CN106731502A - 一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器 - Google Patents

一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器 Download PDF

Info

Publication number
CN106731502A
CN106731502A CN201611250609.XA CN201611250609A CN106731502A CN 106731502 A CN106731502 A CN 106731502A CN 201611250609 A CN201611250609 A CN 201611250609A CN 106731502 A CN106731502 A CN 106731502A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
phosphorus ammonium
whirlwind
built
ammonia
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611250609.XA
Other languages
English (en)
Inventor
薛斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Branch Engineering Technology Co Ltd
Original Assignee
Dalian Branch Engineering Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Branch Engineering Technology Co Ltd filed Critical Dalian Branch Engineering Technology Co Ltd
Priority to CN201611250609.XA priority Critical patent/CN106731502A/zh
Publication of CN106731502A publication Critical patent/CN106731502A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1406—Multiple stage absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/16—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by the winding course of the gas stream, the centrifugal forces being generated solely or partly by mechanical means, e.g. fixed swirl vanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493—Selection of liquid materials for use as absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/24—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by centrifugal force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10—Inorganic absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/406—Ammonia

Abstract

本发明提供一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器，磷铵反应器的内置旋风捕雾器嵌设在外套筒内，外套筒内承装的磷铵循环溶液液面高于内置旋风捕雾器底面；内置旋风捕雾器与外套筒及前后隔板间的环隙设置有环形喷洒箱；内置旋风捕雾器外壁、外套筒内壁、环形喷洒箱底面和磷铵循环溶液液面之间构成前室；气体进口设置在环形喷洒箱顶面上的外套筒侧壁上，气体进口与前室连通；气体出口设置在内置旋风捕雾器顶部；外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁与后隔板之间构成后室，前室与后室连通；后室内设置有贫液喷洒管；旋流分离器位于内置旋风捕雾器的排气口内或磷铵反应器外与气体出口连通的管道上。该反应器收率高、工艺简单，投资和运行成本低。

Description

一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器
技术领域
本发明涉及磷铵生产技术，尤其涉及一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器。
背景技术
现有磷铵吸收分离气体中氨的工艺，采用常规塔式多段循环洗涤方式，出口气体中氨含量100～50mg/m3，雾滴含量约100mg/m3。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种磷铵反应器，该反应器收率高、工艺简单，投资和运行成本低。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种磷铵反应器，包括：连通的上部洗涤区和下部溶液槽；
所述洗涤区包括：气体进口、外套筒、内置旋风捕雾器、旋流分离器、前隔板、后隔板、循环溶液喷洒管、环形喷洒箱、喷头、贫液喷洒管和气体出口；所述内置旋风捕雾器嵌设在外套筒内，所述外套筒用于承装磷铵循环溶液，所述内置旋风捕雾器底面低于承装的磷铵循环溶液液面；所述内置旋风捕雾器、外套筒、前隔板和后隔板间的环隙设置有环形喷洒箱；
所述内置旋风捕雾器外壁、外套筒内壁、环形喷洒箱底面和磷铵循环溶液液面之间构成前室(也称前室动力波洗涤吸收区)；所述气体进口设置在环形喷洒箱顶面上的外套筒侧壁上，所述气体进口与前室连通，所述循环溶液喷洒管设置在气体进口处的外套筒、内置旋风捕雾器和前隔板之间；所述气体出口设置在内置旋风捕雾器顶部；所述外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁与后隔板之间构成后室，所述前室与后室连通；所述后室内设置有贫液喷洒管；
所述旋流分离器位于内置旋风捕雾器的排气口内或磷铵反应器外与气体出口连通的管道上。
所述内置旋风捕雾器的排气口与磷铵反应器气体出口为同一个出口。
进一步地，所述气体进口通过外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁及前隔板之间围成的前通道与前室连通；所述前室通过外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁及后隔板处的环形喷洒箱围成的后通道与后室连通。
进一步地，前室动力波洗涤吸收区内，所述环形喷洒箱喷头方向与气体流动方向夹角为165-195°，以使由环形喷洒箱喷头喷出的磷铵循环溶液与气体逆流剧烈接触产生湍流区，气液在此能够实现连续强化高效传质。
进一步地，所述旋风分离器包括多个微旋流子，所述微旋流子固定在管板上，安装在磷铵反应器气体出口法兰和管道法兰之间。
进一步地，所述外套筒和溶液槽通过一段设置在外套筒底端、另一端设置于溶液槽中的降液管连通。所述溶液槽与环形喷洒箱的循环溶液进口连通，所述溶液槽与环形喷洒箱的循环溶液进口间的管路上设置有循环泵。
进一步地，所述外套筒侧壁设置有满流管，所述满流管下沿高于内置旋风捕雾器底面。上部吸收区内的下部液面高度由满流管来控制，当溶液多了，液面升高时，过量的溶液从满流管排出；当溶液少时，液面降低，从满流管排出的溶液减少。满流管的最低点也能保证液面高于内置旋风捕雾器底部，形成一个液封，使得前室的气体不会串漏进入内置旋风捕雾器。
进一步地，所述气体进口包括含氨气体进口和其他含氨气体进口，所述含氨气体进口和其他含氨气体进口分别设置在外套筒侧壁上，或所述含氨气体进口和其他含氨气体进口连通后设置在外套筒侧壁上。
本发明中所述磷铵反应器包括上部洗涤区和下部溶液槽，所述上部洗涤区包括前室的动力波洗涤吸收区、后室喷洒洗涤吸收区和旋流分离区，所述旋流分离区为旋流分离器。
本发明的另一个目的，还提供了一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺，包括以下步骤：
步骤一、气体自气体进口进入磷铵反应器(上部洗涤区)，气体自外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁、及前隔板之间围成的前通道进入前室，先在前室经磷铵循环溶液动力波强化洗涤，吸收一部分氨；
步骤二、气体再自外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁及后隔板处的环形喷洒箱围成的后通道进入后室，经磷铵贫液洗涤，进一步降低气体中氨含量；
步骤三、气体在旋流分离器(区)的离心超重力场作用下，雾滴继续强化吸收气体中剩余氨，使出口气体中氨及雾滴含量均降低，逐步聚集成为连续液相流入洗涤区，并与气体分离。
进一步地，磷铵吸收分离气体中氨的工艺，包括以下步骤：
步骤一、20～150℃含氨1～600g/m3气体自气体进口进入磷铵反应器(上部洗涤区)，气体自外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁、及前隔板之间围成的前通道进入前室，先在前室经20～110℃磷铵循环溶液动力波强化洗涤，以吸收85～95％氨；
步骤二、气体再自外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁及后隔板处的环形喷洒箱围成的后通道进入后室，在后室经20～90℃磷铵贫液洗涤，进一步降低气体中氨含量，降低至100mg/m3；
步骤三、气体在旋流分离器(区)的离心超重力场作用下，气体与雾滴交错剧烈接触，雾滴继续强化吸收气体中剩余氨，使出口气体中氨及雾滴含量均降低至30mg/m3以下同时，逐步聚集成为连续液相流入洗涤区，并与25～110℃气体分离。
进一步地，所述磷铵反应器(上部洗涤区)中的磷铵溶液经降液管，进入溶液槽中，90～98％wt磷铵循环溶液由循环泵抽送至上部洗涤区前室喷洒，2～10％wt磷铵循环溶液由富液泵送至后续系统。
进一步地，磷铵循环溶液中的氨质量浓度为8～10％，磷酸质量浓度为15～35％；磷铵贫液中的氨质量浓度为5～7.5％，磷酸质量浓度为15～35％。
本发明磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器，反应器结构科学、合理，分离工艺简单、易行，与现有技术向比较具有以下优点：
本发明设计了单段高效的前室动力波吸收分离区，以及位于内置旋风捕雾器排气口内的离心超重力场旋流分离器，动力波和离心超重力场强化了传质，提高了吸收分离的效率，使出口气体中氨含量和夹带的雾滴量均控制≤30mg/m3以下。提高了收率，简化了工艺，降低了投资和运行成本。
本发明一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器，能够广泛地用于含氨气体的氨吸收分离领域。
附图说明
图1为本发明磷铵吸收分离气体中氨的磷铵反应器透视图；
图2为图1的横向截面示意图。
其中附图标记分别为：
1-含氨气体进口；2-气体出口；3-其他含氨气体进口；4-循环溶液出口；5-循环溶液进口；6-环形喷洒箱；7-喷头；8-贫液喷洒管；9-旋流分离器；10-循环溶液喷洒管；11-富液出口；12-磷酸进口；13-第一溶液进口；14-第二溶液进口；15-满流管；16-第三溶液进口；17-放空口；18-外套筒；19-内置旋风捕雾器；20-内置旋风捕雾器排气口；21-磷铵反应器气体出口法兰；22-气体出口管道法兰；23-前室；24-后室；25-降液管；26-前隔板；27-后隔板。
具体实施方式
本发明公开了一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器，如图1-2所示，包括：连通的上部洗涤区和下部溶液槽；
所述洗涤区包括：气体进口、外套筒18、内置旋风捕雾器19、旋流分离器9、前隔板26、后隔板27、循环溶液喷洒管10、环形喷洒箱6、喷头7、贫液喷洒管8和气体出口2；
所述气体进口包括含氨气体进口1和其他含氨气体进口3，所述含氨气体进口1和其他含氨气体进口3连通后设置在外套筒侧壁上。可以理解所述含氨气体进口1和其他含氨气体进口3还可以分别设置在外套筒18侧壁上。
所述内置旋风捕雾器19嵌设在外套筒18内，所述外套筒18用于承装磷铵循环溶液，所述内置旋风捕雾器19底面低于承装的磷铵循环溶液液面；所述内置旋风捕雾器19、外套筒18、前隔板26和后隔板27间的环隙设置有环形喷洒箱6；所述环形喷洒箱喷头7方向与气体流动方向夹角为165-195°，以使由环形喷洒箱喷头7喷出的磷铵循环溶液与气体逆流剧烈接触产生湍流区，气液在此能够实现连续强化高效传质。
所述内置旋风捕雾器19外壁、外套筒18内壁、环形喷洒箱6底面和磷铵循环溶液液面之间构成前室23(也称前室动力波洗涤吸收区)；所述气体进口设置在环形喷洒箱6顶面上的外套筒18侧壁上，所述气体进口通过外套筒18内壁、内置旋风捕雾器19外壁及前隔板26之间围成的前通道与前室23连通，所述外套筒18内靠近气体进口处设置有循环溶液喷洒管；所述气体出口2设置在内置旋风捕雾器19顶部；所述外套筒18内壁、内置旋风捕雾器19外壁与后隔板27之间构成后室24，所述前室23与后室24连通；所述前室23通过外套筒18内壁、内置旋风捕雾器19外壁及后隔板27处的环形喷洒箱6围成的后通道与后室24连通。
所述旋流分离器9位于内置旋风捕雾器19的排气口20或磷铵反应器外与气体出口2连通的管道上。所述旋风分离器9包括多个微旋流子，所述微旋流子固定在管板上，安装在磷铵反应器气体出口法兰21和气体出口2管道法兰22之间。
所述外套筒18侧壁设置有满流管15，所述满流管15下沿高于内置旋风捕雾器19底面。上部吸收区内的下部液面高度由满流管15来控制，当溶液多了，液面升高时，过量的溶液从满流管排出；当溶液少时，液面降低，从满流管排出的溶液减少。满流管的最低点也能保证液面高于内置旋风捕雾器底部，形成一个液封，使得前室的气体不会串漏进入内置旋风捕雾器。所述满流管15与第二溶液进口14连通。
所述外套筒18和溶液槽通过一段设置在外套筒18底端、另一端设置于溶液槽中的降液管25连通，使上部吸收区的磷铵循环溶液通过降液管25进入下部溶液槽。所述溶液槽与环形喷洒箱6的循环溶液进口5连通，所述溶液槽与环形喷洒箱6的循环溶液进口间的管路上设置有循环泵。溶解槽上设置有循环溶液出口4、富液出口11、磷酸进口12、第一溶液进口13和第二溶液进口14，所述磷酸进口12和第二溶液进口14位于溶解槽上部；所述第一溶液进口13和循环溶液出口4位于溶解槽中部；所述富液出口11位于溶解槽底部；所述溶解槽底端设置有放空口17。
本发明一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺，包括以下步骤：来自界区外含氨气体，由含氨气体进口1和其他含氨气体进口3进入磷铵反应器内，先水平后垂直向下流过前室23；前室23由外套筒18和内置旋风捕雾器19的环隙分为左右两个通道，位于环形喷洒箱6之下；气体分两股近水平流经前室23后，在前室23末端汇集起来，向上进入后室24；在后室24末端近水平流入内置旋风捕雾器19，再进入位于内置旋风捕雾器19排气口20内的旋流分离器9，在各个微旋流子内洗氨和除雾后，汇集到气体出口2。
在前室，内置旋风捕雾器19的底部插入上部洗涤区的磷铵循环溶液液面之下，形成可靠的液封，使前室的气体不能进入内置旋风捕雾器19中。
磷铵循环溶液由循环溶液出口4抽出，分别送入环形喷洒箱6和循环溶喷洒管10；从循环溶喷洒管10喷洒出的循环溶液，洗涤进口气体后落入上部洗涤区下部的溶液中；循环溶液由环形喷洒箱6下的喷头7中喷洒；喷洒方向与气流方向几乎呈180°，形成了相向逆流的动力波湍流接触洗涤区，在该区域气体/液体进行强化高效地传质；
磷铵贫液由界区外送入置于后室24内的贫液喷洒管(含喷头喷洒)8喷洒，洗涤气体后落入上部洗涤区下部的溶液中；内置旋风捕雾器19捕集的雾滴向下滴入上部吸收区的溶液中；进入旋流分离器9中各个微旋流子的气体和雾滴，在离心超重力场的作用下，继续强化吸收气体中剩余的氨，同时分离气体中夹带的雾滴，捕集下来的液滴也向下滴入上部吸收区的溶液中；上部吸收区的磷铵溶液通过降液管25进入下部溶液槽。
富液由富液出口11排出，磷酸由磷酸进口12进入，第一溶液进口13、第二溶液进口14、第三溶液进口16是与后续系统连接的接口；放空口17用于停工时放空。
以下结合实施例对本发明进一步说明
实施例1：
本实施例公开了一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器，兰炭煤气采用磷铵洗氨为例，并结合图1和图2对本实施例磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器进行说明。
从界区外来的含氨量约30g/m3的30℃含氨气体从气体进口1进入磷铵反应器，在流过外套筒18和内置旋风捕雾器19及前隔板26构成的气体前通道时，被循环溶液喷洒管10喷洒出的循环溶液洗涤；在流经由外套筒18、内置旋风捕雾器19、环形喷洒箱6与液面之间构成的前室23时，分为左右两个通道，位于环形喷洒箱6之下，被环形喷洒箱6下的喷头7中喷洒出的循环溶液相向逆流的动力波湍流强化洗涤，在该区域气体/液体进行高效地传质，气体中的氨约90％在此被循环溶液吸收分离出来；气体在前室23末端汇集起来，向上进入由外套筒18和内置旋风捕雾器19及后隔板27构成的后室24，被液喷洒管(含喷头喷洒)8喷洒出的磷铵贫液洗涤，气体中的氨含量降低至约100mg/m3；气体由后室24末端流入内置旋风捕雾器19，在此捕集气体夹带的约85％的雾滴；气体最后进入位于内置旋风捕雾器19排气口20内的旋流分离器9，在各个微旋流子内离心超重力场的作用下，雾滴与气体中剩余的继续进行强化地吸收氨，把气体中氨含量降低至30mg/m3以下，气体中的雾滴也降低至30mg/m3以下，离开各个微旋流子的35℃气体，汇集到气体出口2，离开磷铵反应器。
磷酸和氨质量浓度分别约为22％和9％的循环溶液由循环溶液出口4抽出，约96％送入环形喷洒箱6和循环溶喷洒管10；从循环溶液喷洒管10喷洒出的循环溶液，洗涤进口气体后落入上部洗涤区下部的溶液中；循环溶液由环形喷洒箱6下的喷头7中喷洒；喷洒方向与气流方向呈180°，形成了相向逆流的动力波湍流接触洗涤区，在该区域气体/液体进行强化高效地传质，洗涤后也落入上部洗涤区下部的溶液中。
磷酸和氨质量浓度分别约为24％和6％的磷铵贫液由界区外送入置于后室24内的贫液喷洒管(含喷头喷洒)8喷洒，洗涤气体后落入上部洗涤区下部的溶液中；内置旋风捕雾器19捕集的雾滴向下滴入上部吸收区溶液中；进入旋流分离器9中各个微旋流子的气体和雾滴，在离心超重力场的作用下，继续强化吸收气体中剩余的氨，同时分离气体中夹带的雾滴，捕集下来的液滴也向下滴入上部吸收区下部的溶液中；上部吸收区的磷铵溶液通过降液管25进入下部溶液槽；溶液连续从满流管15排出，保持上部吸收区内下部溶液液面的稳定。
磷酸和氨质量浓度分别约为22％和9％、约为循环溶液4％的富液由富液出口11排出，磷酸定期由磷酸进口12进入，以保持循环溶液中的磷酸质量浓度稳定。后续设备中的溶液通过第一溶液进口13、第二溶液进口14、第三溶液进口16进入磷铵反应器。
实施例2：
本实施例公开了一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器，以含氨、硫化氢、二氧化碳污水汽提汽采用磷铵洗氨为例，并结合图1和图2对本实施例磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器进行说明。
从界区外来的含氨量约550g/m3的130℃含氨气体从气体进口1和含氨量约10wt％的100℃氨汽从气体进口3进入磷铵反应器，在流过外套筒18和内置旋风捕雾器19及前隔板26构成的气体前通道时，被循环溶液喷洒管10喷洒出的循环溶液洗涤；在流经由外套筒18、内置旋风捕雾器19、环形喷洒箱6与液面之间构成的前室23时，分为左右两个通道，位于环形喷洒箱6之下，被环形喷洒箱6下的喷头7中喷洒出的循环溶液相向逆流的动力波湍流强化洗涤，在该区域气体/液体进行高效地传质，气体中的氨约91％在此被循环溶液吸收分离出来；气体在前室23末端汇集起来，向上进入由外套筒18和内置旋风捕雾器19及后隔板27构成的后室24，被液喷洒管8喷洒出的磷铵贫液洗涤，气体中的氨含量降低至约100mg/m3；气体由后室24末端流入内置旋风捕雾器19，在此捕集气体夹带的约87％的雾滴；气体最后进入位于内置旋风捕雾器19排气口20内的旋流分离器9，在各个微旋流子内离心超重力场的作用下，雾滴与气体中剩余的继续进行强化地吸收氨，把气体中氨含量降低至30mg/m3以下，气体中的雾滴也降低至30mg/m3以下，离开各个微旋流子的101℃气体，汇集到气体出口2，离开磷铵反应器。
磷酸和氨质量浓度分别约为25％和9.5％的循环溶液由循环溶液出口4抽出，约90％送入环形喷洒箱6和循环溶液喷洒管10；从循环溶喷洒管10喷洒出的循环溶液，洗涤进口气体后落入上部洗涤区下部的溶液中；循环溶液由环形喷洒箱6下的喷头7中喷洒；喷洒方向与气流方向几乎呈180°，形成了相向逆流的动力波湍流接触洗涤区，在该区域气体/液体进行强化高效地传质，洗涤后也落入上部洗涤区下部的溶液中。
磷酸和氨质量浓度分别约为26％和6.5％的磷铵贫液由界区外送入置于后室24内的贫液喷洒管(含喷头喷洒)8喷洒，洗涤气体后落入上部洗涤区下部的溶液中；内置旋风捕雾器19捕集的雾滴向下滴入上部吸收区溶液中；进入旋流分离器9中各个微旋流子的气体和雾滴，在离心超重力场的作用下，继续强化吸收气体中剩余的氨，同时分离气体中夹带的雾滴，捕集下来的液滴也向下滴入上部吸收区下部的溶液中；上部吸收区的磷铵溶液通过降液管25进入下部溶液槽；溶液连续从满流管15排出，保持上部吸收区内下部溶液液面的稳定。
磷酸和氨质量浓度分别约为25％和9.5％、约为循环溶液10％的富液由富液出口11排出，磷酸定期由磷酸进口12进入，以保持循环溶液中的磷酸质量浓度稳定。后续设备中的溶液通过第一溶液进口13、第二溶液进口14、第三溶液进口16进入磷铵反应器。
实施例3：
本实施例公开了一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器，以含氨焦化煤气采用磷铵洗氨为例，并结合图1和图2对本实施例磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器进行说明。
从界区外来的含氨量约6g/m3的30℃含氨气体从气体进口1和含氨量约30wt％的150℃氨汽从气体进口3进入磷铵反应器，在流过外套筒18和内置旋风捕雾器19及前隔板26构成的气体前通道时，被循环溶液喷洒管10喷洒出的循环溶液洗涤；在流经由外套筒18、内置旋风捕雾器19、环形喷洒箱6与液面之间构成的前室23时，分为左右两个通道，位于环形喷洒箱6之下，被环形喷洒箱6下的喷头7中喷洒出的循环溶液相向逆流的动力波湍流强化洗涤，在该区域气体/液体进行高效地传质，气体中的氨约94％在此被循环溶液吸收分离出来；气体在前室23末端汇集起来，向上进入由外套筒18和内置旋风捕雾器19及后隔板27构成的后室24，被液喷洒管8喷洒出的磷铵贫液洗涤，气体中的氨含量降低至约100mg/m3；气体由后室24末端流入内置旋风捕雾器19，在此捕集气体夹带的约88％的雾滴；气体最后进入位于内置旋风捕雾器19排气口20内的旋流分离器9，在各个微旋流子内离心超重力场的作用下，雾滴与气体中剩余的继续进行强化地吸收氨，把气体中氨含量降低至30mg/m3以下，气体中的雾滴也降低至30mg/m3以下，离开各个微旋流子的35℃气体，汇集到气体出口2，离开磷铵反应器。
磷酸和氨质量浓度分别约为24％和9.6％的循环溶液由循环溶液出口4抽出，约98％送入环形喷洒箱6和循环溶喷洒管10；从循环溶液喷洒管10喷洒出的循环溶液，洗涤进口气体后落入上部洗涤区下部的溶液中；循环溶液由环形喷洒箱6下的喷头7中喷洒；喷洒方向与气流方向几乎呈180°，形成了相向逆流的动力波湍流接触洗涤区，在该区域气体/液体进行强化高效地传质，洗涤后也落入上部洗涤区下部的溶液中。
磷酸和氨质量浓度分别约为23％和6.3％的磷铵贫液由界区外送入置于后室24内的贫液喷洒管8喷洒，洗涤气体后落入上部洗涤区下部的溶液中；内置旋风捕雾器19捕集的雾滴向下滴入上部吸收区溶液中；进入旋流分离器9中各个微旋流子的气体和雾滴，在离心超重力场的作用下，继续强化吸收气体中剩余的氨，同时分离气体中夹带的雾滴，捕集下来的液滴也向下滴入上部吸收区下部的溶液中；上部吸收区的磷铵溶液通过降液管25进入下部溶液槽；溶液连续从满流管15排出，保持上部吸收区内下部溶液液面的稳定。
磷酸和氨质量浓度分别约为24％和9.6％、约为循环溶液2％的富液由富液出口11排出，磷酸定期由磷酸进口12进入，以保持循环溶液中的磷酸质量浓度稳定。后续设备中的溶液通过第一溶液进口13、第二溶液进口14、第三溶液进口16进入磷铵反应器。
实施例4：
本实施例公开了一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器，以焦化氨酸混合原料气采用磷铵洗氨为例，并结合图1和图2对本实施例磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器进行说明。
从界区外来的含氨量约460g/m3的110℃含氨气体从气体进口1和含氨量约70wt％的80℃氨汽从气体进口3进入磷铵反应器，在流过外套筒18和内置旋风捕雾器19及前隔板26构成的气体前通道时，被循环溶液喷洒管10喷洒出的循环溶液洗涤；在流经由外套筒18、内置旋风捕雾器19、环形喷洒箱6与液面之间构成的前室23时，分为左右两个通道，位于环形喷洒箱6之下，被环形喷洒箱6下的喷头7中喷洒出的循环溶液相向逆流的动力波湍流强化洗涤，在该区域气体/液体进行高效地传质，气体中的氨约88％在此被循环溶液吸收分离出来；气体在前室23末端汇集起来，向上进入由外套筒18和内置旋风捕雾器19及后隔板27构成的后室24，被液喷洒管8喷洒出的磷铵贫液洗涤，气体中的氨含量降低至约100mg/m3；气体由后室24末端流入内置旋风捕雾器19，在此捕集气体夹带的约89％的雾滴；气体最后进入位于内置旋风捕雾器19排气口20内的旋流分离器9，在各个微旋流子内离心超重力场的作用下，雾滴与气体中剩余的继续进行强化地吸收氨，把气体中氨含量降低至30mg/m3以下，气体中的雾滴也降低至30mg/m3以下，离开各个微旋流子的50℃气体，汇集到气体出口2，离开磷铵反应器。
磷酸和氨质量浓度分别约为30％和9.6％的循环溶液由循环溶液出口4抽出，约93％送入环形喷洒箱6和循环溶液喷洒管10；从循环溶喷洒管10喷洒出的循环溶液，洗涤进口气体后落入上部洗涤区下部的溶液中；循环溶液由环形喷洒箱6下的喷头7中喷洒；喷洒方向与气流方向几乎呈180°，形成了相向逆流的动力波湍流接触洗涤区，在该区域气体/液体进行强化高效地传质，洗涤后也落入上部洗涤区下部的溶液中。
磷酸和氨质量浓度分别约为32％和6.1％的磷铵贫液由界区外送入置于后室24内的贫液喷洒管8喷洒，洗涤气体后落入上部洗涤区下部的溶液中；内置旋风捕雾器19捕集的雾滴向下滴入上部吸收区溶液中；进入旋流分离器9中各个微旋流子的气体和雾滴，在离心超重力场的作用下，继续强化吸收气体中剩余的氨，同时分离气体中夹带的雾滴，捕集下来的液滴也向下滴入上部吸收区下部的溶液中；上部吸收区的磷铵溶液通过降液管25进入下部溶液槽；溶液连续从满流管15排出，保持上部吸收区内下部溶液液面的稳定。
磷酸和氨质量浓度分别约为30％和9.6％、约为循环溶液7％的富液由富液出口11排出，磷酸定期由磷酸进口12进入，以保持循环溶液中的磷酸质量浓度稳定。后续设备中的溶液通过第一溶液进口13、第二溶液进口14、第三溶液进口16进入磷铵反应器。
本发明所述喷洒管8均含有喷头，同样循环溶喷洒管10也均含有喷头。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种磷铵反应器，其特征在于，包括：连通的上部洗涤区和下部溶液槽；
所述洗涤区包括：气体进口、外套筒、内置旋风捕雾器、旋流分离器、前隔板、后隔板、循环溶液喷洒管、环形喷洒箱、喷头、贫液喷洒管和气体出口；所述内置旋风捕雾器嵌设在外套筒内，所述外套筒用于承装磷铵循环溶液，所述内置旋风捕雾器底面低于承装的磷铵循环溶液液面；所述内置旋风捕雾器、外套筒、前隔板和后隔板间的环隙设置有环形喷洒箱；
所述内置旋风捕雾器外壁、外套筒内壁、环形喷洒箱底面和磷铵循环溶液液面之间构成前室；所述气体进口设置在环形喷洒箱顶面上的外套筒侧壁上，所述气体进口与前室连通，所述循环溶液喷洒管设置在气体进口处的外套筒、内置旋风捕雾器和前隔板之间；所述气体出口设置在内置旋风捕雾器顶部；所述外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁与后隔板之间构成后室，所述前室与后室连通；所述后室内设置有贫液喷洒管；
所述旋流分离器位于内置旋风捕雾器的排气口内或磷铵反应器外与气体出口连通的管道上；
所述内置旋风捕雾器的排气口与磷铵反应器气体出口为同一个出口。
2.根据权利要求1所述磷铵反应器，其特征在于，所述气体进口通过外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁及前隔板之间围成的前通道与前室连通；所述前室通过外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁及后隔板处的环形喷洒箱围成的后通道与后室连通。
3.根据权利要求1所述磷铵反应器，其特征在于，前室动力波洗涤吸收区内，所述环形喷洒箱喷头方向与气体流动方向夹角为165-195°。
4.根据权利要求1所述磷铵反应器，其特征在于，所述旋风分离器包括多个微旋流子，所述微旋流子固定在管板上，安装在磷铵反应器气体出口法兰和管道法兰之间。
5.根据权利要求1所述磷铵反应器，其特征在于，所述外套筒和溶液槽通过一段设置在外套筒底端、另一端设置于溶液槽中的降液管连通。
6.根据权利要求1所述磷铵反应器，其特征在于，所述外套筒侧壁设置有满流管，所述满流管下沿高于内置旋风捕雾器底面。
7.一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺，采用权利要求1-6任意一项所述磷铵反应器，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、气体自气体进口进入磷铵反应器，气体自外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁、及前隔板之间围成的前通道进入前室，先在前室经磷铵循环溶液动力波强化洗涤，吸收一部分氨；
步骤二、气体再自外套筒内壁、内置旋风捕雾器外壁及后隔板处的环形喷洒箱围成的后通道进入后室，经磷铵贫液洗涤，进一步降低气体中氨含量；
步骤三、气体在旋流分离器的离心超重力场作用下，雾滴继续强化吸收气体中剩余氨，使出口气体中氨及雾滴含量均降低，逐步聚集成为连续液相流入洗涤区，并与气体分离。
8.根据权利要求7所述磷铵吸收分离气体中氨的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、20～150℃含氨1～600g/m3气体自气体进口进入磷铵反应器，先在前室经20～110℃磷铵循环溶液动力波强化洗涤，以吸收85～95％氨；
步骤二、气体再在后室经20～90℃磷铵贫液洗涤，进一步降低气体中氨含量，降低至100mg/m3；
步骤三、气体在旋流分离器的离心超重力场作用下，雾滴继续强化吸收气体中剩余氨，使出口气体中氨及雾滴含量均降低至30mg/m3以下同时，逐步聚集成为连续液相流入洗涤区，并与25～110℃气体分离。
9.根据权利要求7所述磷铵吸收分离气体中氨的工艺，其特征在于，所述磷铵反应器中的磷铵溶液经降液管，进入溶液槽中，90～98％wt磷铵循环溶液由循环泵抽送至上部洗涤区前室喷洒，2～10％wt磷铵循环溶液由富液泵送至后续系统。
10.根据权利要求7所述磷铵吸收分离气体中氨的工艺，其特征在于，磷铵循环溶液中的氨质量浓度为8～10％，磷酸质量浓度为15～35％；磷铵贫液中的氨质量浓度为5～7.5％，磷酸质量浓度为15～35％。
CN201611250609.XA 2016-12-29 2016-12-29 一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器 Pending CN106731502A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611250609.XA CN106731502A (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611250609.XA CN106731502A (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106731502A true CN106731502A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58927719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611250609.XA Pending CN106731502A (zh) 2016-12-29 2016-12-29 一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106731502A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108619796A (zh) * 2018-04-16 2018-10-09 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种捕雾器在线清洗方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB791437A (en) * 1954-03-23 1958-03-05 Chemical Construction Corp Improvements in or relating to ammonia separation process
JPS5843217A (ja) * 1981-08-26 1983-03-12 コンバツシヨン・エンヂニアリング・インコ−ポレ−テツド スプレ−ドライヤ−のスプレ−ヘッド組立体
CN2796809Y (zh) * 2005-06-16 2006-07-19 杨永复 液体搅拌式饱和器
CN204365123U (zh) * 2014-11-25 2015-06-03 中冶焦耐工程技术有限公司 一种对真空泵前氨气进行脱氨处理的负压蒸氨设备
CN104689703A (zh) * 2015-03-30 2015-06-10 攀钢集团西昌钢钒有限公司 磷铵洗氨尾气处理工艺以及磷铵洗氨系统
CN104906935A (zh) * 2015-05-29 2015-09-16 中冶焦耐工程技术有限公司 一种制酸尾气净化工艺及装置
CN105750100A (zh) * 2016-05-11 2016-07-13 上海卓旋化工科技有限公司 湿法多管旋风分离器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB791437A (en) * 1954-03-23 1958-03-05 Chemical Construction Corp Improvements in or relating to ammonia separation process
JPS5843217A (ja) * 1981-08-26 1983-03-12 コンバツシヨン・エンヂニアリング・インコ−ポレ−テツド スプレ−ドライヤ−のスプレ−ヘッド組立体
CN2796809Y (zh) * 2005-06-16 2006-07-19 杨永复 液体搅拌式饱和器
CN204365123U (zh) * 2014-11-25 2015-06-03 中冶焦耐工程技术有限公司 一种对真空泵前氨气进行脱氨处理的负压蒸氨设备
CN104689703A (zh) * 2015-03-30 2015-06-10 攀钢集团西昌钢钒有限公司 磷铵洗氨尾气处理工艺以及磷铵洗氨系统
CN104906935A (zh) * 2015-05-29 2015-09-16 中冶焦耐工程技术有限公司 一种制酸尾气净化工艺及装置
CN105750100A (zh) * 2016-05-11 2016-07-13 上海卓旋化工科技有限公司 湿法多管旋风分离器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周兴求等: "《环保设备设计手册》", 31 December 2003, 化学工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108619796A (zh) * 2018-04-16 2018-10-09 包头钢铁（集团）有限责任公司 一种捕雾器在线清洗方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107413176A (zh) 一种氨法脱硫除尘烟气超低排放系统和应用
CN105126589A (zh) 氨法脱硫装置及工艺
CN209138036U (zh) 一种高效分离装置
CN106731502A (zh) 一种磷铵吸收分离气体中氨的工艺和磷铵反应器
CN207605585U (zh) 一种半水煤气脱硫塔
CN105169892B (zh) 熔硫废气洗净装置系统及其洗净工艺
CN207147003U (zh) 闪发器及空调系统
CN207379311U (zh) 一种热解油气冷凝用冷却系统
CN206414939U (zh) 一种磷铵吸收分离气体中氨的磷铵反应器
CN206008415U (zh) 一种脱硫脱硝尾气处理塔
WO2019228320A1 (zh) 一种适用于重整氢气净化的方法和装置
CN102974210B (zh) 一种内置双室双值湿式脱硫塔装置
CN106823735A (zh) 用于回收四氯化钛气体的系统
CN109381988A (zh) 一种防止氨法脱硫塔结晶堵塞的装置
CN204699583U (zh) 一种酸洗塔进气分布装置
CN203155075U (zh) 一种内置双室双值湿式脱硫塔装置
CN207385163U (zh) 一种氨法脱硫除尘烟气超低排放系统
CN206701069U (zh) 脱硫吸收塔
CN211513930U (zh) 一种新型气液分离装置
CN210964556U (zh) 一种带管道喷淋的二铵尾气处理系统
CN209985179U (zh) 一种废气处理回收装置
EP0946262A1 (en) Method and apparatus for treating flue gas
CN209576273U (zh) 一种均匀补充氨水的氨法脱硫装置
CN108392910A (zh) 一种滤清器壳体磷化尾气综合回收系统
CN109307259A (zh) 无塔除氧器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination