CN108854296A - 一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法 - Google Patents

一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，包括如下步骤：a.先将氨气和氢气的混合气体通入余热通道；b.待氨气和氢气的混合气体通过余热通道后，将其导入氨气吸收与净化系统进行净化和吸收；c.最后将净化后的氢气送入混气站与煤气混合后作为焙烧炉的燃料使用，而吸收了氨气的氨液被送至氨法脱硫系统进行再利用。解决用现有技术中的氨气吸收与净化方法分离氨气和氢气的混合气体后，混合气体中氨气含量高的问题。

Description

一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法
技术领域
本发明涉及氨气吸收净化，具体涉及一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法。
背景技术
现有化工生产中，常常会产生氨气与氢气的混合气体，氨气和氢气混合后不可直接利用， 需要进行分离然后分别回收后再进行利用，对氨气和氢气进行分离和回收过程中，要注意安全，用现有的氨气吸收与净化方法处理混合气体后，混合气体中氨气的浓度仍然会处于较高的状态，氨气吸收效果不佳，而且吸收塔中的填料层使用寿命短，不易更换。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，解决用现有技术中的氨气吸收与净化方法分离氨气和氢气的混合气体后，混合气体中氨气含量高的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，包括如下步骤：a.先将氨气和氢气的混合气体通入余热通道；b.待氨气和氢气的混合气体通过余热通道后，将其导入氨气吸收与净化系统进行净化和吸收；c.最后将净化后的氢气送入混气站与煤气混合后作为焙烧炉的燃料使用，而吸收了氨气的氨液被送至氨法脱硫系统进行再利用。
利用余热通道使混合气体中裹带的会发生反应生成杂质的粒子之间更快速的反应，减少了后续处理过程中杂质的生成，杂质更多的产生在余热通道内，而不是进入氨气吸收与净化系统后再产生，这样能让更多的杂质在进入氨气吸收与净化系统时被氨气吸收与净化系统前端的除尘机构过滤掉，进入氨气吸收与净化系统后端的混合气体更干净，延长了氨气吸收与净化系统中填料层的使用寿命。
作为本发明的进一步优选，所述步骤b中的氨气吸收与净化系统包括一级降温吸收塔、二级吸收塔和除尘器，所述一级降温吸收塔的进气口和排气口通过管道分别与除尘器的出气端和二级吸收塔的进气口相连，除尘器的进气端与混合气体进气管相连，二级吸收塔内腔的填料层有两层以上，设置在二级吸收塔内腔下部与最下层填料层配合使用的喷淋机构为二号底层喷淋机构，二号底层喷淋机构的供水管的进水端通过一号氨水循环泵与二级吸收塔的稀氨水排出管相连，设置在二级吸收塔内腔中与其他填料层配合使用的喷淋机构为二号上层喷淋机构，二号上层喷淋机构的供水管则与清水供水管网相连，二级吸收塔的稀氨水排出管还通过过渡管与设置在一级降温吸收塔内腔的一号喷淋机构的供水池相连，一号喷淋机构的供水池通过一号喷淋机构的供水管与一号喷淋机构相连，一号喷淋机构的供水管的中部设有二号氨水循环泵。
设置了除尘器，对进入一级降温吸收塔的混合气体进行了除尘，使进入一级降温吸收塔内的气体中含有的颗粒物更少，这样能有效的延长填料层的使用寿命，然后通过一级降温吸收塔和二级吸收塔两次分离，分离出来后的气体中氨气的含量更低，氨气和氢气分离的更加彻底，一级降温吸收塔对混合气体进行第一次的洗涤，洗涤出来的稀氨水从一号降温吸收塔的氨水排出口排出进入一号喷淋机构的供水池，进行循环喷洒，对进入一级降温吸收塔的混合气体进行洗涤，经过一级降温吸收塔洗涤后的混合气体从二级吸收塔的进气口处进入二级吸收塔，二级吸收塔的二号底层喷淋机构喷出的稀氨水首先与混合气体接触，对混合气体进行第二次的洗涤，然后当混合气体到达二级吸收塔的上部后，二号上层喷淋机构喷出的清水对其进行最后一次洗涤，通过一号喷淋机构、二号底层喷淋机构和二号上层喷淋机构这样三层的洗涤，而且一号喷淋机构喷出氨水的浓度大于二号底层喷淋机构喷出氨水的浓度，一号喷淋机构直接使用清水，这样递进式的用更好的洗涤液进行洗涤，能最大程度的将混合气体中的氨气洗涤出来，而且避免了稀氨水的浪费，对稀氨水进行了有效的利用，最后当稀氨水达到一定浓度后，收集起来进行再利用。
作为本发明的进一步优选，所述一级降温吸收塔的塔壁外设有吸收塔降温机构。
由于在洗涤混合气体时，氨气会溶进水中，而氨气在溶解时会放出一定的热量，因此一级降温吸收塔内的温度会持续升高，因此在一级降温吸收塔的塔壁外设置了吸收塔降温机构，这样能吸收一级降温吸收塔内的热量，使一级降温吸收塔内部的温度维持在合理的程度内，延长一级降温吸收塔的使用寿命，而之所以在二级吸收塔的外壁没设置吸收塔降温机构，是因为二级吸收塔内时刻都有清水进入，清水的持续注入就能为二级吸收塔的内腔降温。
作为本发明的进一步优选，所述吸收塔降温机构包括环绕一级降温吸收塔的塔壁外部设置的吸收塔水冷循环管道。
在吸收塔水冷循环管道内持续的通入循环冷水，使循环冷水和一级降温吸收塔之间时刻发生热交换，降低一级降温吸收塔的温度。
作为本发明的进一步优选，所述二号底层喷淋机构的供水管的管壁外部以及过渡管的管壁外部均设有管道降温机构。
在二号底层喷淋机构的供水管的管壁外部以及过渡管的管壁外部设置管道降温机构，能进一步的降低洗涤后产生的氨水的温度。
作为本发明的进一步优选，所述管道降温机构包括环绕二号底层喷淋机构的供水管的管壁外部设置以及环绕过渡管的管壁外部设置的管壁水冷循环管道。
作为本发明的进一步优选，所述一级降温吸收塔的氨水排出口通过管道与分流氨水池相连，分流氨水池内设有氨水浓度检测传感仪，氨水浓度检测传感仪与阀门开闭控制器电信号连接，分流氨水池的氨液出口包括一号出口和二号出口，一号出口和二号出口分别通过管道与饱和氨液收集池和一号喷淋机构的供水池相连，一号出口和二号出口处分别设有用于控制一号出口开闭的一号电磁阀和用于控制二号出口开闭的二号电磁阀，一号电磁阀和二号电磁阀均与阀门开闭控制器电信号连接。
一级降温吸收塔循环洗涤用的氨水会先进入分流氨水池，流入分流氨水池中的氨水通过氨水浓度检测传感仪的检测，氨水浓度检测传感仪将检测的结果发送给阀门开闭控制器，如果检测到其浓度达到了规定大小，阀门开闭控制器控制一号电磁阀打开，氨水流入饱和暗夜收集池内进行收集再利用，如果检测到其浓度没有达到规定大小，阀门开闭控制器则控制二号电磁阀打开，打开后，氨水进入一号喷淋机构的供水池，并在二号氨水循环泵的作用下被循环泵入一号喷淋机构对混合气体进行循环洗涤。
作为本发明的进一步优选，环绕分流氨水池的池壁还设有池壁水冷循环管道。
在分流氨水池的池壁外设置池壁水冷循环管道也是为了是冷却氨水的效果更好。
作为本发明的进一步优选，所述除尘器为布袋除尘器。
设置布袋除尘器是因为布袋除尘器除尘效果好，能除掉混合气体中粒径较小的粉尘。
作为本发明的进一步优选，所述余热通道的中部设有金属过滤网筛，金属过滤网筛正对氨气和氢气的混合气体流动方向的那一面表面设有耐热橡胶表层。
利用余热通道中的金属过滤网筛进行了第一次大颗粒杂质过滤，使过滤效果更佳，而设置耐热橡胶表层是为了防止杂质击打在金属过滤网筛表面时产生火花。
与现有技术相比，本发明至少能达到以下有益效果中的一项：
1.经过该方法处理后，处理得到的氢气纯度高，氢气中残留的氨气量更少。
2.具有布袋除尘器，能除去混合气体中的细小颗粒粉尘，延长填料层的使用寿命。
3.经三次洗涤，氨气吸收彻底，分离效果好。
4.充分的利用了氨水，不会造成不必要的浪费。
5.利用余热通道使混合气体中裹带的会发生反应生成杂质的粒子之间更快速的反应，减少了后续处理过程中杂质的生成，杂质更多的被前面的除尘机构过滤掉了，混合气体进入氨气吸收与净化系统后更干净，延长了填料层的使用寿命。
6.利用余热通道中的金属过滤网筛进行了第一次大颗粒杂质过滤，使过滤效果更佳。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
具体实施例1：
一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，其特征在于：包括如下步骤：a.先将氨气和氢气的混合气体通入余热通道；b.待氨气和氢气的混合气体通过余热通道后，将其导入氨气吸收与净化系统进行净化和吸收；c.最后将净化后的氢气送入混气站与煤气混合后作为焙烧炉的燃料使用，而吸收了氨气的氨液被送至氨法脱硫系统进行再利用。
利用余热通道使混合气体中裹带的会发生反应生成杂质的粒子之间更快速的反应，减少了后续处理过程中杂质的生成，杂质更多的产生在余热通道内，而不是进入氨气吸收与净化系统后再产生，这样能让更多的杂质在进入氨气吸收与净化系统时被氨气吸收与净化系统前端的除尘机构过滤掉，进入氨气吸收与净化系统后端的混合气体更干净，延长了氨气吸收与净化系统中填料层的使用寿命。
具体实施例2：
如图1所示，本实施例是在具体实施例1的基础上对氨气吸收与净化系统进行了进一步的说明，所述步骤b中的氨气吸收与净化系统包括一级降温吸收塔1、二级吸收塔2和除尘器3，所述一级降温吸收塔1的进气口和排气口通过管道分别与除尘器3的出气端和二级吸收塔2的进气口相连，除尘器3的进气端与混合气体进气管相连，二级吸收塔2内腔的填料层4有两层以上，设置在二级吸收塔2内腔下部与最下层填料层配合使用的喷淋机构为二号底层喷淋机构5，二号底层喷淋机构5的供水管的进水端通过一号氨水循环泵6与二级吸收塔2的稀氨水排出管相连，设置在二级吸收塔2内腔中与其他填料层配合使用的喷淋机构为二号上层喷淋机构7，二号上层喷淋机构7的供水管则与清水供水管网相连，二级吸收塔2的稀氨水排出管还通过过渡管8与设置在一级降温吸收塔1内腔的一号喷淋机构9的供水池10相连，一号喷淋机构9的供水池10通过一号喷淋机构9的供水管与一号喷淋机构9相连，一号喷淋机构9的供水管的中部设有二号氨水循环泵11。
设置了除尘器，对进入一级降温吸收塔的混合气体进行了除尘，使进入一级降温吸收塔内的气体中含有的颗粒物更少，这样能有效的延长填料层的使用寿命，然后通过一级降温吸收塔和二级吸收塔两次分离，分离出来后的气体中氨气的含量更低，氨气和氢气分离的更加彻底，一级降温吸收塔对混合气体进行第一次的洗涤，洗涤出来的稀氨水从一号降温吸收塔的氨水排出口排出进入一号喷淋机构的供水池，进行循环喷洒，对进入一级降温吸收塔的混合气体进行洗涤，经过一级降温吸收塔洗涤后的混合气体从二级吸收塔的进气口处进入二级吸收塔，二级吸收塔的二号底层喷淋机构喷出的稀氨水首先与混合气体接触，对混合气体进行第二次的洗涤，然后当混合气体到达二级吸收塔的上部后，二号上层喷淋机构喷出的清水对其进行最后一次洗涤，通过一号喷淋机构、二号底层喷淋机构和二号上层喷淋机构这样三层的洗涤，而且一号喷淋机构喷出氨水的浓度大于二号底层喷淋机构喷出氨水的浓度，一号喷淋机构直接使用清水，这样递进式的用更好的洗涤液进行洗涤，能最大程度的将混合气体中的氨气洗涤出来，而且避免了稀氨水的浪费，对稀氨水进行了有效的利用，最后当稀氨水达到一定浓度后，收集起来进行再利用。
具体实施例3：
本实施例是在具体实施例2的基础上增设了吸收塔降温机构，所述一级降温吸收塔1的塔壁外设有吸收塔降温机构。
由于在洗涤混合气体时，氨气会溶进水中，而氨气在溶解时会放出一定的热量，因此一级降温吸收塔内的温度会持续升高，因此在一级降温吸收塔的塔壁外设置了吸收塔降温机构，这样能吸收一级降温吸收塔内的热量，使一级降温吸收塔内部的温度维持在合理的程度内，延长一级降温吸收塔的使用寿命，而之所以在二级吸收塔的外壁没设置吸收塔降温机构，是因为二级吸收塔内时刻都有清水进入，清水的持续注入就能为二级吸收塔的内腔降温。
具体实施例4：
本实施例是在具体实施例3的基础上对吸收塔降温机构进行了进一步的说明，所述吸收塔降温机构包括环绕一级降温吸收塔1的塔壁外部设置的吸收塔水冷循环管道12。
在吸收塔水冷循环管道内持续的通入循环冷水，使循环冷水和一级降温吸收塔之间时刻发生热交换，降低一级降温吸收塔的温度。
具体实施例5：
本实施例是在具体实施例3的基础上增设了管道降温机构，所述二号底层喷淋机构5的供水管的管壁外部以及过渡管8的管壁外部均设有管道降温机构。
在二号底层喷淋机构的供水管的管壁外部以及过渡管的管壁外部设置管道降温机构，能进一步的降低洗涤后产生的氨水的温度。
具体实施例6：
本实施例是在具体实施例5的基础上对管道降温机构进行了进一步的说明，所述管道降温机构包括环绕二号底层喷淋机构5的供水管的管壁外部设置以及环绕过渡管8的管壁外部设置的管壁水冷循环管道13。
具体实施例7：
本实施例是在具体实施例2的基础上对一级降温吸收塔1进行了进一步的说明，所述一级降温吸收塔1的氨水排出口通过管道与分流氨水池14相连，分流氨水池14内设有氨水浓度检测传感仪15，氨水浓度检测传感仪15与阀门开闭控制器电信号连接，分流氨水池14的氨液出口包括一号出口和二号出口，一号出口和二号出口分别通过管道与饱和氨液收集池16和一号喷淋机构9的供水池10相连，一号出口和二号出口处分别设有用于控制一号出口开闭的一号电磁阀和用于控制二号出口开闭的二号电磁阀，一号电磁阀和二号电磁阀均与阀门开闭控制器电信号连接。
一级降温吸收塔循环洗涤用的氨水会先进入分流氨水池，流入分流氨水池中的氨水通过氨水浓度检测传感仪的检测，氨水浓度检测传感仪将检测的结果发送给阀门开闭控制器，如果检测到其浓度达到了规定大小，阀门开闭控制器控制一号电磁阀打开，氨水流入饱和暗夜收集池内进行收集再利用，如果检测到其浓度没有达到规定大小，阀门开闭控制器则控制二号电磁阀打开，打开后，氨水进入一号喷淋机构的供水池，并在二号氨水循环泵的作用下被循环泵入一号喷淋机构对混合气体进行循环洗涤。
具体实施例8：
本实施例是在具体实施例7的基础上增设了池壁水冷循环管道17，环绕分流氨水池14的池壁还设有池壁水冷循环管道17。
在分流氨水池的池壁外设置池壁水冷循环管道也是为了是冷却氨水的效果更好。
具体实施例9：
本实施例是在具体实施例2的基础上对除尘器3进行了进一步的说明，所述除尘器3为布袋除尘器。
设置布袋除尘器是因为布袋除尘器除尘效果好，能除掉混合气体中粒径较小的粉尘。
具体实施例10：
本实施例是在具体实施例1的基础上对余热通道进行了进一步的说明，所述余热通道的中部设有金属过滤网筛，金属过滤网筛正对氨气和氢气的混合气体流动方向的那一面表面设有耐热橡胶表层。
利用余热通道中的金属过滤网筛进行了第一次大颗粒杂质过滤，使过滤效果更佳，而设置耐热橡胶表层是为了防止杂质击打在金属过滤网筛表面时产生火花。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，其特征在于：包括如下步骤：a.先将氨气和氢气的混合气体通入余热通道；b.待氨气和氢气的混合气体通过余热通道后，将其导入氨气吸收与净化系统进行净化和吸收；c.最后将净化后的氢气送入混气站与煤气混合后作为焙烧炉的燃料使用，而吸收了氨气的氨液被送至氨法脱硫系统进行再利用。
2.根据权利要求1所述的一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，其特征在于：所述步骤b中的氨气吸收与净化系统包括一级降温吸收塔（1）、二级吸收塔（2）和除尘器（3），其特征在于：所述一级降温吸收塔（1）的进气口和排气口通过管道分别与除尘器（3）的出气端和二级吸收塔（2）的进气口相连，除尘器（3）的进气端与混合气体进气管相连，二级吸收塔（2）内腔的填料层（4）有两层以上，设置在二级吸收塔（2）内腔下部与最下层填料层配合使用的喷淋机构为二号底层喷淋机构（5），二号底层喷淋机构（5）的供水管的进水端通过一号氨水循环泵（6）与二级吸收塔（2）的稀氨水排出管相连，设置在二级吸收塔（2）内腔中与其他填料层配合使用的喷淋机构为二号上层喷淋机构（7），二号上层喷淋机构（7）的供水管则与清水供水管网相连，二级吸收塔（2）的稀氨水排出管还通过过渡管（8）与设置在一级降温吸收塔（1）内腔的一号喷淋机构（9）的供水池（10）相连，一号喷淋机构（9）的供水池（10）通过一号喷淋机构（9）的供水管与一号喷淋机构（9）相连，一号喷淋机构（9）的供水管的中部设有二号氨水循环泵（11）。
3.根据权利要求2所述的一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，其特征在于：所述一级降温吸收塔（1）的塔壁外设有吸收塔降温机构。
4.根据利要求3所述的一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，其特征在于：所述吸收塔降温机构包括环绕一级降温吸收塔（1）的塔壁外部设置的吸收塔水冷循环管道（12）。
5.根据权利要求3所述的一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，其特征在于：所述二号底层喷淋机构（5）的供水管的管壁外部以及过渡管（8）的管壁外部均设有管道降温机构。
6.根据权利要求5所述的一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，其特征在于：所述管道降温机构包括环绕二号底层喷淋机构（5）的供水管的管壁外部设置以及环绕过渡管（8）的管壁外部设置的管壁水冷循环管道（13）。
7.根据权利要求2所述的一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，其特征在于：所述一级降温吸收塔（1）的氨水排出口通过管道与分流氨水池（14）相连，分流氨水池（14）内设有氨水浓度检测传感仪（15），氨水浓度检测传感仪（15）与阀门开闭控制器电信号连接，分流氨水池（14）的氨液出口包括一号出口和二号出口，一号出口和二号出口分别通过管道与饱和氨液收集池（16）和一号喷淋机构（9）的供水池（10）相连，一号出口和二号出口处分别设有用于控制一号出口开闭的一号电磁阀和用于控制二号出口开闭的二号电磁阀，一号电磁阀和二号电磁阀均与阀门开闭控制器电信号连接。
8.根据权利要求7所述的一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，其特征在于：环绕分流氨水池（14）的池壁还设有池壁水冷循环管道（17）。
9.根据权利要求2所述的一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，其特征在于：所述除尘器（3）为布袋除尘器。
10.根据权利要求1所述的一种铝灰处理工艺中氨气吸收与净化的方法，其特征在于：所述余热通道的中部设有金属过滤网筛，金属过滤网筛正对氨气和氢气的混合气体流动方向的那一面表面设有耐热橡胶表层。
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