CN105944537A - 一种含氨混合气体的净化装置和净化方法 - Google Patents

一种含氨混合气体的净化装置和净化方法 Download PDF

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郭玉海
郝丽婷
王峰
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Abstract

本发明公开了一种含氨混合气体的净化装置和净化方法。包括：吸收液罐，PP泵，多级膜组件和风机。吸收液罐中的溶液通过PP泵进入第一级膜组件的膜丝内侧，从最后一级膜组件的膜丝内侧流出，重新回到吸收液罐；含氨混合气体通过风机的作用进入最后一级膜组件的膜丝外侧，然后扩散进入膜丝内侧，与膜丝内侧的吸收液进行反应，从而被消除。本发明设有多级膜组件，确保氨气被吸收液完全吸收，从净气出口出来的混合器气体中氨气的含量低于5ppm；装置结构简单，使用的PTFE膜丝具有强疏水性，可确保吸收液停留在膜丝内侧，并通过PP泵进行循环流动，进而连续地去除氨气。

Description

一种含氨混合气体的净化装置和净化方法
技术领域
本发明涉及废气处理装置及处理方法，尤其是涉及一种含氨混合气体的净化装置和净化方法。
背景技术
随着工业的快速发展，空气污染的问题日益严峻。在医药行业和化工行业会产生大量的含氨混合气体，而这些废气大部分都未经过处理，直接排放在大气里。不仅严重污染了我们的生存环境而且造成了大量的浪费，为了解决此类问题，人们通常采用水洗法，但此法具有设备体积太大，投资较大等问题
目前大部分的国内外研究人员都将重点放在了含氨废水的处理问题上，对于含氨废气的研究并不是很多。专利CN202823116U 公开了“一种废气中氨气的回收装置”，此装置虽然能够吸收废气中的氨气，但是装置十分复杂，包括膜组件，液泵、储液槽、配液池、稀酸高位槽、结晶器和离心机等装置。所需设备成本比较高，效率也不高。专利CN103818930A 公开了“一种用膜组分离回收LED生产中排放废氨气的装置及其操作方法”，此方法通过水来吸收氨气，使吸收氨气的效率降低，并且装置非常复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含氨混合气体的净化装置和净化方法，利用PP泵将吸收液送入膜丝内侧，通过风机将含氨混合气体送到膜组件内侧，让氨气从膜丝外侧进入膜丝内侧，与吸收液发生中和反应，达到净化的目的。
本发明采用的技术方案步骤如下：
一、一种含氨混合气体的净化装置，
本发明包括：吸收液罐，PP泵，多级膜组件和风机；吸收液罐（1）出口经PP泵与多级膜组件的第一级膜组件的膜丝内侧的一端连接，第一级膜组件的膜丝内侧的另一端与第二级膜组件的膜丝内侧的一端连接，第二级膜组件的膜丝内侧的另一端与下一级膜组件的膜丝内侧的一端连接，最后第二级膜组件的膜丝内侧的另一端与最后一级膜组件的膜丝内侧的一端连接，最后一级膜组件的膜丝内侧的另一端与吸收液罐进口相连；风机与最后一级膜组件的膜丝外侧的一端连接，最后一级膜组件的膜丝外侧的另一端与最后第二级膜组件的膜丝外侧的一端连接，最后第二级膜组件的膜丝外侧的另一端与最后第三级膜组件的膜丝外侧的一端连接，最后第三级膜组件的膜丝外侧的另一端与第一级膜组件的膜丝外侧的一端连接，第一级膜组件的膜丝外侧的另一端为净气出口。
所述多级膜组件为3～7级膜组件，由聚四氟乙烯中空纤维膜组成。
所述吸收液罐中的吸收液为硫酸、盐酸、硝酸或磷酸的水溶液，质量浓度为5%～30%。
二、一种含氨混合气体的净化方法，该方法的步骤如下：
1）将吸收液罐中的溶液通过PP泵进入第一级膜组件的膜丝内侧，从最后一级膜组件的膜丝内侧流出，重新回到吸收液罐；
2）含氨混合气体通过风机的作用进入最后一级膜组件的膜丝外侧；
3）进入多级膜组件的膜丝外侧的含氨混合气体中的氨气会从膜丝外侧进入膜丝内侧，与膜丝内侧的吸收液进行反应，从而被消除；
4）净气从第一级膜组件的净气出口排出。净气中氨气的含量低于5ppm。
所述的含氨混合气体的温度为0~100℃。
所述的风机的风量低于2000 m3/h。
与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：
1）本发明采用的吸收液是硫酸吸收液，并且使用的是循环吸收液，能够保证吸收液不会达到饱和。设有多个膜组件，可以确保氨气被吸收液完全吸收，从排气口出来的净气中氨气的含量低于5ppm。
2）本发明装置工艺非常简单，装置也非常简洁明了，使用的PTFE膜丝由于其所具有的疏水性，能够避免吸收液渗透出到膜丝外部，与氨气在膜丝外发生反应，从而确保氨气在膜丝内部完全被吸收；此外，由于PTFE膜丝具有较高的耐热性，对0~100℃的含氨混合气体都可直接使用，无需升温或降温处理。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
图中：1、吸收液罐，2、PP泵，3、多级膜组件，4、风机，5、净气出口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，箭头表示流动方向，只能按箭头方向流动，不能逆箭头方向流动。本发明包括：吸收液罐1，PP泵2，多级膜组件3(图1中为四级膜组件)和风机4；吸收液罐1出口经PP泵2与多级膜组件3的第一级膜组件的膜丝内侧的一端连接，第一级膜组件的膜丝内侧的另一端与第二级膜组件的膜丝内侧的一端连接，第二级膜组件的膜丝内侧的另一端与第三级膜组件的膜丝内侧的一端连接，第三级膜组件的膜丝内侧的另一端与第四级膜组件的膜丝内侧的一端连接，第四级膜组件的膜丝内侧的另一端与吸收液罐1进口相连；风机4与第四级膜组件的膜丝外侧的一端连接，第四级膜组件的膜丝外侧的另一端与第三级膜组件的膜丝外侧的一端连接，第三级膜组件的膜丝外侧的另一端与第二级级膜组件的膜丝外侧的一端连接，第二级膜组件的膜丝外侧的另一端与第一级膜组件的膜丝外侧的一端连接，第一级膜组件的膜丝外侧的另一端为净气出口5。
所述多级膜组件为3-7级膜组件，由聚四氟乙烯中空纤维膜组成。
所述吸收液罐中的吸收液为硫酸、盐酸、硝酸或磷酸等的水溶液，质量浓度为5%～30%。
所述含氨混合气体的温度为0~100℃。
所述风机的风量低于2000 m3/h。
本发明工作时，将吸收液罐中的溶液通过PP泵进入第一级膜组件的膜丝内侧，从最后一级膜组件的膜丝内侧流出，重新回到吸收液罐；含氨混合气体通过风机的作用进入最后一级膜组件的膜丝外侧；进入多级膜组件的膜丝外侧的含氨混合气体中的氨气会从膜丝外侧进入膜丝内侧，与膜丝内侧的吸收液进行反应，从而被消除。净气从第一级膜组件的净气出口排出。
实施例1
开启PP泵2，吸收液罐1中的质量浓度为5%硫酸溶液通过PP泵2进入三级膜组件3的第一级膜组件的膜丝内侧，从最后一级膜组件的膜丝内侧流出，重新回到吸收液罐；开启风机4，0℃的含氨混合气体通过风机4的作用以1900 m3/h的风量进入最后一级膜组件的膜丝外侧；进入多级膜组件的膜丝外侧的含氨混合气体中的氨气会从膜丝外侧进入膜丝内侧，与膜丝内侧的硫酸溶液进行反应，从而被消除。净气从第一级膜组件的净气出口排出。净气中氨气含量为4ppm。
实施例2
开启PP泵2，吸收液罐1中的质量浓度为30%硫酸溶液通过PP泵2进入七级膜组件3的第一级膜组件的膜丝内侧，从最后一级膜组件的膜丝内侧流出，重新回到吸收液罐；开启风机4，100℃的含氨混合气体通过风机4的作用以100 m3/h的风量进入最后一级膜组件的膜丝外侧；进入多级膜组件的膜丝外侧的含氨混合气体中的氨气会从膜丝外侧进入膜丝内侧，与膜丝内侧的硫酸溶液进行反应，从而被消除。净气从第一级膜组件的净气出口排出。净气中氨气含量为1ppm。
实施例3
开启PP泵2，吸收液罐1中的质量浓度为20% 磷酸溶液通过PP泵2进入五级膜组件3的第一级膜组件的膜丝内侧，从最后一级膜组件的膜丝内侧流出，重新回到吸收液罐；开启风机4，80℃的含氨混合气体通过风机4的作用以1000 m3/h的风量进入最后一级膜组件的膜丝外侧；进入多级膜组件的膜丝外侧的含氨混合气体中的氨气会从膜丝外侧进入膜丝内侧，与膜丝内侧的硫酸溶液进行反应，从而被消除。净气从第一级膜组件的净气出口排出。净气中氨气含量低于2ppm。
实施例4
开启PP泵2，吸收液罐1中的质量浓度为10%盐酸溶液通过PP泵2进入四级膜组件3的第一级膜组件的膜丝内侧，从最后一级膜组件的膜丝内侧流出，重新回到吸收液罐；开启风机4，50℃的含氨混合气体通过风机4的作用以1500 m3/h的风量进入最后一级膜组件的膜丝外侧；进入多级膜组件的膜丝外侧的含氨混合气体中的氨气会从膜丝外侧进入膜丝内侧，与膜丝内侧的硫酸溶液进行反应，从而被消除。净气从第一级膜组件的净气出口排出。净气中氨气含量为3ppm。
实施例5
开启PP泵2，吸收液罐1中的质量浓度为15%硝酸溶液通过PP泵2进入六级膜组件3的第一级膜组件的膜丝内侧，从最后一级膜组件的膜丝内侧流出，重新回到吸收液罐；开启风机4，20℃的含氨混合气体通过风机4的作用以700 m3/h的风量进入最后一级膜组件的膜丝外侧；进入多级膜组件的膜丝外侧的含氨混合气体中的氨气会从膜丝外侧进入膜丝内侧，与膜丝内侧的硫酸溶液进行反应，从而被消除。净气从第一级膜组件的净气出口排出。净气中氨气含量为2ppm。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种含氨混合气体的净化装置，其特征在于，它包括：吸收液罐（1），PP泵（2），多级膜组件（3）和风机（4）；吸收液罐（1）出口经PP泵（2）与多级膜组件（3）的第一级膜组件的膜丝内侧的一端连接，第一级膜组件的膜丝内侧的另一端与第二级膜组件的膜丝内侧的一端连接，第二级膜组件的膜丝内侧的另一端与下一级膜组件的膜丝内侧的一端连接，最后第二级膜组件的膜丝内侧的另一端与最后一级膜组件的膜丝内侧的一端连接，最后一级膜组件的膜丝内侧的另一端与吸收液罐（1）进口相连；风机（4）与最后一级膜组件的膜丝外侧的一端连接，最后一级膜组件的膜丝外侧的另一端与最后第二级膜组件的膜丝外侧的一端连接，最后第二级膜组件的膜丝外侧的另一端与最后第三级膜组件的膜丝外侧的一端连接，最后第三级膜组件的膜丝外侧的另一端与第一级膜组件的膜丝外侧的一端连接，第一级膜组件的膜丝外侧的另一端为净气出口（5）。
2.根据权利要求1所述的一种含氨混合气体的净化装置，其特征在于：所述多级膜组件（3）为3～7级膜组件，由聚四氟乙烯中空纤维膜组成。
3.根据权利要求1所述的一种含氨混合气体的净化装置，其特征在于：所述吸收液罐中的吸收液为硫酸、盐酸、硝酸或磷酸的水溶液，质量浓度为5%～30%。
4.用于权利要求1所述装置的一种含氨混合气体的净化方法，其特征在于，该方法的步骤如下：
1）将吸收液罐中的溶液通过PP泵进入第一级膜组件的膜丝内侧，从最后一级膜组件的膜丝内侧流出，重新回到吸收液罐；
2）含氨混合气体通过风机的作用进入最后一级膜组件的膜丝外侧；
3）进入多级膜组件的膜丝外侧的含氨混合气体中的氨气会从膜丝外侧进入膜丝内侧，与膜丝内侧的吸收液进行反应，从而被消除；
4）净气从第一级膜组件的净气出口排出。净气中氨气的含量低于5ppm。
5.根据权利要求4所述的一种含氨混合气体的净化方法，其特征在于：所述含氨混合气体的温度为0~100℃。
6.根据权利要求4所述的一种含氨混合气体的净化方法，其特征在于：所述风机的风量低于2000 m3/h。
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