CN106966409A - 一种制氨系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制氨系统,所述制氨系统包括液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨计量箱;所述液氨储罐的一端与液氨管路连接,另一端连接到液氨蒸发器一端,液氨蒸发器另一端与氨气缓冲罐一端连接,氨气缓冲罐另一端的一条支管连接到氨气出气口,另一条支管与氨计量箱的一端连接,最后氨计量箱的另一端连接到氨水出水管;本发明比现有的氨水制备装置的液氨利用率、安全系数高,且工作稳定,消除了制备过程中氨气对人体的伤害;另外,使用该系统制备氨水的成本低,且该系统结构简单,易于推广。
Description
技术领域
本发明涉及氨水制备领域,特别是涉及一种制氨系统。
背景技术
氨是一种以各种相态被广泛使用的物质,氨极易溶于水而形成氨水。目前,氨水的制备通常是采用液氨与水配制,而液氨和水混合过程是一个强放热过程,强放热会气化参与混合的液氨为气氨,造成体积剧烈膨胀,气氨气泡随液流流动的同时虽容易被水吸收形成氨水,但这一过程会造成管道、罐体或设备的噪声和震动,破坏装置的运行稳定性,存在极大的安全隐患。
如今,传统的锅炉给水、凝结水加氨的制备氨水过程大部分还是是通过液氨与水进行直接配制,且都是采用人为操作,即将桶装液氨倒入大容器中,再加入水进行配制,得到氨水,最后供给给锅炉房使用。但是这种操作方式存在加氨不及时的弊端,而且加药量不容易控制,容易造成设备的腐蚀;同时,液氨与水混合放出大量的热量和氨气,并且传统的人工加氨操作过程中,由于氨具有挥发性,实际操作人员接触具有刺激性和腐蚀性的氨气,即使操作者按照安全规程穿戴防护面具,仍然很难避免氨气对人体的伤害;采用这种传统方式制备出来的氨水不容易控制其浓度,很难达到发电厂的锅炉给水、冷凝水的使用标准,容易造成设备损坏,或是有些电力发电厂采购这些氨水回去后还需重新加工处理,增加了生产成本。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案,其并不必然属于本专利申请的现有技术,在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下,上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明目的在于提出一种制氨系统,以解决上述现有技术存在的液氨与水直接混合,气化的氨气易损害人体健康且易破坏设备稳定性,易损坏设备,以及配制的氨水浓度不精准等技术问题。
本发明采用的技术方案是:
一种制氨系统,所述制氨系统包括液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨计量箱;所述液氨储罐的一端与液氨管路连接,另一端连接到液氨蒸发器一端,液氨蒸发器另一端与氨气缓冲罐一端连接,氨气缓冲罐另一端的一条支管连接到氨气出气口,另一条支管与氨计量箱的一端连接,最后氨计量箱的另一端连接到氨水出水管;所述制氨系统结构简单,制备氨水的成本低,且不仅可以消除制备过程中氨气对人体的伤害,还可以避免液氨与水直接混合,导致装置内气流不稳定,损坏设备;制备的氨水主要用于锅炉给水、冷凝水加氨。
进一步地,所述液氨储罐底部开有液氨进氨口,顶部开有液氨出氨口。
进一步地,所述液氨蒸发器顶部开有液氨蒸发器进氨口,右侧开有水蒸气进气口,内部安装有液氨管、水蒸气喷气管、氨气输出管,氨气输出管顶部开有氨气出气口;所述液氨管一端与液氨蒸发器进氨口连接,另一端呈螺旋状缠绕在氨气输出管上,且端口插入所述氨气输出管其中一侧管壁;所述水蒸气喷气管一端与水蒸气进口连接,另一端悬空置于液氨蒸发器内部;这样避免了液氨直接与水接触,产生强压及大量热量对设备的损害,同时通过水蒸气加热,使得液氨直接气化,利用氨气来制备氨水,易控制氨水的浓度。
进一步地,所述氨气缓冲罐的左侧开有氨气缓冲罐氨气进气口,右侧开有氨气缓冲罐氨气出气口;所述氨气缓冲罐出气口的一条支管与氨气出气口连接,另一条支管与氨计量箱连接;通过氨气缓冲罐的缓冲作用,可以缓解气流对连接管线的压力,同时可以稳定气流量;氨气缓冲罐出气口设置有两条支管,使氨气可以双向传输,方便给其他系统供给氨气,提高氨气利用率。
进一步地,所述氨计量箱顶部开有氨计量箱氨气进气口、氨计量箱除盐水进水口,底部开有氨计量箱氨水出水口,内部安置有氨气喷气管、电导计;所述氨气喷气管与氨计量箱氨气进气口连接,所述电导计一端悬空于氨计量箱内,另一端置于氨计量箱外;用除盐水与氨气混合,可以极大的减少装置或管道产生结垢;增加电导计可以监控氨水的浓度,使得制备的氨水达到所需的浓度。
进一步地,液氨出氨口与液氨蒸发器进氨口通过连接管A连接,所述的连接管A上安装有液氨计量泵,水蒸气进气口与水蒸气机通过水蒸气管连接,氨气出气口与氨气缓冲罐氨气进气口通过连接管B连接,氨气缓冲罐氨气出气口与连接管C相连接,所述连接管C有两条支管,一条支管E通过氨气出气口连接于脱硝装置上,另一条支管F与氨计量箱氨气进气口连接,所述连接支管F上安装有节流阀,所述氨计量箱除盐水进水口通过连接管D与除盐水机连接;通过各连接管将制氨系统外的其他装置与液氨储罐装置、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨计量箱有序连接运作起来,实现安全、高效制备氨水的目的,同时提高氨气及氨水的利用率,避免资源的浪费。
进一步地,所述的液氨管和氨气输出管为耐高温耐腐蚀的导热材料制造;既又较好的耐热性能具有较好传热效果,又能减少液氨对管道的腐蚀。
进一步地,所述氨气输出管与液氨蒸发器为一体成型;可以提高两者的紧密度,避免氨气输出管内的压力过大,导致整条管掉入液氨蒸发器内。
进一步地,所述水蒸气喷气管上均匀分布有贯穿孔;可以有效均匀的散发热量,使液氨管受热均匀。
进一步地,所述的氨气喷气管为耐压耐腐蚀材料制造,所述氨气喷气管与氨计量箱底部平行的管上均匀的分布有贯穿孔;使得氨气均匀的分布在氨计量箱中,和除盐水混合均匀,有效提高氨气利用率。
本发明与现有技术对比的有益效果是:本发明的制氨系统中先通过高温将液氨气化,再利用液氨蒸气与除盐水混合,制备氨水;这一过程,避免了液氨直接与水接触,产生强压及大量热量对设备的损害;整个制氨系统避免了人与药品的直接接触,比现有的氨水制备装置的安全系数高,且液氨利用率高、工作稳定,消除了制备过程中氨气对人体的伤害;另外,使用该系统制备氨水的成本低,且该系统结构简单,易于推广。
附图说明
图1是本发明的制氨系统的结构示意图。
图中:
1-液氨储罐,11-液氨进氨口,12-液氨出氨口,2-液氨蒸发器,21-液氨蒸发器进氨口,22-水蒸气进气口,23-液氨管。24-氨气输出管,241-氨气出气口,3-氨气缓冲罐,31-氨气缓冲罐氨气进气口,32-氨气缓冲罐氨气出气口,4-氨计量箱,41-氨计量箱氨气进气口,42-氨水出水口,43-氨计量箱除盐水进水口,44-氨气喷气管,45-电导计,51-液氨计量泵,52-脱硝装置,53-除盐水机,58-节流阀,54-水蒸气机,55-连接管A,56-连接管B,57-连接管C,571-支管E,572-支管F,59-连接管D。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
实施例一:
如图1所示的制氨系统,包括包括液氨储罐1、液氨蒸发器2、氨气缓冲罐3、氨计量箱4;液氨储罐1底部开有液氨进氨口11,顶部开有液氨出氨口12;液氨蒸发器2顶部开有液氨蒸发器进氨口21,右侧开有水蒸气进气口22,内部安装有液氨管23、水蒸气喷气管25、氨气输出管24,氨气输出管24顶部开有氨气出气口241;氨气缓冲罐3的左侧开有氨气缓冲罐氨气进气口31,右侧开有氨气缓冲罐氨气出气口32;氨计量箱顶部开有氨计量箱氨气进气口41、氨计量箱除盐水来口43,底部开有氨计量箱氨水出水口42,内部安装有氨气喷气管44、电导计45;制氨系统还包括制氨系统箱外装置,制氨系统箱外装置包括液氨计量泵51、脱硝装置52、除盐水机53、节流阀58、水蒸气机54和管路系统。
又如图1所示,制氨系统与制氨系统箱外装置的连接关系及工作过程为:
液氨管路与液氨进氨口11连接,液氨出氨口12通过安装有液氨计量泵51的连接管A55连接到液氨蒸发器进氨口21,液氨储罐1中的液氨通过液氨计量泵51抽取至液氨蒸发器2中,并根据需求控制其进入量,液氨蒸发器2中液氨管23一端与液氨蒸发器进氨口21连接,另一端呈螺旋状缠绕在氨气输出管24上,且端口插入氨气输出管24其中一侧的管壁,水蒸气进气口22的一端通过水蒸气管与水蒸气机54连接,而另一端与液氨蒸发器2内的水蒸气喷气管25一端连接,水蒸气喷气管25的另一端悬空置于液氨蒸发器2内部;在工作期间,水蒸气喷气管25持续的喷发出水蒸气,且液氨蒸发器2内的蒸气温度保持75-85℃,当液氨进入液氨管道23后,通过蒸气加热液氨管道,使液氨气化,得到氨气,然后氨气通过氨气输出管24经氨气出气口241输送至氨气缓冲罐氨气进气口31进入氨气缓冲罐3,通过氨气缓冲罐稳定氨气流量及缓解气流对管线的压力,然后氨气缓冲罐出气口32通过连接管C57输出氨气,连接管C57上安装有安全阀,可防止氨气逆流至氨气缓冲罐3中,且连接管C57分为两条支管:其中一条支管E571与制氨系统箱外装置的脱硝装置52连接;另一条支管F572与氨计量箱4的氨计量箱氨气进气口41连接,且支管F572上安装有节流阀58;氨气进气口41与氨计量箱4内的氨气喷气管44连接,电导计45一端悬空于氨气计量箱4内,另一端连接在节流阀58上,氨计量箱除盐水来口43通过连接管D59与氨系统箱外装置的除盐水机53连接;除盐水机53中的除盐水与氨气同时进入氨计量箱4,两者混合得到氨水,通过电导计监测氨水的浓度,当氨水浓度达到800-1200西门子每厘米时,先停止除盐水的供应,再关闭节流阀58,制备好的氨水通过氨计量箱氨水出水口42,输送系统外。
氨水的浓度也可以配制成其他数值的西门子每厘米,具体可根据锅炉给水、冷凝水加氨的要求来决定。
实施例二:
本实施例技术方案与实施例一基本相同,所不同之处在于:
所述的液氨管23和氨气输出管24为耐高温耐腐蚀的导热材料制造;既又较好的耐热性能具有较好传热效果,又能减少液氨对管道的腐蚀。
所述氨气输出管24与液氨蒸发器2为一体成型;可以提高两者的紧密度,避免氨气输出管内的压力过大,使整条管掉入液氨蒸发器内。
所述水蒸气喷气管25上均匀分布有贯穿孔;可以有效均匀的散发热量,使液氨管受热均匀。
所述的氨气喷气管44为耐压耐腐蚀材料制造,所述氨气喷气管44;与氨计量箱4底部平行的管上均匀的分布有贯穿孔;使得氨气均匀的分布在氨计量箱中,和除盐水混合均匀,有效提高氨气利用率。
实施例三:
本实施例技术方案与实施例一基本相同,所不同之处在于:所述节流阀58为电磁阀;电磁阀与电导计连接,二者相互配合,当电导计监测到氨水的浓度达到800-1200西门子每厘米时,电磁阀自动关闭,从而控制制备的氨水的浓度。所述连接管A55上安装有液氨计量泵51,所述液氨计量泵51为单向泵;为液氨储罐1中的液氨正常流动提供动力,使液氨可以持续顺利的流入液氨蒸发器中,且可以控制液氨的输入量精准度,还可以确保液氨不会倒流,大大改善了人为操作对人体健康及氨水质量的影响,提高工作效率和液氨利用率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种制氨系统,其特征在于:所述制氨系统包括液氨储罐(1)、液氨蒸发器(2)、氨气缓冲罐(3)、氨计量箱(4);所述液氨储罐(1)的一端与液氨管路连接,另一端连接到液氨蒸发器(2)一端,液氨蒸发器(2)另一端与氨气缓冲罐(3)一端连接,氨气缓冲罐(3)另一端的一条支管连接到氨气出气口,另一条支管与氨计量箱(4)的一端连接,最后氨计量箱(4)的另一端连接到氨水出水管。
2.如权利要求1所述的制氨系统,其特征在于:所述液氨储罐(1)底部开有液氨进氨口(11),顶部开有液氨出氨口(12)。
3.如权利要求1所述的制氨系统,其特征在于:所述液氨蒸发器(2)顶部开有液氨蒸发器进氨口(21),右侧开有水蒸气进气口(22),内部安装有液氨管(23)、水蒸气喷气管(25)、氨气输出管(24),氨气输出管(24)顶部开有氨气出气口(241);所述液氨管(23)一端与液氨蒸发器进氨口(21)连接,另一端呈螺旋状缠绕在氨气输出管(24)上,且端口插入所述氨气输出管(24)其中一侧管壁;所述水蒸气喷气管(25)一端与水蒸气进口(22)连接,另一端悬空置于液氨蒸发器(2)内部。
4.如权利要求1所述的制氨系统,其特征在于:所述氨气缓冲罐(3)的左侧开有氨气缓冲罐氨气进气口(31),右侧开有氨气缓冲罐氨气出气口(32);所述氨气缓冲罐氨气出气口(32)的一条支管E(571)与氨气出气口连接,另一条支管F(572)与氨计量箱(4)连接。
5.如权利要求1所述的制氨系统,其特征在于:所述氨计量箱(4)顶部开有氨计量箱氨气进气口(41)、氨计量箱除盐水进水口(43),底部开有氨计量箱氨水出水口(42),内部安置有氨气喷气管(44)、电导计(45);所述氨气喷气管(44)与氨计量箱氨气进气口(41)连接,所述电导计(45)一端悬空于氨计量箱(4)内。
6.如权利要求1-5任一所述的制氨系统,其特征在于:液氨出氨口(12)与液氨蒸发器进氨口(21)通过连接管A(55)连接,所述的连接管A(55)上安装有液氨计量泵(51),水蒸气进气口(22)与水蒸气机(54)通过水蒸气管连接,氨气出气口(241)与氨气缓冲罐氨气进气口(31)通过连接管B(56)连接,氨气缓冲罐氨气出气口(32)与连接管C(57)相连接,所述连接管C(57)有两条支管,一条支管E(571)通过氨气出气口连接于脱硝装置(52)上,另一条支管F(572)与氨计量箱氨气进气口(41)相连接,所述连接支管F(572)上安装有节流阀(58),所述氨计量箱除盐水进水口(43)通过连接管D(59)与除盐水机(53)连接。
7.如权利要求3所述的制氨系统,其特征在于:所述的液氨管(23)和氨气输出管(24)为耐高温耐腐蚀的导热材料制造。
8.如权利要求3所述的制氨系统,其特征在于:所述氨气输出管(24)与液氨蒸发器(2)为一体成型。
9.如权利要求3所述的制氨系统,其特征在于:所述水蒸气喷气管(25)上均匀分布有贯穿孔。
10.如权利要求5所述的制氨系统,其特征在于:所述的氨气喷气管(44)为耐压耐腐蚀材料制造,所述氨气喷气管(44)与氨计量箱(4)底部平行的管上均匀的分布有贯穿孔。
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