CN216986992U - 一种氨气吸收装置及用于氨水储罐的氨气吸收系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氨气吸收装置，包括筒体以及氨气均布管组，所述氨气均布管组包括氨尾气均布主管以及氨尾气均布支管，所述氨尾气均布主管一端置于筒体内底部的吸氨液液面以下，其另一端为氨尾气进口，若干氨尾气均布支管分别与氨尾气均布主管相连，所述若干氨尾气均布支管分别延伸至靠近筒体内边缘部分且共同形成用于将氨尾气同时排放至筒体内底部吸氨液各处的氨尾气排放面。本实用新型主要针对氨水卸氨过程中，短时排气量大、尾气吸收净化难的问题，通过采用氨气均布管组的结构设计，能够将短时产生的大量氨气排入到氨气吸收装置内并通过吸氨液对其快速吸收，以满足氨水卸氨的工艺要求，避免短时内因氨气无法吸收而外排到环境中而造成环境污染。

Description

一种氨气吸收装置及用于氨水储罐的氨气吸收系统

技术领域

本实用新型属于氨气处理技术领域，具体涉及一种氨气吸收装置及用于氨水储罐的氨气吸收系统。

背景技术

氨属于低毒类物质，氨对人的呼吸道深部及肺泡的损伤，易发生化学性支气管炎、肺炎和肺水肿。高浓度吸入，可使中枢神经系统兴奋度增强，引起痉挛等生理现象。氨对眼睛和呼吸道等人体粘膜有强列的刺激损害作用，因此在运输、施用过程中，国家制定了关于氨的卫生环境标准，要求生产车间或工厂的氨气浓度指标满足规范要求。如《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-1985规定氨属于Ⅳ级(轻度危害)，《工业企业设计卫生标准》TJ36-79中规定车间空气中氨的最高容许浓度为30mg/m³，《恶臭污染物排放标准》GB14554-93中规定，企业执行二级、三级标准中标准值分别为2.0mg/m³和5.0mg/m³。工业生产中较多场合需使用氨水，氨水常采用氨水储罐进行储存。储存过程中，易分解放出氨气，温度越高，分解速度越快。为保证生产车间氨环境满足使用要求，需对分解放出的氨气进行尾气处理。

目前常见的是将氨排气管接入到废水坑液面以下，利用废水坑中一定液位高度的废水进行密封处理，该方案效果不好，且形成的稀氨水溶液释放氨气到周围环境中。

目前公开的一种专利技术《一种位于氨水储罐顶部的氨气吸收装置》(申请号：202020640727.7)，该技术在氨水储罐顶部设置有氨气吸收装置，经储罐中氨气经过呼吸阀排出的氨气进入吸收装置，在上端设置有进水管，在吸收装置的下端与氨水储罐的顶面通过回收管连通，从而实现对氨气的吸收和回收利用。该方案较简单的将进气管设置在吸收装置液位下，和常规方案原理一致；该方案在卸氨过程中，由于卸氨时间短、排气量大，不能解决氨短时高效吸收的问题，而且该方案运行过程中需长时间保持补水，需要较大量的工业水耗量，且吸收后的稀氨水回收到储罐中，对正常供氨流量不易控制，影响需氨工艺系统的正常运行；此外，该方案不能解决当氨水储罐压力较大，含氨气体直接通过回流管进入吸收装置，旁路呼吸阀带来的尾气直接排空问题。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种能够实现氨气的高效吸收净化，满足氨水卸氨过程中，短时排气量大，尾气吸收净化要求高的氨气吸收装置及用于氨水储罐的氨气吸收系统。

本实用新型是通过下述技术方案来实现：一种氨气吸收装置，包括筒体以及氨气均布管组，其特征在于：所述氨气均布管组包括氨尾气均布主管以及氨尾气均布支管，所述氨尾气均布主管一端置于筒体内底部的吸氨液液面以下，其另一端为氨尾气进口，若干氨尾气均布支管分别与氨尾气均布主管相连，所述若干氨尾气均布支管分别延伸至靠近筒体内边缘部分且共同形成用于将氨尾气同时排放至筒体内底部吸氨液各处的氨尾气排放面。

本实用新型所述的氨气吸收装置，其在所述氨尾气均布主管上沿其周向设置有若干喷孔。

本实用新型所述的氨气吸收装置，其在所述筒体内的吸氨液上方设置有填料，所述填料通过填料栅格板进行支撑。

本实用新型所述的氨气吸收装置，其在所述筒体顶部设置有补水口和排气口，所述补水口与设置在填料上方的喷嘴相连，所述排气口为倒U型结构。

本实用新型所述的氨气吸收装置，其在所述筒体下部侧面设置有溢流口，所述溢流口的位置高于氨尾气均布主管的位置，所述氨尾气进口的位置高于溢流口的位置。

本实用新型所述的氨气吸收装置，其所述溢流口的轴向中心线与氨尾气均布主管的轴向中心线高差为L1，且150mm＜L1＜250mm，所述氨尾气进口与氨尾气均布主管的轴向中心线高差为L2，且L2-L1＞200mm。

本实用新型所述的氨气吸收装置，其在所述筒体底部设置有排污口。

一种用于氨水储罐的氨气吸收系统，其特征在于：所述氨气吸收装置设置在氨水储罐的上部，所述氨水储罐顶部的氨气出口设置有氨气呼吸阀，所述氨气呼吸阀通过连接管道与氨气吸收装置的氨尾气进口相连，所述氨气吸收装置的筒体底部的溢流口与排污口通过管道与筒体相连，用于将吸收后形成的氨水回收至筒体内。

本实用新型所述的用于氨水储罐的氨气吸收系统，其用于连接溢流口与筒体的管道设置有一定高度的U型水封。

本实用新型所述的用于氨水储罐的氨气吸收系统，其所述氨气呼吸阀的安装位置高于氨气吸收装置的氨尾气进口位置。

本实用新型主要针对氨水卸氨过程中，短时排气量大、尾气吸收净化难的问题，通过采用氨气均布管组的结构设计，能够将短时产生的大量氨气排入到氨气吸收装置内并通过吸氨液对其快速吸收，以满足氨水卸氨的工艺要求，避免短时内因氨气无法吸收而外排到环境中而造成环境污染。

附图说明

图1是本实用新型中氨气吸收装置的结构示意图。

图2是本实用新型中氨气均布管组的结构示意图。

图3是本实用新型中氨尾气均布主管的截面图。

图4是图1的俯视图。

图5是本实用新型中用于氨水储罐的氨气吸收系统的结构示意图。

图中：1为排气口，2为补水口，3为顶盖，4为筒体，5为填料，6为填料栅格板，7为氨尾气进口，8为栅格板支撑件，9为溢流口，10为排污口，11为氨尾气均布主管，12为氨尾气均布支管，13为第一关断用截止阀，14为喷嘴，15为填料上部空腔，16为U型水封，17为氨气呼吸阀，18为氨水储罐，19为第二关断用截止阀，20为护栏，21为喷孔，22为连接管道，23为支撑平台。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1：

如图1至4所示，一种氨气吸收装置，利用氨极易溶于水的特性，通过向氨气吸收装置中注入工业用水，实现对外排氨气的吸收净化目的，其具体包括筒体4以及氨气均布管组，所述氨气均布管组包括氨尾气均布主管11以及氨尾气均布支管12，所述氨尾气均布主管11一端置于筒体1内底部的吸氨液液面以下，其另一端为氨尾气进口7，若干氨尾气均布支管12分别与氨尾气均布主管11相连，在所述氨尾气均布主管11上沿其周向设置有若干喷孔21，所述若干氨尾气均布支管12分别延伸至靠近筒体4内边缘部分且共同形成用于将氨尾气同时排放至筒体4内底部吸氨液各处的氨尾气排放面，以强化氨气吸收效率，在所述筒体4内的吸氨液上方设置有填料5，所述填料5通过填料栅格板6进行支撑，所述填料栅格板6通过栅格板支撑件8与筒体1内壁连接固定，所述栅格板支撑件均布在筒体内部，栅格板支撑件数量根据筒体直径确定。

具体地，在所述筒体4顶部设置有补水口2和排气口1，所述筒体顶部采用可拆卸式顶盖3，所述排气口和补水口均设置在顶盖上，所述补水口2与设置在填料5上方的喷嘴14相连，利用厂区工业水进行补水，补水管道大小根据用水需求设置，一般为DN20～DN40，补水管道上设置第一关断用截止阀13，当氨气吸收装置初次补水后即可关闭，仅当卸氨时再将该阀门打开，从而实现按需补水，使耗水量大幅降低，节约工业生产成本，同时在氨气吸收装置内部设有内伸喷淋用喷嘴15，喷嘴15采取螺纹连接，便于后期更换；为防止外部雨水及异物落入，所述排气口1为倒U型结构，在所述筒体4底部设置有排污口10，作为底部排污及排氨水用。其中，筒体及管道接口均采用耐腐蚀材料FRP制作，生产制造工艺成熟，安装方便，补水口、氨尾气进口、溢流口、底部排污口与外部管道均采用法兰对接。

本实用新型的氨气吸收装置利用氨气均布管组、填料栅格及填料、工业水喷淋装置实现氨气的高效吸收净化，解决氨水卸氨过程中，短时排气量大，尾气吸收净化要求高的问题，而且能根据实际生产需求，控制工业水补水时机，解决了常规氨尾气吸收装置用水量较大、水资源浪费等问题，节约工业生产成本，正常运行使用阶段当氨气吸收装置初次补水后即可关闭补水阀门，仅当卸氨时再将该阀门打开，从而实现按需补水，使耗水量大幅降低。

在本实施例中，在所述筒体4下部侧面设置有溢流口9，所述溢流口9的位置高于氨尾气均布主管11的位置，所述氨尾气进口7的位置高于溢流口9的位置。具体地，所述溢流口9的轴向中心线与氨尾气均布主管11的轴向中心线高差为L1，且150mm＜L1＜250mm，使氨尾气均布主管与溢流口之间保持一定液位的水封，所述氨尾气进口7与氨尾气均布主管11的轴向中心线高差为L2，且L2-L1＞200mm，即氨尾气进口位置高于溢流口位置，解决工业水补水过程中氨水倒流的问题。

实施例2：

如图5所示，一种用于氨水储罐的氨气吸收系统，所述氨气吸收装置设置在氨水储罐18上部的支撑平台23上，便于尾气外排，在所述支撑平台23上设置有护栏20，所述氨水储罐18顶部的氨气出口设置有氨气呼吸阀17，所述氨气呼吸阀17通过连接管道22与氨气吸收装置的氨尾气进口7相连，氨气呼吸阀安装高度高于氨尾气进口位置，以确保氨气吸收装置中氨水不能倒流进入氨气呼吸阀，影响氨气呼吸阀正常工作，此外，为了进一步防止氨气吸收装置中的水倒流进入氨气呼吸阀，氨尾气进口7的位置较溢流口9的位置至少高200mm，即氨尾气进口7与氨尾气均布主管11的轴向中心线高差为L2，且L2-L1＞200mm。

在本实施例中，所述氨气吸收装置的筒体4底部的溢流口9与排污口10通过管道与筒体4相连，用于将吸收后形成的氨水回收至筒体4内，其中，排污口10通过连接管接入溢流管口，在连接管上设置有第二关断用截止阀19，汇流后，用于连接溢流口9与筒体4的管道设置有一定高度的U型水封16，然后接入氨水储罐。

本实用新型直接将吸收后氨水回收到氨水储罐中，解决了氨气吸收装置中氨水外排二次污染及二次处理的问题，不造成二次氨气挥发产生的环境污染，在氨气吸收装置上设有溢流、排污口，尾气进气管口位置高于溢流口位置，避免工业水补水过程中氨气吸收装置中的液体倒流进入呼吸阀而影响呼吸阀正常动作，而且在氨气吸收装置底部设置排污口，在氨气吸收装置筒体侧面设置溢流口，溢流口连接管道设有一定高度U型水封，解决了氨水槽车在卸氨过程中，氨水储罐压力升高，氨气直接通过溢流管口进入氨气吸收装置，造成氨气大量泄漏到大气中的问题。

本实用新型的工作原理是：

首先，将氨气吸收装置及管道系统按本方案安装完成，氨水槽车准备进行卸氨工作前：

1)打开第一关断用截止阀，对氨气吸收装置进行补水。

2)氨水槽车通过卸氨泵进行卸氨，储罐内部压力随着卸氨过程逐渐增加，当内部压力超过氨气呼吸阀开启压力(出厂设定)时，大量含有氨的气体经氨气呼吸阀呼出口通过连接管管进入氨气均布管组，然后通过氨气均布管组中小孔进入氨气吸收装置的筒体吸氨液中。

3)氨气均布管组中的小孔数量根据氨尾气流量进行确定，所有小孔通流面积和与进气主管通流面积之比为1.5～2，小孔均布分布在氨气吸收装置内。

4)溢流口高度要高于氨尾气均布主管，确保吸收装置的氨气均布管组都在液位之下，液面距离氨气均布管组顶端100～150mm。

5)由于氨极易溶入水，大量氨气在液位下被水吸收净化，与现有技术相比已经较好地解决了短时间内大量氨气的吸收；但由于卸氨过程时间较短，气体流速较大，仍然会有部分氨气进入填料层，通过填料层提供的大的比表面积，进一步增加氨气与水的接触，实现氨尾气的高效吸收净化。

6)由于氨介质均有一定的腐蚀性，填料需选用易填充且耐腐蚀的塑料材料。

7)工业补水通过喷嘴进入氨气吸收装置，利用喷嘴使水均布喷淋在填料层。

8)吸收净化后的气体通过排气口排空。

9)吸收氨气后氨水通过溢流口重新排入氨水储罐，避免了氨水外排地沟带来的二次环境污染的问题。

10)卸氨过程中，氨水储罐内压力升高，为避免氨气直接通过溢流口进入氨气吸收装置，然后直接排空带来的氨环境不达标问题，连接溢流口的管道设置有U型水封，水封的设置应保证氨气吸收装置溢流口至氨水储罐连接口之间的高差不低于氨气呼吸阀的呼出压力水头高度，水封高度L3与氨气呼吸阀呼出口开启压力匹配，较呼出口开启压力高200mmH₂O，实现水封的作用。

11)氨水储罐单独布置区域且区域内无火灾风险时，氨气呼吸阀可采用呼出与吸入口一体的阀门；当氨气呼吸阀应用在有火灾风险的场合或工业系统，氨气呼吸阀宜采用分体式设置，且吸入口需设置阻火器。

卸氨完成后，为实现节约用工业水的目的，同时也避免大量工业补水进入氨水储罐：

1)卸氨结束后，关闭第一关断用截止阀。

2)正常工业生产供氨过程中，氨水储罐内氨尾气的排放与环境温度影响较大；当储罐内压力降低时，氨气呼吸阀将吸气保持内外压力平衡；当储罐内压力升高时，氨气呼吸阀呼出口将开启，呼出氨气。

3)呼出氨气进入氨气吸收装置，装置中保持有一定液位，氨尾气将溶于水，净化后的尾气排空。

4)氨气吸收装置在正常运行时，考虑装置中保留的水有限，采用定期开启第一关断用截止阀对装置中的水进行置换，可根据储罐容积及吸收装置大小，1～2周开启一次进行补水，开启时间3～5min。

5)氨气吸收装置中由于氨水或工业补水中存在一定的杂质，需定期进行排污处理；排污周期按2～3月开启一次。

6)开启排污口前，需打开第一关断用截止阀进行补水；每次排污时间3～5min。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种氨气吸收装置，包括筒体(4)以及氨气均布管组，其特征在于：所述氨气均布管组包括氨尾气均布主管(11)以及氨尾气均布支管(12)，所述氨尾气均布主管(11)一端置于筒体(4)内底部的吸氨液液面以下，其另一端为氨尾气进口(7)，若干氨尾气均布支管(12)分别与氨尾气均布主管(11)相连，所述若干氨尾气均布支管(12)分别延伸至靠近筒体(4)内边缘部分且共同形成用于将氨尾气同时排放至筒体(4)内底部吸氨液各处的氨尾气排放面。

2.根据权利要求1所述的氨气吸收装置，其特征在于：在所述氨尾气均布主管(11)上沿其周向设置有若干喷孔(21)。

3.根据权利要求1所述的氨气吸收装置，其特征在于：在所述筒体(4)内的吸氨液上方设置有填料(5)，所述填料(5)通过填料栅格板(6)进行支撑。

4.根据权利要求3所述的氨气吸收装置，其特征在于：在所述筒体(4)顶部设置有补水口(2)和排气口(1)，所述补水口(2)与设置在填料(5)上方的喷嘴(14)相连，所述排气口(1)为倒U型结构。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的氨气吸收装置，其特征在于：在所述筒体(4)下部侧面设置有溢流口(9)，所述溢流口(9)的位置高于氨尾气均布主管(11)的位置，所述氨尾气进口(7)的位置高于溢流口(9)的位置。

6.根据权利要求5所述的氨气吸收装置，其特征在于：所述溢流口(9)的轴向中心线与氨尾气均布主管(11)的轴向中心线高差为L1，且150mm＜L1＜250mm，所述氨尾气进口(7)与氨尾气均布主管(11)的轴向中心线高差为L2，且L2-L1＞200mm。

7.根据权利要求1所述的氨气吸收装置，其特征在于：在所述筒体(4) 底部设置有排污口(10)。

8.一种用于氨水储罐的氨气吸收系统，其特征在于：如权利要求1至7中任意一项所述的氨气吸收装置设置在氨水储罐(18)的上部，所述氨水储罐(18)顶部的氨气出口设置有氨气呼吸阀(17)，所述氨气呼吸阀(17)通过连接管道(22)与氨气吸收装置的氨尾气进口(7)相连，所述氨气吸收装置的筒体(4)底部的溢流口(9)与排污口(10)通过管道与筒体(4)相连，用于将吸收后形成的氨水回收至筒体(4)内。

9.根据权利要求8所述的用于氨水储罐的氨气吸收系统，其特征在于：用于连接溢流口(9)与筒体(4)的管道设置有一定高度的U型水封(16)。

10.根据权利要求8所述的用于氨水储罐的氨气吸收系统，其特征在于：所述氨气呼吸阀(17)的安装位置高于氨气吸收装置的氨尾气进口(7)位置。

Images