CN108889093B - 一种利用丙酮吸收氨气的废气处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种利用丙酮吸收氨气的废气处理装置，包括吸收塔、第一热交换器、第二热交换器、第一储罐和第二储罐，其中：吸收塔的底部与反应釜相连，以输入含有氨气的工业废气到吸收塔内；第一储罐用于存储新鲜的丙酮溶液，第一储罐通过第一热交换器与吸收塔的顶部相连，以将新鲜的丙酮溶液通过所述第一热交换器降温处理后输送到吸收塔的塔顶进行喷淋；第二热交换器与吸收塔的塔顶排气孔相连，以将从反应釜排出的废气降温处理，并使废气中汽化的丙酮气体液化；第二储罐与吸收塔的底部相连，以收集吸收了氨气的丙酮溶液。本发明很好处理工业废气中的氨气，处理后的废气中氨气浓度能满足国家相关排放指标，不会造成二次污染，可实现氨气的回收利用，节约资源。
Description
技术领域
本发明涉及数控分度装置领域，具体涉及一种利用丙酮吸收氨气的废气处理装置，以处理工业废气中的氨气。
背景技术
化工产业中，化学反应生产过程中会产生不同的废弃物，如固体、液体、气体形式的废弃物。其中，在气体废弃物中常见的是氨气、硫化氢等有毒有害气体，这些有害气体如果直接排放到大气中，会严重污染环境。
由于氨气极易溶于水，目前市场上大都用水吸收工业废气中的氨气，效果非常好，装置也简单，操作简便，成本也相对较低。但是，采用此种方式存在的缺点是：水吸收氨气后生成氨水，从而需要对氨水进行处理，否则含氨的废水会造成二次污染。
氨气也可作为一种重要的化工原料，如果加以回收的话，能达到节约资源的目的。而目前的现状是，含氨气的废气，行业内普遍采用水喷淋工艺处理，此种工艺简单，成本也不高，但是会产生含氨的废水对环境造成二次污染，且造成氨气资源的浪费。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种利用丙酮吸收氨气的废气处理装置，以解决现有化工行业中，采用水喷淋工艺处理处理废气中的氨气，导致含氨废水对环境造成二次污染的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种利用丙酮吸收氨气的废气处理装置，包括吸收塔、第一热交换器、第二热交换器、第一储罐和第二储罐，其中：
吸收塔的底部与反应釜相连，以输入含有氨气的工业废气到吸收塔内；
第一储罐用于存储新鲜的丙酮溶液，第一储罐通过第一热交换器与吸收塔的顶部相连，以将新鲜的丙酮溶液通过所述第一热交换器降温处理后输送到吸收塔的塔顶进行喷淋；
第二热交换器与吸收塔的塔顶排气孔相连，以将从反应釜排出的废气降温处理，并使废气中汽化的丙酮气体液化；
第二储罐与吸收塔的底部相连，以用于收集吸收了氨气的丙酮溶液。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述反应釜与吸收塔之间设有用于给输送的工业废气增压的风机。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述第一储罐与第一热交换器之间设有第一循环泵，第二储罐与吸收塔之间设有第二循环泵。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述第一热交换器上连接有第一制冷机组，所述第二热交换器上连接有第二制冷机组。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述第二热交换器的输出端设有气液分离器，所述气液分离器上连接有集油罐，所述集油罐用于存储由气液分离器所分离的液化丙酮，且未液化的净化废气由气液分离器分离后排入大气中。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述气液分离器用于输出净化废气的管道与风机输出端管道之间设有气气换热器，所述气气换热器用于通过低温的净化废气对输入吸收塔的工业废气进行预冷处理。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述第二储罐与吸收塔之间的管道和第一储罐与第一热交换器之间的管道之间设有贫富丙酮热交换器，所述贫富丙酮热交换器用于通过低温的吸收了氨气的丙酮溶液对新鲜的常温丙酮溶液进行预冷处理。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述吸收塔内设有用于增大吸收反应接触面积的规整填料。
本发明的利用丙酮吸收氨气的废气处理装置可以达到如下有益效果：
本发明的利用丙酮吸收氨气的废气处理装置，通过包括吸收塔、第一热交换器、第二热交换器、第一储罐和第二储罐，其中：吸收塔的底部与反应釜相连，以输入含有氨气的工业废气到吸收塔内；第一储罐用于存储新鲜的丙酮溶液，第一储罐通过第一热交换器与吸收塔的顶部相连，以将新鲜的丙酮溶液通过所述第一热交换器降温处理后输送到吸收塔的塔顶进行喷淋；第二热交换器与吸收塔的塔顶排气孔相连，以将从反应釜排出的废气降温处理，并使废气中汽化的丙酮气体液化；第二储罐与吸收塔的底部相连，以用于收集吸收了氨气的丙酮溶液。使得本发明能够很好的处理工业废气中的氨气，处理后的废气中氨气浓度能满足国家相关排放指标，同时不对环境造成二次污染，其次，氨气可作为一种重要的化工原料，并实现了回收，能达到节约资源的目的。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明利用丙酮吸收氨气的废气处理装置提供的一实例的结构示意图。
图中：1、第二热交换器，2、气液分离器，3、第一制冷机组，4、第一热交换器，5、第二制冷机组，6、集油罐，7、第一储罐，8、第一循环泵，9、反应釜，10、风机，11、吸收塔，12、第二循环泵，13、第二储罐。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，利用丙酮吸收氨气的废气处理装置以对化工企业中，反应釜9产生的含氨废气进行处理，其包括吸收塔11、第一热交换器4、第二热交换器1、第一储罐7和第二储罐13，其中：
反应釜9用于工业生产并产生含氨废气，吸收塔11的底部与反应釜9相连，以输入含有氨气的工业废气到吸收塔11内，反应釜9与吸收塔11之间设有用于给输送的工业废气增压的风机10，风机10可以提供工业废气进入吸收塔11所需的压差，保证工业废气顺利通过吸收塔11，同时，增大一定的压力也利于吸收塔11内废气的反应和吸收；
第一储罐7用于存储新鲜的丙酮溶液，第一储罐7通过第一热交换器4与吸收塔11的顶部相连，以将新鲜的丙酮溶液通过所述第一热交换器4降温处理后输送到吸收塔11的塔顶进行喷淋，所述第一储罐7与第一热交换器4之间设有第一循环泵8，第一循环泵8为输送新鲜的丙酮溶液提供动力；
第二热交换器1与吸收塔11的塔顶排气孔相连，以将从反应釜9排出的废气降温处理，并使废气中汽化的丙酮气体液化，经塔顶排气孔排放的废气，含氨标准可达国家排放标准，并将含有的丙酮气体液化后可实现气液分离，使废气进行净化，进一步使排放达标；
第二储罐13与吸收塔11的底部相连，以用于收集吸收了氨气的丙酮溶液，第二储罐13与吸收塔11之间设有第二循环泵12，第二循环泵12用于将吸收塔11内的吸收了氨气的丙酮溶液泵出，吸收了氨气的丙酮溶液实现了多氨气的回收，并可实现再次利用，达到节约资源的目的。
具体实施中，所述第一热交换器4上连接有第一制冷机组3，所述第二热交换器1上连接有第二制冷机组5，吸收塔11内丙酮吸收氨气要控制合理的吸收温度，如果温度设定的太低会导致能耗升高，且易导致氨气结晶，堵塞管道和设备；如果温度设定的太高，又不利于氨气吸收，导致排放不达标，吸收温度设定在-15℃至-35℃是实验最优的温度区间。第一制冷机组3对第一热交换器4进行降温处理，并使第一热交换器4工作温度在-15℃至-35℃区间；丙酮的液化温度为-65℃，第二制冷机组5对第二热交换器1进行降温处理，并使第二热交换器1工作温度降低到-65℃以下，以使通过第二热交换器1的汽化丙酮全部液化。
具体实施中，所述第二热交换器1的输出端设有气液分离器2，所述气液分离器2上连接有集油罐6，所述集油罐6用于存储由气液分离器2所分离的液化丙酮，且未液化的净化废气由气液分离器2分离后排入大气中。第二换热器换热后，由吸收塔11的塔顶排气孔排出的废气温度降低至-65℃，使废气中含有的汽化了的丙酮全部液化，此时气液分离器2分离气相中发生相变的气体，以达到净化废气的目的，液化后的丙酮液机分离并储存到集油罐6中收集起来。
具体实施中，所述气液分离器2用于输出净化废气的管道与风机10输出端管道之间设有气气换热器，所述气气换热器用于通过低温的净化废气对输入吸收塔11的工业废气进行预冷处理。经过第二换热器后的净化废气温度很低，如果直接排放出去，会非常浪费冷量，因此，在吸收塔11输入工业废气之前，将工业废气先通过气气换热器进行预冷处理，此时可以将工业废气降低10-20度左右，然后在进入吸收塔11底部，减少制冷做功，节约能源
具体实施中，所述第二储罐13与吸收塔11之间的管道和第一储罐7与第一热交换器4之间的管道之间设有贫富丙酮热交换器，所述贫富丙酮热交换器用于通过低温的吸收了氨气的丙酮溶液对新鲜的常温丙酮溶液进行预冷处理。丙酮回罐区的第二储罐13收集的是吸收了氨气的丙酮溶液，该丙酮液经过了吸收塔11内的低温环境，温度比较低；而新鲜丙酮液来自于常温下的储罐，可以认为25℃，在新鲜丙酮液进入吸收塔11顶部前，需要进行降温处理。那么为了节约热能，将低温的吸收了氨气的丙酮溶液与常温的新鲜丙酮液经过贫富热交换器，使新鲜丙酮液达到预降温的目的，从而降低后续的第二热交换器制冷的功耗，节约能源。
具体实施中，所述吸收塔11内设有用于增大吸收反应接触面积的规整填料，低温液相的新鲜丙酮溶液从吸收塔11的顶部进入，增压后的废气从吸收塔11底部进入，通过吸收塔11内装有的规整填料增大吸收反应接触面积，提供吸收效果，以使吸收塔11内得介质在规整填料上发生充分接触以达到传质效果。废气从塔底进入吸收塔11后与从塔顶喷淋的新鲜丙酮溶液进行传质传热，废气中的氨气即可被新鲜丙酮溶液充分吸收，吸收了氨气后的废气从顶排气孔排放出去。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (4)
1.一种利用丙酮吸收氨气的废气处理装置，其特征在于，包括吸收塔、第一热交换器、第二热交换器、第一储罐和第二储罐，其中：
吸收塔的底部与反应釜相连，以输入含有氨气的工业废气到吸收塔内；
第一储罐用于存储新鲜的丙酮溶液，第一储罐通过第一热交换器与吸收塔的顶部相连，以将新鲜的丙酮溶液通过所述第一热交换器降温处理后输送到吸收塔的塔顶进行喷淋；
第二热交换器与吸收塔的塔顶排气孔相连，以将从反应釜排出的废气降温处理，并使废气中汽化的丙酮气体液化；
第二储罐与吸收塔的底部相连，以用于收集吸收了氨气的丙酮溶液；其中，
所述第一热交换器上连接有第一制冷机组，以对第一热交换器进行降温处理，并使第一热交换器工作温度在-15℃至-35℃区间；所述第二热交换器上连接有第二制冷机组，对第二热交换器进行降温处理，并使第二热交换器工作温度降低到-65℃以下，以使通过第二热交换器的汽化丙酮全部液化；
所述第二热交换器的输出端设有气液分离器，所述气液分离器上连接有集油罐，所述集油罐用于存储由气液分离器所分离的液化丙酮，且未液化的净化废气由气液分离器分离后排入大气中；
所述气液分离器用于输出净化废气的管道与风机输出端管道之间设有气气换热器，所述气气换热器用于通过低温的净化废气对输入吸收塔的工业废气进行预冷处理；
所述反应釜与吸收塔之间设有用于给输送的工业废气增压的风机。
2.根据权利要求1所述的利用丙酮吸收氨气的废气处理装置，其特征在于，所述第一储罐与第一热交换器之间设有第一循环泵，第二储罐与吸收塔之间设有第二循环泵。
3.根据权利要求2所述的利用丙酮吸收氨气的废气处理装置，其特征在于，所述第二储罐与吸收塔之间的管道和第一储罐与第一热交换器之间的管道之间设有贫富丙酮热交换器，所述贫富丙酮热交换器用于通过低温的吸收了氨气的丙酮溶液对新鲜的常温丙酮溶液进行预冷处理。
4.根据权利要求1至3任一项所述的利用丙酮吸收氨气的废气处理装置，其特征在于，所述吸收塔内设有用于增大吸收反应接触面积的规整填料。
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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 | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Du Yuanxin Inventor after: Xiong Chunbo Inventor after: Zhu Yawei Inventor after: Zhou Wei Inventor after: Sun Guo Inventor after: Guan Liping Inventor after: Chen Chunrong Inventor after: Chen Bixin Inventor after: Lin Fu Inventor before: Du Yuanxin Inventor before: Xiong Chunbo Inventor before: Zhu Yawei Inventor before: Zhou Wei Inventor before: Sun Guo Inventor before: Guan Liping Inventor before: Chen Chunbo Inventor before: Chen Bixin Inventor before: Lin Fu |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |