CN213050154U - 一种氨水制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种氨水制备装置，所述的氨水制备装置包括罐体，罐体内部上方设置有溶剂喷淋单元，溶剂喷淋单元向罐体内部注入溶剂；罐体内部设置有位于溶剂液面以下的气体分布单元和冷却单元；气体分布单元通过向溶剂内均匀鼓泡氨气制备氨水，冷却单元用于对氨水进行冷却；罐体底部外接有氨水输出管路，氨水输出管路上外接有氨水回流管路，氨水回流管路的出口端接入所述的罐体上部。制备得到的氨水通过氨水输出管路一部分排出，一部分经氨水回流管路再次回到罐体内，促进氨气与水的混合。本实用新型通过设置氨水回流管路和冷却单元，可制备不同浓度的氨水溶液，并具备氨水浓度均匀，混合效果好等特点。

Description

一种氨水制备装置

技术领域

本实用新型属于氨水溶液制备技术领域，尤其涉及一种氨水制备装置。

背景技术

氨水作为一种在化工生产上常用的原料和试剂应用广泛，特别是近几年随着环保产业的发展，氨水作为还原剂在脱硫脱硝领域的应用越来越多，因此氨水的制备越来越重要。

目前通过液氨制备氨水的方法主要有两种，第一种是直接将氨气通入水中混合得到氨水，第二种是将一部分液氨存放在液氨罐中，再注入固定比例的水，进行静置混合。但均存在一个问题，即在氨气在与水混合过程中会放出热量，若不进行换热，则会导致氨水溶液温度升高，降低氨气在水中的溶解度，造成氨水混合效果不好，使得氨水浓度不均匀，影响氨水质量。此外，在制备氨水的过程中一般设备无法调节氨水浓度，无法满足不同工况的需求。

CN208260570U公开了一种氨水制备装置，包括罐体下部的混合部，混合部上方外接有液氨导入管，罐体顶部外接有混合水导入管，进入的混合水和液氨发生混合，由氨水导出口排出至冷却装置中，冷却后再由氨水导入管进入罐体内充分混合。其通过将混合后的氨水溶液经过冷却装置降温后再进入罐体内，保证了氨水制备过程中的稳定性和安全性。但是其在通过外设的冷却装置对温度调节时，不能够实时快速的对罐体内的温度进行监控调节，无法制备不同浓度氨水，并且增加了设备的占地面积。

CN207562799U公开了一种氨水制备用静态混合装置，包括筒体、筒体顶部的排气口、筒体底部的排污口、筒体外侧的冷却套和罐体内的鲍尔环填料层，在鲍尔环填料层所在筒体内壁上对称设置超声发生器，解决鲍尔环的结垢问题。其通过在筒体外侧设置冷却套解决溶解过程中的发热问题。但是其不能根据工况需求，检测筒体内氨水的浓度，而且生产不同浓度氨水，还不能实时观测混合过程的温度变化情况，存在一定的安全性问题。

CN205288135U公开了一种压力自控的浓度可调式氨水制备装置，其包括设置于、混合器、氨气进气口、氨水出口、工艺水进口和混合器顶端的压力监测仪，工艺水进口设置有变频控制泵，氨气进气口和氨气提供源的管道上均设有紧急切断阀；在制备过程中，一旦出现压力过高情况，可通过变频控制泵控制水量降低混合器内压力，也可通过控制切断紧急切断阀实现；而需要制备不同浓度氨水时，可通过控制变频泵流量大小实现。其通过设置压力检测仪和控制装置，对混合器内的压力控制，并且能够生产不同浓度氨水。但是依然存在氨水混合过程中存在温度升高的影响，混合过程不均匀。

现有的氨水制备装置无法很好的解决在氨水混合过程中混合效果不好导致氨水浓度不均匀的问题，并且无法满足不同工况下，制备不同浓度的氨水。因此，如何在保证氨水浓度均匀的情况下，同时还能生产不同浓度氨水的氨水制备装置，成为了目前迫切需要解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种氨水制备装置，制备得到的氨水浓度均匀，混合效果好，并且能够根据工况需求，调节制备的氨水浓度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种氨水制备装置包括罐体，所述的罐体内部上方设置有溶剂喷淋单元，所述的溶剂喷淋单元向罐体内部注入溶剂；所述的罐体内部设置有位于溶剂液面以下的气体分布单元和冷却单元；所述的气体分布单元通过向溶剂内均匀鼓泡氨气制备氨水，所述的冷却单元用于对氨水进行冷却。

所述的罐体底部外接有氨水输出管路，所述的氨水输出管路上外接有氨水回流管路，所述的氨水回流管路的出口端接入所述的罐体上部；氨水通过氨水输出管路一部分排出，一部分经氨水回流管路再次回到罐体内。

本实用新型通过设置了气体分布单元、溶剂喷淋单元和氨水回流管路，可以使氨气与除盐水充分混合，制备出浓度均匀的氨水。

作为本实用新型的一个优选的技术方案，所述的气体分布单元位于冷却单元下方；所述的气体分布单元位于罐体内的底部。

作为本实用新型的一个优选的技术方案，所述的罐体外壁设置有检测单元，所述的检测单元用于检测罐体内的状态参数。

本实用新型通过检测单元对罐体内的各种状态参数进行检测，实时了解罐体内的混合情况，提高了氨水制备装置的安全性能。

所述的检测单元包括位于罐体外壁的温度检测模块、液位检测模块和浓度检测模块，所述的温度检测模块、液位检测模块和浓度检测模块用于分别检测罐体内的氨水温度、氨水液面高度和氨水浓度。

本实用新型通过设置温度检测模块，有效监测氨气与除盐水的溶解放热，防止温度过高导致氨水的溶解度降低；通过设置液位检测模块，可实时监控氨水制备罐的液位高度，根据生产节奏调整制备氨水的速度和储量；通过设置浓度检测模块，可根据不同的工况要求调整氨气和除盐水比例，制备不同浓度的氨水。

作为本实用新型的一个优选的技术方案，所述的冷却单元为盘管式换热器。

所述的盘管式换热器分别外接冷却水入口管路和冷却水出口管路，冷却水经冷却水入口管路进入盘管式换热器，再由冷却水出口管路排出。

本实用新型通过设置管盘式换热器，具有换热面积大和换热效率高的特点，有效冷却氨水温度。

所述的冷却水入口管路上设置有冷却水流量泵。

所述的氨水制备装置还包括与所述的冷却水流量泵电性连接的温度控制单元；所述的温度控制单元用于接收温度检测模块发出的反馈信号并控制冷却水流量泵的流量。

本实用新型设置的温度控制单元，通过接收温度检测模块的数据信号，实时的对冷却水的流量进行调节，从而快速导出在混合过程中的热量，保证氨水溶液温度不会过高，使生产的氨水浓度均匀，并且不会出现温度过高产生的安全问题。

作为本实用新型的一个优选的技术方案，所述的溶剂喷淋单元外接溶剂进口管路，所述的溶剂进口管路上设置有溶剂流量泵。

所述的溶剂为除盐水。

本实用新型采用的溶剂为除盐水，其中悬浮物、胶体和无机的阳离子、阴离子等水中杂质含量低，可有效的防止在氨水制备过程中结垢问题的发生。

所述的气体分布单元外接进气管路，所述的进气管路上设置有氨气流量阀。

作为本实用新型的一个优选的技术方案，所述的氨水制备装置还包括浓度控制装置，所述的浓度控制装置分别电性连接所述的溶剂流量泵和氨气流量阀。

所述的浓度控制装置用于接收浓度检测装置发出的反馈信号并控制溶剂流量泵的流量和氨气流量阀的开度。

本实用新型设置了浓度控制装置，当工况发生变化，需要制备不同浓度的氨水溶液时，可以通过浓度控制装置便捷调节溶剂流量泵和氨气流量阀，调节除盐水进入量和氨气进入量，从而达到方便快捷地生产不同浓度氨水的目的。

作为本实用新型的一个优选的技术方案，所述的温度检测模块为热电偶。

所述的液位检测模块为侧装液位计。

所述的浓度检测模块为氨水浓度分析仪。

作为本实用新型的一个优选的技术方案，所述的罐体顶部设置有呼吸阀，所述的呼吸阀用于保证罐体内压力稳定。

所述的罐体底部设置有排污口。所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。

示例性地，本实用新型提供的一种氨水制备装置的使用方法为：

首先通过溶剂喷淋单元向罐体内通入一定量除盐水，然后通过气体分布单元向罐体内通入氨气，同时喷淋除盐水；根据罐体内温度，调节冷却水流量，对制备的氨水进行换热冷却，当浓度达到用户使用要求，一部分通过氨水输出管路排出，一部分经氨水回流管路再次回到罐体内。

当工况变化，需要制备不同浓度的氨水时，通过调节氨气的流量和除盐水的流量比例，氨水溶液经过氨水回流管路进行循环回流；当浓度分析仪显示氨水浓度达到使用要求浓度后，一部分通过氨水输出管路排出，一部分经氨水回流管路再次回到罐体内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型所提供的氨水制备装置，制备得到的氨水混合效果好，浓度均匀，并且能够对制备的氨水浓度进行调节；可有效解决氨水在混合过程中溶解放热严重，分解出氨气的问题。本实用新型具有结构简单，经济性好，安全可靠的优点。

附图说明

图1为本实用新型一个具体实施提供的氨水制备装置结构示意图。

其中，1-罐体；2-进气管路；3-溶剂进口管路；4-氨水输出管路；5-氨水回流管路；6-呼吸阀；7-盘管式换热器；8-溶剂喷淋单元；9-气体分布单元；10-冷却水入口管路；11-冷却水出口管路；12-排污口；13-氨水浓度分析仪；14-热电偶；15-侧装液位计。

具体实施方式

需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本领域技术人员理应了解的是，本实用新型提供的氨水制备装置必然包括用于实现工艺完整的必要管线、常规阀门和通用泵设备，但以上内容不属于本实用新型的主要发明点，本领域技术人员可以基于工艺流程和设备结构选型进可以自行增设布局，本实用新型对此不做特殊要求和具体限定。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在一个具体实施方式中，如图1所示，本实用新型提供了一种氨水制备装置，所述的氨水制备装置包括罐体1，罐体1内部上方设置有溶剂喷淋单元8，罐体1内部设置有位于除盐水液面以下的气体分布单元9，以及位于罐体1内的底部的盘管式换热器7；罐体1底部外接有氨水输出管路4，氨水输出管路4上外接有氨水回流管路5，氨水回流管路5的出口端接入罐体1上部；还包括位于罐体1外壁的热电偶14、侧装液位计15和氨水浓度分析仪13；罐体1顶部设置有呼吸阀6，罐体1底部设置有排污口12；还包括与热电偶14电性连接的温度控制单元，以及与氨水浓度分析仪13电性连接的浓度控制单元。

其中，盘管式换热器7分别外接冷却水入口管路10和冷却水出口管路11，冷却水经冷却水入口管路10进入盘管式换热器7，再由冷却水出口管路11排出，冷却水入口管路10上设置有冷却水流量泵，温度控制单元电性连接冷却水流量泵。

其中，溶剂喷淋单元8外接溶剂进口管路3，溶剂进口管路3上设置有溶剂流量泵；气体分布单元9外接进气管路2，所述的进气管路2上设置有氨气流量阀，浓度控制装置分别电性连接所述的溶剂流量泵和氨气流量阀。

采用上述提供的一种氨水制备装置制备氨水溶液，所述的使用方法包括：

首先通过溶剂喷淋单元8向罐体1内通入一定量除盐水，然后通过气体分布单元9向罐体1内通入氨气；同时喷淋除盐水，温度控制单元用于接收热电偶14发出的反馈信号并控制冷却水流量泵的流量，对制备的氨水进行换热冷却，制备的氨水由氨水回流管路5回流到罐体1内，当氨水浓度分析仪13显示浓度达到用户要求，一部分通过氨水输出管路4排出，一部分经氨水回流管路5再次回到罐体1内。

当工况变化，需要制备不同浓度的氨水时，浓度控制装置接收氨水浓度分析仪13发出的反馈信号并控制溶剂流量泵的流量和氨气流量阀的开度，调节氨气的流量和除盐水的流量比例，氨水溶液经过氨水回流管路5进行循环回流；当浓度分析仪显示氨水浓度达到使用要求浓度后，一部分通过氨水输出管路4排出，一部分经氨水回流管路5再次回到罐体1内。

申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种氨水制备装置，其特征在于，所述的氨水制备装置包括罐体，所述的罐体内部上方设置有溶剂喷淋单元，所述的溶剂喷淋单元向罐体内部注入溶剂；所述的罐体内部设置有位于溶剂液面以下的气体分布单元和冷却单元；所述的气体分布单元通过向溶剂内均匀鼓泡氨气制备氨水，所述的冷却单元用于对氨水进行冷却；

所述的罐体底部外接有氨水输出管路，所述的氨水输出管路上外接有氨水回流管路，所述的氨水回流管路的出口端接入所述的罐体上部；制备得到的氨水通过氨水输出管路排出，一部分经氨水回流管路再次回到罐体内。

2.根据权利要求1所述的氨水制备装置，其特征在于，所述的气体分布单元位于冷却单元下方；

所述的气体分布单元位于罐体内的底部。

3.根据权利要求2所述的氨水制备装置，其特征在于，所述的罐体外壁设置有检测单元，所述的检测单元用于检测罐体内的状态参数。

4.根据权利要求3所述的氨水制备装置，其特征在于，所述的检测单元包括位于罐体外壁的温度检测模块、液位检测模块和浓度检测模块，所述的温度检测模块、液位检测模块和浓度检测模块用于分别检测罐体内的氨水温度、氨水液面高度和氨水浓度。

5.根据权利要求1所述的氨水制备装置，其特征在于，所述的冷却单元为盘管式换热器；

所述的盘管式换热器分别外接冷却水入口管路和冷却水出口管路，冷却水经冷却水入口管路进入盘管式换热器，再由冷却水出口管路排出。

6.根据权利要求5所述的氨水制备装置，其特征在于，所述的冷却水入口管路上设置有冷却水流量泵；

所述的氨水制备装置还包括与所述的冷却水流量泵电性连接的温度控制单元；所述的温度控制单元用于接收温度检测模块发出的反馈信号并控制冷却水流量泵的流量。

7.根据权利要求1所述的氨水制备装置，其特征在于，所述的溶剂喷淋单元外接溶剂进口管路，所述的溶剂进口管路上设置有溶剂流量泵；

所述的溶剂为除盐水；

所述的气体分布单元外接进气管路，所述的进气管路上设置有氨气流量阀。

8.根据权利要求7所述的氨水制备装置，其特征在于，所述的氨水制备装置还包括浓度控制装置，所述的浓度控制装置分别电性连接所述的溶剂流量泵和氨气流量阀；

所述的浓度控制装置用于接收浓度检测装置发出的反馈信号并控制溶剂流量泵的流量和氨气流量阀的开度。

9.根据权利要求4所述的氨水制备装置，其特征在于，所述的温度检测模块为热电偶；

所述的液位检测模块为侧装液位计；

所述的浓度检测模块为氨水浓度分析仪。

10.根据权利要求1所述的氨水制备装置，其特征在于，所述的罐体顶部设置有呼吸阀，所述的呼吸阀用于保证罐体内压力稳定；

所述的罐体底部设置有排污口。

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