CN101966414B - 一种原料气清洗与氨回收的方法 - Google Patents

Abstract

一种原料气清洗与氨回收的设备，用于合成氨生产中，用于氨来脱除原料气中二氧化碳生产工艺流程中，清洗原料气中微量气氨的同时回收利用这一部分氨制成浓氨水。本发明采用的是一个原料气清洗塔，在塔内设置若干层鼓泡式的高液位吸收层，设置有冷却水箱，同时设置了进塔加水自动装置与氨水浓度自动分析仪及液位高度自控仪，不需要连续不断地加水，很好地解决稀氨水过剩与环境污染的问题，节约了资源，减少了浪费，其经济效益与社会效益非常明显。

Description

一种原料气清洗与氨回收的方法

技术领域

本发明是一种原料气清洗与氨回收的设备，用于合成氨生产中，用于氨来脱除原料气中二氧化碳生产工艺流程中，清洗原料气中微量气氨的同时回收利用这一部分氨制成浓氨水。 

背景条件 

在本发明做出之前，在生产合成氨过程中，采用氨生产碳酸氢铵的工艺流程，脱碳后含氨的原料气清洗的设备，采用连续不断地加水与原料气逆流接触进行清洗，在清洗的过程中，由于氨溶解在水中生成氨水浓度与原料气中氨的分压成正比，而在生产的实际过程中，总是希望清洗后气相中氨含量越少越好，回收液中氨浓度越高越好，生成的氨水再返回碳铵生产系统使用。目前使用的清洗原料气氨的设备有很多种，但一个总的特点：清洗原料气中氨的所用的水必须连续不断地加入塔内与原料气逆流接触。这种设备存在的不足之处：由于受到碳铵生产的影响，清洗原料气中氨所用的水必须连续不断地加入塔内，容易造成碳铵生产系统水量过剩，有时将一部份含氨的多余水排出到系统外，造成氨的损失与环境的污染。一但停止向清洗塔内加水又容易造成原料气中氨含量超指标，影响后工段，给生产造成危害。 

发明内容

本发明主要是针对上述存在的缺陷，旨在提供一种原料气氨的清洗与回收的设备。 

本发明的技术解决方案是这样实现的：采用的是一个原料气清洗塔，其特征：在塔内设置3-30层鼓泡式的高液位吸收层，在每一层中贮有0.3米-3.0米以上高度水(从吸收层底部算起)，在水中设置有冷却水箱，以便及时将氨与水发生化学反应的热量移走，防止溶液的温度升高，提高液相中氨的溶解度(氨的溶解度随着溶液的温度升高而降低)，提高氨水的浓度，而原料气的升气管道又与若干根小管相连，小管子的上端是闭封的，下端是开口的，管口对着液面的方向，并插入水中10-500mm的深度，液体通过则面的溢流管流入下层，溢流管的两端都开了口，上部的溢流管口在本层与液面水平，下端的溢流管口插入下层的液体深度的1/2-3/4，这样一来通过每一层高液位的鼓泡式吸收，水可将原料气中的氨清洗干净，使得最顶层出塔的清洗后的净化气中氨含量不至于超过指标，同时在最下层的底部设置了氨水自动排放的装置及进塔加水自动装置与氨水浓度自动分析仪及液位高度自控仪连锁，只有当最下层的氨水浓度达到工艺要求后，设在最下层的底部的氨水浓度自动分析仪及液位高度自控仪将氨水浓度信号与液位高度信号转变为微电信号反馈到微电脑控制仪中，通过微电脑控制仪调节最下层的底部的氨水自动排放的阀门及上部的进塔自动加水阀门同时开启，保持塔内液位不变，能保证最下层氨水浓度符合工艺要求之后再排出塔外，不需要连续不断地加水，很好地解决稀氨水过剩与环境污染的问题，达到节约资源，减少浪费，这样一来达到了本发明的目的。 

本发明与现有技术相比其有效果是显而易见，它保证原料气氨清洗干净，又能得到高浓度的氨水，解决了稀氨水过剩的技术问题，减少浪费，节约了资源，减少环境污染，其经济效益与社会效益是明显的。 

附图说明

本现结合附图进一步描述； 

附图是本发明中清洗塔的纵向剖视工艺流程图。 

图中，1、原料气进气管道  2、鼓泡式吸收板  3、每一层的冷却水箱  4、冷却水箱的冷却水管道  5、每一层的液体溢流管  6、每一层的气体进气管  7、气水分离器  8、吸收塔  9、原料气净化后的出口管  10、清洗塔加水的自控阀门  11、每一层的气体分布器12、每一层的高液位  13、每一层塔外气体升气管  14、每一层的气体出口管  15、液位计  16、带微电脑的控制器  17、排放液体的自控阀门  18、浓氨水排放管  19底部的浓氨水  20、清洗塔加水的手动阀门  21、最底层的液位高度与氨水浓度的触头 

具体实施方式

实施方式一：当向塔内连续不断地加水时。 

参照附图，首先开启清洗塔加水的手动阀门[20]，向吸收塔[8]内加水，一直到当液位计[15]显示液位的位置在液位计[15]高度的1/2-2/3后，关闭手动阀门[20]，则原料气通过进气管道[1]进入吸收塔[8]内，再通过每一层的气体分布器[11]，与每一层的高液体[19][12]在水中鼓泡式吸收原料气中氨后，同时开启每一层的冷却水箱[3]的进出口冷却水管[4]的阀门，保持液体温度不变，通过水吸收后的原料气则由每一层气体出口管[14]入塔外升气管[13]，再入每一层气体进口管[6]，气体通过3-30层水的鼓泡式吸收后再入气水分离器[7]，将所带雾状液体分离后，通过原料气出口管[9]到后工段。 

液体则由每一层的液体溢流管[5]流入下层，当底部的浓氨水[19]的液位过高时，最底层的液位高度与氨水浓度的触头[21]产生液位高度过高的微电信号，并通过电缆反馈到带微电脑的控制器[16]，由带微电脑的控制器[16]通过控制电缆调节排放液体的自控阀门[17]开启，降低液位，当液位降到工艺要求后，自控阀门[17]则自动关小或关闭，保持液位在正常位置；当底部的浓氨水[19]的浓度达到工艺要求时，最底层的液位高度与氨水浓度的触头[21]产生氨水浓度过高的微电信号，并通过电缆反馈到带微电脑的控制器[16]，由带微电脑的控制器[16]通过控制电缆调节排放液体的自控阀门[17]开启或开大，并同时通过控制电缆调节清洗塔加水的自控阀门[10]开启或开大，向塔内加水，并且连续不断地加水。并控制进出塔内的水量保持平衡，保持液位在正常位置。 

实施方式二：当向塔内间断性加水时。 

参照附图，首先开启清洗塔加水的手动阀门[20]，向吸收塔[8]内加水，一直到当液位计[15]显示液位的位置在液位计[15]高度的1/2-2/3后，关闭手动阀门[20]，则原料气通过进气管道[1]进入吸收塔[8]内，再通过每一层的气体分布器[11]，与每一层的高位液体[19][12]在水中鼓泡式吸收原料气中的氨后，同时开启每一层的冷却 水箱[3]的进出口冷却水管[4]的阀门，保持液体温度不变，通过水吸收后的原料气则由每一层气体出口管[14]入塔外升气管[13]，再入每一层气体进口管[6]，气体通过3-30层高液位的水鼓泡式吸收后再入气水分离器[7]，将所带雾状液分离干净后，通过原料气出口管[9]到后工段。 

液体由于底部的浓氨水[19]的液位不高，浓氨水[19]的浓度达不到工艺要求时，这时排放液体的自控阀门[17]是关闭的，并同时清洗塔加水的自控阀门[10]和手动阀[20]都是处于关闭状态，液体是不流动的，但由于每一层吸收板[2]上有足够高的液体(水)，特别最顶上层吸收板上有足够的液体(水)，其浓度很低，远末达到饱和状态，当气体在鼓泡式吸收板[2]上鼓泡式吸收时则完全能够吸收原料气中的氨，不会造成原料气中的氨含量超指标，不合格氨水继续在塔内吸收氨，直到氨水合格为止才排出塔外。这样既保证净化后的原料气中的氨不会超指标，又可以回收符合工艺要求的浓氨水。 

Claims (6)

1.一种原料气清洗与氨回收的设备，主要是用于合成氨生产过程中的原料气清洗与氨的回收，包括吸收塔(8)，需要清洗的含氨的合成氨生产所需的原料气进气管(1)，原料气净化后的出口管(9)，气水分离器(7)，每一层冷却水箱(3)，冷却水箱的冷却水管(4)，液位计(15)，其特征在于：在吸收塔(8)内设置3-30层鼓泡式吸收板(2)，每一层的液位溢流管(5)，每一层高液位(12)即从吸收板(2)的底部为基本面，向上的高度为0.3-3.0米，称之为高液位，每一层的气体分布器(11)出口位于以吸收液体的液面为零平面向下的深度为10-500mm的距离，清洗塔加水的自控阀门(10)，排放液体的自控阀门(17)，最低部的液位高度自控与氨水浓度自动分析触头(21)，带电脑的控制器(16)。

2.根据权利要求1所述的一种原料气清洗与氨回收的设备，其特征在于：所述的每一层液位溢流管(5)具体是一个上下两端开口的管子，其上端管口与液位(12)面水平，下端插入下层液面以下高度为整个液面的高度的1/2-3/4。

3.根据权利要求1所述的一种原料气清洗与氨回收的设备，其特征在于：所述的每一层高液位(12)的高度是从吸收板(2)底部平面为零平面以上0.3-3.0米的高度。

4.根据权利要求1所述的一种原料气清洗与氨回收的设备，其特征在于：所述的每一层气体分布器(11)具体是由很多的小管子组成，小管上端已闭封，下端开口插入液体中，其深度以液体表面的水平面为零平面向下的深度10-500mm之间。

5.根据权利要求1所述的一种原料气清洗与氨回收的设备，其特征在于：所述的清洗塔加水的自控阀门(10)与排放液体的自控阀门(7)是电动的，或是气动与液压传动。

6.根据权利要求1所述的一种原料气清洗与氨回收的设备，其特征在于：所述的最底部的液位高度自控与氨水浓度自动分析触头(21)，具体是由液位高度自动测试仪与氨水浓度自动分析仪组成，带电脑的控制器(16)，是根据液位高度自动测试仪与氨水浓度自动分析仪所反馈电信号通过反馈放大后传送到带电脑的控制器(16)，由电脑来进行控制清洗塔加水的自控阀门(10)与排放液体的自控阀门(17)的开启大小程度，必要时关闭。

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