CN203777925U - 一种处理含氨尾气的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种处理含氨尾气的系统，包括吸收系统、母液配制系统和蒸发结晶系统；吸收系统包括高效吸收器、吸收塔；母液配制系统包括母液保护高位槽、浓硫酸罐、浓硫酸高位槽、稀释槽、母液酸度调节槽；蒸发结晶系统包括二次蒸汽预热器、加热器、蒸发器、结晶槽、硫酸铵分离机、干燥器和二次蒸汽凝液罐；吸收系统的吸收塔底部出液口经管道分别与母液配制系统的母液保护高位槽、稀释槽和母液酸度调节槽、蒸发结晶系统的二次蒸汽预热器连接。本实用新型系统采用组合式三级喷淋的吸收塔，能够高效回收含氨尾气中的氨，处理后尾气中氨含量低于10mg/Nm3，减少了对大气的污染，并适用于生产固体硫酸铵，无污水产生，不会造成二次污染。
Description
技术领域
本实用新型属于环保领域，具体涉及一种处理含氨尾气的系统，尤其是涉及一种应用于处理含氨尾气，生产回收硫酸铵的系统。
背景技术
氨气是国家环保部规定的八种恶臭污染物之一，含氨恶臭气体不仅威胁人类健康，且会对生态环境造成严重危害。常见恶臭污染物处理技术有吸附法、燃烧法、化学吸收法、生物法等。随着环保要求的不断提高，如何回收化工厂生产过程中的生产尾气以及无组织排放气体，已经成为众多化工生产企业的难点之一。用稀硫酸喷淋吸收含氨生产尾气得到硫酸铵是其中一种处理方法。硫酸铵别名硫铵，白色或淡黄色结晶或颗粒，无气味，其用途可分为农用和工业用。在农业上作为氮肥使用，优点是吸湿性相对较小，不易结块，与硝酸铵和碳酸氢铵相比具有优良的物理性质和化学稳定性；同时，它也是速效肥料和很好的生物性肥料，在土壤中的反应呈酸性，适于碱性土壤和碳质土壤。在东北地区可直接施用，也可用来做硫基复合肥；硫酸铵除含氮元素外，它还含硫元素，对农作物极为有利，比较适合于缺硫的土壤和喜硫作物。在工业上应用也很广泛，如在医药上用作制酶的发酵氮源，纺织上用作染色印花助剂，精制的硫酸铵用于啤酒酿造。工业硫酸铵主要用作硫酸钾、过硫酸铵、医药、稀土开采、皮革、大颗粒硫酸铵等的原料，约占总消费量的35%左右。其主要用途还有矿石浮选、回收高价金属，分离提纯有机活性物质，生产耐火材料、织物防火剂、盐析剂和渗透压调节剂等其产量预计到2015年将达到700～800万吨左右。
含氨尾气的处理方法常用的有两种：水吸收法和酸吸收法，两种处理含氨尾气的方式都有各自的难点。水吸收法，根据氨气极易溶解于水，常压下温度为10℃时1体积水可溶解700倍体积氨，但氨气溶于水时会释放大量的热量，使得水的温度会随着氨气的不断溶解而温度不断升高，氨气在水中的溶解度也因此大幅下降使原本溶解在水中的氨气重新溢出。酸吸收法，即利用氨具有碱性，化学性质活泼的特性，采用酸碱中和的化学方法将尾气中的氨气吸收，但采用此种方式吸收氨气就要求相应设备材质要有良好的耐酸碱腐蚀的性能。
通过吸收塔以尽可能多的吸收氨气。对吸收塔来说，按其内部结构的不同可分为填料塔、喷淋塔、板式塔、降膜吸收塔、文丘里洗涤塔、喷射吸收塔等很多种。大多工艺采用的一级或两级喷淋的板式塔，如专利CN202139061U采用一级喷淋板式塔吸收，专利CN201752627U采用的是进气管喷淋+空塔吸收，但是两者均不能保证含氨尾气进入吸收塔后被最大限度的吸收利用。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种处理含氨尾气的系统，采用组合式三级喷淋的吸收塔，能够高效回收含氨尾气中的氨，并降低污染，以达到既回收有效工质、又治理尾气的目的，并生产出固体硫酸铵，且无污水排放。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种处理含氨尾气的系统，包括吸收系统、母液配制系统和蒸发结晶系统；所述吸收系统包括高效吸收器1、吸收塔2；所述高效吸收器1顶部设置有进气口，下部设置有进液口，所述高效吸收器1经底部出口与吸收塔2下部进口连接；所述吸收塔2的下部设置有第一气体分布器3，吸收塔2中部装有填料层4，填料层4上方设置有液体分布器5，吸收塔2的上部设置有第二气体分布器6，第二气体分布器6上方依次设置有工艺水进口、喷淋设施7和除雾器8，吸收塔2的顶部设置有烟囱9；所述第一气体分布器3经吸收塔2外的管道与液体分布器5连接，所述第二气体分布器6经吸收塔2外的管道与喷淋设施7连接；
所述母液配制系统包括母液保护高位槽13、浓硫酸罐14、浓硫酸高位槽16、稀释槽17、母液酸度调节槽18，所述母液保护高位槽13出液口经管道连接到稀释槽17，所述浓硫酸罐14、浓硫酸高位槽16、稀释槽17经管道依次连接，所述稀释槽17经出口液封管进入母液酸度调节槽18，所述母液酸度调节槽18的出液口经管道分别连接高效吸收器1下部以及第一气体分布器3与液体分布器5之间的连接管道；
所述蒸发结晶系统包括二次蒸汽预热器20、加热器21、蒸发器22、结晶槽23、硫酸铵分离机24、干燥器25和二次蒸汽凝液罐26；所述二次蒸汽预热器20的出液口经加热器21与蒸发器22进口连接，二次蒸汽预热器20的冷凝液出口与二次蒸汽凝液罐26连接；所述二次蒸汽凝液罐26底部的出液口经管道与吸收塔2上部连接；所述蒸发器22的二次蒸汽出口经管道与二次蒸汽预热器20的二次蒸汽入口连接，蒸发器22的出液口经管道连接结晶槽23，结晶槽23经管道依次与硫酸铵分离机24、干燥器25连接；
所述吸收系统的吸收塔2底部出液口经管道分别与母液配制系统的母液保护高位槽13、稀释槽17和母液酸度调节槽18、蒸发结晶系统的二次蒸汽预热器20连接。
所述第一气体分布器3与液体分布器5的连接管道上设置有二级循环吸收泵11；所述第二气体分布器6与喷淋设施7的连接管道上设置有三级循环吸收泵12；所述吸收塔2底部出液口的管道上设置有塔底泵10。
所述吸收塔2的进口低于第一气体分布器3。
所述喷淋设施7设置有多层喷淋头。
所述母液保护高位槽13的作用在于保障正常和事故状态下，稀释槽内有母液稀释，以保护设备安全。
所述浓硫酸罐14的进液管上设置有浓硫酸泵15。
所述浓硫酸高位槽16出口管线上设置有浓硫酸流量调节阀，所述稀释槽17与吸收塔2底部出液口的连接管路上设置有塔底母液调节阀，所述母液酸度调节槽18与高效吸收器1连接管道上设置有pH计和一级吸收泵19；所述浓硫酸流量调节阀、pH计组成串级调节回路；所述浓硫酸流量调节阀和塔底母液调节阀组成比值调节回路，可根据进入稀释槽17的浓硫酸的量来控制塔底母液进入稀释槽17的流量，确保高酸度母液的温升满足要求。
由于浓硫酸稀释为强放热和强腐蚀过程，所述稀释槽17的材料为玻璃钢、聚丙烯、钢衬塑等无机材料或无机复合材料。
所述母液酸度调节槽18内设搅拌器搅拌，使来自吸收塔底的母液、来自结晶槽的母液及来自稀释槽的高酸度母液混合均匀。
所述二次蒸汽凝液罐26与吸收塔2上部连接管道上设置有二次蒸汽凝液泵27；所述二次蒸汽凝液罐26顶部的排气管上设置有真空泵28。
作为本发明的优选，可以设置两个并联结晶槽，也可以单个结晶槽或多个并联或串联的结晶槽。
所述硫酸铵分离机24的出液口经管道与母液酸度调节槽18连接。
所述蒸发器22内设导流筒和搅拌器，促进母液均匀浓缩和结晶。
本实用新型的有益效果：
本发明系统采用组合式三级喷淋的吸收塔，能够高效回收含氨尾气中的氨，处理后尾气中氨含量低于10mg/Nm3，减少了对大气的污染，并适用于生产固体硫酸铵，无污水产生，不会造成二次污染。且经过水洗及除雾后，排放尾气清洁，几乎不含无机微粒物质，不会造成雾霾天气。
本发明处理含氨尾气的系统以硫酸为媒介，自动配制适当酸度的硫酸铵母液对含氨尾气吸收处理，最后用工艺水（清水）和/或二次蒸汽冷凝液洗涤置换，采用该系统可极大地增加氨的吸收量，几乎不消耗工艺水，相比单纯采取清水吸收氨气的情况，用水量会大幅的减小。由于稀硫酸和氨气反应形成的盐比较稳定，通过母液配制系统、蒸发结晶系统可以继续循环使用经过一次吸收的硫酸铵液体，达到回收有效工质的目的，无污水排出，极大地节约了成本，并保护环境。
附图说明
图1为本实用新型处理含氨尾气的系统的结构示意图。
图1中，1-高效吸收器，2-吸收塔，3-第一气体分布器，4-填料层，5-液体分布器，6-第二气体分布器，7-喷淋设施，8-除雾器，9-烟囱，10-塔底泵，11-二级循环吸收泵，12-三级循环吸收泵，13-母液保护高位槽，14-浓硫酸罐，15-浓硫酸泵，16-浓硫酸高位槽，17-稀释槽，18-母液酸度调节槽，19-一级吸收泵，20-二次蒸汽预热器，21-加热器，22-蒸发器，23-结晶槽，24-硫酸铵分离机，25-干燥器，26-二次蒸汽凝液罐，27-二次蒸汽凝液泵，28-真空泵。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，一种处理含氨尾气的系统，包括吸收系统、母液配制系统和蒸发结晶系统。所述吸收系统包括高效吸收器1、吸收塔2；所述高效吸收器1顶部设置有进气口，下部设置有进液口，所述高效吸收器1经底部出口与吸收塔2下部进口连接，所述吸收塔2的下部设置有第一气体分布器3，所述吸收塔2的进口低于第一气体分布器3；吸收塔2中部装有填料层4，填料层4上方设置有液体分布器5，吸收塔2的上部设置有第二气体分布器6，第二气体分布器6上方依次设置有工艺水进口、喷淋设施7和除雾器8，吸收塔2的顶部设置有烟囱9；所述第一气体分布器3经吸收塔2外的管道与液体分布器5连接，第一气体分布器3与液体分布器5的连接管道上设置有二级循环吸收泵11；所述第二气体分布器6经吸收塔2外的管道与喷淋设施7连接，第二气体分布器6与喷淋设施7的连接管道上设置有三级循环吸收泵12；所述吸收塔2底部出液口的管道上设置有塔底泵10。其中，所述喷淋设施7设置有三层喷淋头。
所述母液配制系统包括母液保护高位槽13、浓硫酸罐14、浓硫酸高位槽16、稀释槽17、母液酸度调节槽18；所述母液保护高位槽13、稀释槽17和母液酸度调节槽18分别经管道与吸收系统的吸收塔2底部出液口连接，所述母液保护高位槽13出液口经管道连接到稀释槽17；所述浓硫酸罐14的进液管上设置有浓硫酸泵15，所述浓硫酸罐14、浓硫酸高位槽16、稀释槽17经管道依次连接，所述稀释槽17经出口液封管进入母液酸度调节槽18，母液酸度调节槽18的出液口经管道分别连接高效吸收器1下部以及二级循环吸收泵(11)入口管路；所述浓硫酸高位槽16出口管线上设置有浓硫酸流量调节阀，所述稀释槽17与吸收塔2底部出液口的连接管路上设置有塔底母液调节阀，所述母液酸度调节槽18与高效吸收器1连接管道上设置有pH计和一级吸收泵19；所述浓硫酸流量调节阀、pH计组成串级调节回路；所述浓硫酸流量调节阀和塔底母液调节阀组成比值调节回路，可根据进入稀释槽17的浓硫酸的量来控制塔底母液进入稀释槽17的流量，确保高酸度母液的温升满足要求。由于浓硫酸稀释为强放热和强腐蚀过程，所述稀释槽17的材料为玻璃钢、聚丙烯、钢衬塑等无机材料或无机复合材料。
所述蒸发结晶系统包括二次蒸汽预热器20、加热器21、蒸发器22、结晶槽23、硫酸铵分离机24、干燥器25和二次蒸汽凝液罐26；所述二次蒸汽预热器20的进液口经管道与吸收系统的吸收塔2底部出液口连接，二次蒸汽预热器20的出液口经加热器21与蒸发器22进口连接，二次蒸汽预热器20的冷凝液出口与二次蒸汽凝液罐26连接；所述二次蒸汽凝液罐26顶部的排气管上设置有真空泵28；所述二次蒸汽凝液罐26底部的出液口经管道与吸收塔2上部连接，在二次蒸汽凝液罐26与吸收塔2上部的连接管道上设置有二次蒸汽凝液泵27；所述蒸发器22的二次蒸汽出口经管道与二次蒸汽预热器20的二次蒸汽入口连接，蒸发器22的出液口经管道和两个并联的结晶槽23连接，结晶槽23经管道依次与硫酸铵分离机24、干燥器25连接；所述硫酸铵分离机24的出液口经管道与母液酸度调节槽18连接。
应用本实用新型系统处理含氨尾气：
硫酸铵母液配制工段：98%或93%的浓硫酸经浓硫酸泵15由浓硫酸罐14输送至浓硫酸高位槽16备用，通过浓硫酸流量调节阀调节由浓硫酸高位槽16进入稀释槽17的浓硫酸量，由塔底泵10输入的硫酸铵母液均匀地稀释稀释槽17内的浓硫酸，根据进入稀释槽17的浓硫酸的量自动调节来自吸收塔2底部的硫酸铵母液流量，确保高酸度母液的温升满足要求，配好的高酸度母液经出口液封管进入母液酸度调节槽18，与塔底母液、结晶母液混合均匀，再由一级吸收泵19输送至吸收系统。一级吸收泵19出口管道上设有pH计，通过浓硫酸流量调节阀和塔底母液调节阀的流量调节，自动控制进入高效吸收器1的吸收含氨尾气的硫酸铵母液PH值为2.0～4.0。
吸收工段：来自上游装置的含氨尾气经顶部进气口进入高效吸收器1，底部喷射pH=2.0～4.0、质量浓度15～40%的硫酸铵母液，硫酸铵母液逆流吸收尾气中的氨，该步中，硫酸铵母液可以过量，以充分吸收尾气中的氨气。经一次吸收处理的尾气与硫酸铵母液一起进入吸收塔2下部，硫酸铵母液分离后留在塔底，尾气从吸收塔2下部继续上行，通过第一气体分布器3进入吸收塔中部的填料层4，由吸收塔2外的二级循环吸收泵11将第一气体分布器3收集的稀相硫酸铵母液(质量浓度5～15%)循环输送至吸收塔2中部的液体分布器5，二次喷淋吸收尾气中的氨。尾气继续上行，再经过吸收塔2上部的第二气体分布器6均匀分布后，由洗涤液(工艺水或由工艺水与来自二次蒸汽凝液罐的二次蒸汽凝液混合的含有硫酸铵的溶液)循环喷淋洗涤，吸收尾气中的氨并置换尾气雾滴中的无机物质，尾气再经过除雾器8后，经烟囱9排放至大气，处理后尾气中氨含量低于10mg/Nm3。喷淋设施7的洗涤液自流回第二气体分布器6，由三级循环吸收泵12输送至吸收塔2上部循环洗涤用。吸收塔上部的部分洗涤液溢流至吸收塔2中部，稀释吸收塔2中部的循环硫酸铵母液，稀相硫酸铵母液(质量浓度5～15%)循环输送至吸收塔中部继续喷淋来自一级吸收后的尾气；中部部分稀相硫酸铵母液溢流至吸收塔2底部，使吸收塔2内部吸收液(含硫酸铵的吸收液)分成三个浓度梯度，更有效的吸收洗涤含氨尾气，并清洁尾气。
蒸发结晶工段：吸收塔塔底的硫酸铵母液由塔底泵10输送至二次蒸汽预热器20，与来自蒸发器22的二次蒸汽换热，再输入加热器21经加热后，送至蒸发器22负压蒸发水分，蒸发后的母液自流至结晶槽23结晶，然后经硫酸铵分离机24、干燥器25生产出固体硫酸铵；硫酸铵分离机24分离的结晶母液回母液酸度调节槽18回用。蒸发器22产二次蒸汽经二次蒸汽预热器20冷凝冷却后，至二次蒸汽凝液罐26内分离、缓冲，蒸汽凝液由二次蒸汽凝液泵27送回吸收塔上部回用；不凝性气体从二次蒸汽凝液罐26顶部由真空泵28抽吸后排空。
Claims (9)
1.一种处理含氨尾气的系统，其特征在于包括吸收系统、母液配制系统和蒸发结晶系统；所述吸收系统包括高效吸收器(1)、吸收塔(2)；所述高效吸收器(1)顶部设置有进气口，下部设置有进液口，所述高效吸收器(1)经底部出口与吸收塔(2)下部进口连接；所述吸收塔(2)的下部设置有第一气体分布器(3)，吸收塔(2)中部装有填料层(4)，填料层(4)上方设置有液体分布器(5)，吸收塔(2)的上部设置有第二气体分布器(6)，第二气体分布器(6)上方依次设置有工艺水进口、喷淋设施(7)和除雾器(8)，吸收塔(2)的顶部设置有烟囱(9)；所述第一气体分布器(3)经吸收塔(2)外的管道与液体分布器(5)连接，所述第二气体分布器(6)经吸收塔(2)外的管道与喷淋设施(7)连接；
所述母液配制系统包括母液保护高位槽(13)、硫酸罐(14)、浓硫酸高位槽(16)、稀释槽(17)、母液酸度调节槽(18)，所述母液保护高位槽(13)出液口经管道连接到稀释槽(17)，所述浓硫酸罐(14)、浓硫酸高位槽(16)、稀释槽(17)经管道依次连接，所述稀释槽(17)经出口液封管进入母液酸度调节槽(18)，所述母液酸度调节槽(18)的出液口经管道分别连接高效吸收器(1)下部以及第一气体分布器(3)与液体分布器(5)之间的连接管道；
所述蒸发结晶系统包括二次蒸汽预热器(20)、加热器(21)、蒸发器(22)、结晶槽(23)、硫酸铵分离机(24)、干燥器(25)和二次蒸汽凝液罐(26)；所述二次蒸汽预热器(20)的出液口经加热器(21)与蒸发器(22)进口连接，二次蒸汽预热器(20)的冷凝液出口与二次蒸汽凝液罐(26)连接；所述二次蒸汽凝液罐(26)底部的出液口经管道与吸收塔(2)上部连接；所述蒸发器(22)的二次蒸汽出口经管道与二次蒸汽预热器(20)的二次蒸汽入口连接，蒸发器(22)的出液口经管道连接结晶槽(23)，结晶槽(23)经管道依次与硫酸铵分离机(24)、干燥器(25)连接；
所述吸收系统的吸收塔(2)底部出液口经管道分别与母液配制系统的母液保护高位槽(13)、稀释槽(17)和母液酸度调节槽(18)、蒸发结晶系统的二次蒸汽预热器(20)连接。
2.根据权利要求1所述的处理含氨尾气的系统，其特征在于所述第一气体分布器(3)与液体分布器(5)的连接管道上设置有二级循环吸收泵(11)；所述第二气体分布器(6)与喷淋设施(7)的连接管道上设置有三级循环吸收泵(12)；所述吸收塔(2)底部出液口的管道上设置有塔底泵(10)。
3.根据权利要求1所述的处理含氨尾气的系统，其特征在于所述喷淋设施(7)设置有多层喷淋头。
4.根据权利要求1所述的处理含氨尾气的系统，其特征在于所述浓硫酸罐(14)的进液管上设置有浓硫酸泵(15)。
5.根据权利要求1所述的处理含氨尾气的系统，其特征在于所述浓硫酸高位槽(16)出口管线上设置有浓硫酸流量调节阀，所述稀释槽(17)与吸收塔(2)底部出液口的连接管路上设置有塔底母液调节阀，所述母液酸度调节槽(18)与高效吸收器(1)连接管道上设置有pH计和一级吸收泵(19)；所述浓硫酸流量调节阀、pH计组成串级调节回路，所述浓硫酸流量调节阀和塔底母液调节阀组成比值调节回路。
6.根据权利要求1所述的处理含氨尾气的系统，其特征在于所述稀释槽(17)的材料为玻璃钢、聚丙烯、钢衬塑。
7.根据权利要求1所述的处理含氨尾气的系统，其特征在于所述二次蒸汽凝液罐(26)与吸收塔(2)上部的连接管道上设置有二次蒸汽凝液泵(27)；所述二次蒸汽凝液罐(26)顶部的排气管上设置有真空泵(28)。
8.根据权利要求1所述的处理含氨尾气的系统，其特征在于设置有单个结晶槽或多个并联或串联的结晶槽。
9.根据权利要求1所述的处理含氨尾气的系统，其特征在于所述硫酸铵分离机(24)的出液口经管道与母液酸度调节槽(18)连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110776029A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-11 | 天津农学院 | 低沸点油脂类含盐废水多效蒸发处理系统及工艺 |
| CN115463529A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-12-13 | 天津安瑞梦科技有限公司 | 一种含氨尾气吸收装置及净氨方法 |
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