上部通过管道连接一废焦油车20，用机械的方法将废焦油装入废焦油车20。浓氨水槽17通过一浓氨水外送泵18输出浓氨水。
富液升压泵10与分离器12之间设置一液液换热器11，该液液换热器11通过导管分别连接解吸塔15的底部和吸收塔1顶部的循环泵的一支管，液液换热器11将解吸塔15底部的贫液与富液升压泵10输出的富液进行换热，然后输入吸收塔1顶部的循环泵3循环利用。液液换热器11与吸收塔1顶部的循环泵3之间设置一贫液冷却器13，用以冷却经液液换热器11换热后的贫液。
浓氨水冷凝冷却器16安置在解吸塔15与浓氨水槽17之间的连接管道上，浓氨水冷凝冷却器16对解吸塔15输入的富液和解吸塔15输出的氨气进行换热。浓氨水冷凝冷却器16通过一浓氨水冷凝冷却器导管连接浓氨水槽17，浓氨水槽1 7的顶部通过另一导管连接浓氨水冷凝冷却器，以循环冷却浓氨水中上升的氨气。浓氨水槽17通过一浓氨水外送泵18输出浓氨水。
综上可知，采用本发明的吸收气体中氨的生产浓氨水系统，不仅能有效地去除气体中的氨，满足生产和环境保护的要求，同时得到可利用的浓氨水。本发明采用磷酸铵盐溶液从气体中吸收氨是选择性的化学反应过程，吸收能力强，解吸再生溶液量少。解吸塔在中压操作，节省蒸汽，节省能源。在吸收过程中没有副反应，磷酸消耗量低。工艺流程短，占地面积少，节省了设备投资。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变型都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (11)

1.一种吸收气体中氨的生产浓氨水系统，它包括一吸收气体中氨的吸收系统和一生产浓氨水的解吸系统，其特征在于：
所述吸收系统包括一带有数个循环喷洒单元的吸收塔；所述吸收塔的顶部设有一脱氨气体出口，吸收塔的下部设有一含氨气体入口；所述循环喷洒单元按不同高度分段设置在吸收塔上；
所述解吸系统包括一除焦油单元、一分离器、一解吸塔以及一浓氨水槽；
所述除焦油单元一端连接吸收塔底部循环喷洒单元的一支管，以对部分富液除焦油，除焦油单元另一端通过一富液升压泵，将除焦油后的富液升压后，导入分离器；
所述分离器上部通过一连接导管与含氨气体入口并联，以使分离富液中的酸气输入吸收塔，分离器下部通过一解吸塔原料泵抽出富液，输出到解吸塔上部；
所述解吸塔底部设有一蒸汽入口，解吸塔顶部设有一氨气出口，该氨气出口通过一浓氨水冷凝冷却器连通浓氨水槽。
2.根据权利要求1所述的吸收气体中氨的生产浓氨水系统，其特征在于：所述循环喷洒单元包括一喷洒装置、一断液盘以及一循环泵；
所述喷洒装置设置在循环喷洒单元顶部，向吸收塔内喷洒氨气吸收液；
所述断液盘设置在循环喷洒单元底部，以收集、导流氨气吸收液；
所述循环泵通过管路与断液盘连接，使断液盘中的氨气吸收液导入喷洒装置，形成循环喷洒。
3.根据权利要求1所述的吸收气体中氨的生产浓氨水系统，其特征在于：所述除焦油单元包括一除焦油器、一重富液槽、一富液槽以及一重富液回送泵；
所述除焦油器连接吸收塔底部的循环泵的一支管，除焦油器、富液槽、重富液回送泵通过管道连接形成循环；
所述除焦油器分离富液和焦油，使除焦后的重富液导入重富液槽，重富液槽连通富液升压泵。
4.根据权利要求3所述的吸收气体中氨的生产浓氨水系统，其特征在于： 所述除焦油器的上部通过管道连接一废焦油车，以导出焦油。
5.根据权利要求2所述的吸收气体中氨的生产浓氨水系统，其特征在于：所述富液升压泵与分离器之间设有一液液换热器，该液液换热器通过导管连接解吸塔的底部和吸收塔顶部的循环泵的一支管，液液换热器将解吸塔底部的贫液与富液升压泵输出的富液进行换热，然后输入吸收塔顶部的循环泵循环利用。
6.根据权利要求5所述的吸收气体中氨的生产浓氨水系统，其特征在于：所述液液换热器与吸收塔顶部的循环泵之间设有一贫液冷却器，以冷却经液液换热器换热后的贫液。
7.根据权利要求1所述的吸收气体中氨的生产浓氨水系统，其特征在于：所述吸收塔的底部与一磷酸槽导通，该磷酸槽通过管道从吸收塔底部输入磷酸用以补充。
8.根据权利要求1所述的吸收气体中氨的生产浓氨水系统，其特征在于：所述吸收塔底部的循环泵与吸收塔之间通过一支管连接一放空槽，以排空吸收塔中的氨气吸收液。
9.根据权利要求1所述的吸收气体中氨的生产浓氨水系统，其特征在于：所述浓氨水冷凝冷却器安置在解吸塔与浓氨水槽之间的连接管道上，浓氨水冷凝冷却器对解吸塔输入的富液和解吸塔输出的氨气进行换热。
10.根据权利要求1或9所述的吸收气体中氨的生产浓氨水系统，其特征在于：所述浓氨水冷凝冷却器通过一浓氨水冷凝冷却器导管连接浓氨水槽，浓氨水槽的顶部通过另一导管连接浓氨水冷凝冷却器，以循环冷却浓氨水中上升的氨气。
11.根据权利要求1所述的吸收气体中氨的生产浓氨水系统，其特征在于：所述浓氨水槽通过一浓氨水外送泵输出浓氨水。 
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