CN220078627U - 硫酸铵生产中冷凝水回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种硫酸铵生产中冷凝水回收装置，其中，煤气水封桶的出水口和二次蒸汽冷凝器的冷凝水出口与废水池的入口连接；热风机的冷凝水出口与收集池的入口连接；凝水罐的出水口与煤气水封桶的暖水管的入口连接，暖水管的出口与收集池的入口连接；废水池的出水口与电渗析浓缩设备的入口连接，电渗析浓缩设备的浓缩端出口与硫酸铵蒸发结晶器的入口连接，淡化端出口和收集池的出水口分别与硫酸铵配液罐连接。该装置将冷凝水回收并再利用至硫酸铵生产的配液工段，同时回收了冷凝水的余热，减少了废水外排量和水资源浪费，并提供了在低温下稳定运行、不易结冰堵塞的煤气水封设备，降低了生产检修和停运频次，节约了生产成本。

Description

硫酸铵生产中冷凝水回收装置

技术领域

本实用新型涉及资源回收利用技术领域，尤其涉及一种硫酸铵生产中冷凝水回收装置。

背景技术

硫酸铵车间主要任务是把其他车间送来的含有氨气的煤气和硫酸反应，然后经过蒸发浓缩结晶和离心分离等提纯操作，从而得到硫酸铵成品。硫酸铵为无色结晶或白色颗粒，无气味，280℃以上分解，有刺激性。硫酸铵主要用作肥料，适用于各种土壤和作物，还可用于纺织、皮革、医药等方面。

在实际生产过程中，车间生产往往需要用到冷凝操作，冷凝过程中会产生大量的冷凝水。现有技术中，由于空气或管道中含有悬浮尘埃、烟雾、微生物及化学排放物等杂质，导致冷凝水在输送过程中也会混有这些杂质，使得冷凝水不再是纯净水。因而，硫酸车间产生的大量冷凝水都被当成生活废水排放掉，这样对冷凝水未予以利用即直接排放或利用不充分的措施，使得冷凝水中含有的未被充分利用的热量被浪费，也造成了水资源的大量浪费，还会造成环境污染，为生态环境增加负担。

此外，在硫酸铵车间用于输送含氨煤气的煤气管道上，通常连接有煤气水封设备，利用煤气水封设备对煤气管道内产生的冷凝水进行接收的同时，还要将过多的冷凝水进行排出。然而，现有的煤气水封设备在低温环境中使用时，管道中的冷凝水很容易结冰而堵塞管道，影响煤气水封设备的正常使用，需要经常拆卸和检修，不便于生产的稳定运行。

实用新型内容

本实用新型提供一种硫酸铵生产中冷凝水回收装置，用以解决现有硫酸铵车间生产过程中，大量冷凝水未经回收和充分利用即直接排放造成的热量和资源浪费情况，和，煤气水封设备在低温情况下易结冰并堵塞管道的问题。

本实用新型提供一种硫酸铵生产中冷凝水回收装置，包括：供水单元、废水池、凝水单元、收集池和电渗析浓缩设备；供水单元包括煤气水封桶和二次蒸汽冷凝器；煤气水封桶的出水口和二次蒸汽冷凝器的冷凝水出口分别与废水池的入口连接，二次蒸汽冷凝器用于冷凝来自硫酸铵蒸发结晶器的分离室的二次蒸汽。

进一步优选的，凝水单元包括热风机和凝水罐；热风机的冷凝水出口与收集池的入口连接；凝水罐的出水口与煤气水封桶中设置的暖水管的入口连接，煤气水封桶的暖水管的出口与收集池的入口连接，凝水罐用于收集来自硫酸铵蒸发结晶器的蒸发室的蒸汽冷凝水，煤气水封桶的暖水管用于加热煤气水封桶中的煤气冷凝水。

进一步优选的，废水池的出水口与电渗析浓缩设备的入口连接，电渗析浓缩设备的浓缩端出口通过管道与硫酸铵蒸发结晶器的入口连接，电渗析浓缩设备的淡化端出口和收集池的出水口通过管道分别与配液罐连接。

进一步优选的，供水单元还包括无塔供水器；无塔供水器的出水口与废水池的入口之间设置有并联连接的大母液泵、结晶泵和小母液泵，且无塔供水器的出水用于冷却大母液泵、结晶泵和小母液泵。

进一步优选的，收集池的出水管道上设置有过滤器。

进一步优选的，煤气水封桶包括密封连接的内桶和外桶，内桶和外桶为嵌套设置，且内桶和外桶的上表面均固接有密封盖；内桶通过排水管与煤气管道连通；内桶的底部设置有排液管，排液管沿外桶的高度方向延伸至外桶的内部；暖水管贯穿设置在外桶的下部。

进一步优选的，外桶的密封盖上设置有补水管，补水管的下端与外桶的内部连通。

进一步优选的，外桶的一侧壁上部设置有溢流管，外桶的底部设置有排污管，溢流管与排污管均与废水池的入口连接。

进一步优选的，内桶的底部为倒锥形结构；内桶的内壁与排液管的内壁设有聚氨酯内衬。

进一步优选的，暖水管为首尾连接的U型管，且暖水管设置在排液管的出液口的下方。

进一步优选的，排水管贯穿内桶的密封盖延伸至内桶的内部，且排水管的出液口延伸至内桶底部，并被内桶中的煤气冷凝水水封。

本实用新型提供的硫酸铵生产中冷凝水回收装置，与现有技术相比，实现了以下有益效果：

1)该装置将冷凝水回收并再利用至硫酸铵生产的配液工段，同时回收了冷凝水的余热，减少了废水外排量和水资源浪费，并提供了在低温下稳定运行、不易结冰堵塞的煤气水封设备，降低了生产检修和停运频次，节约了生产成本，使水资源达到充分利用，减少了生产用水消耗量，也降低了对环境的污染。

2)该装置运行操作简单，技术条件易于控制，减少了冷凝水排放量，并回收利用蒸汽冷凝水的热量，降低了能源消耗，在回收冷凝水时完成了冷凝水的净化，提高了水资源的可利用性，降低了生产成本。

3)通过电渗析浓缩回收硫酸铵，净化后的淡水达标可回用于生产工段；利用蒸汽冷凝水的余热加热煤气水封桶，能避免现有的煤气水封设备容易结冰堵塞的问题；利用煤气水封桶收集煤气冷凝水，并将煤气冷凝水进行回用，减少了废水排放量，节约了废水处理成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施方式提供的硫酸铵生产中冷凝水回收装置的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施方式提供的硫酸铵生产中冷凝水回收装置的结构示意图；

图3为本实用新型一实施方式提供的煤气水封桶的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施方式提供的煤气水封桶的结构示意图。

附图标记说明：

1-煤气水封桶，2-二次蒸汽冷凝器，3-废水池，4-热风机，5-凝水罐，6-电渗析浓缩设备，7-收集池，8-配液罐，9-硫酸铵蒸发结晶器，10-无塔供水器，11-大母液泵，12-结晶泵，13-小母液泵，14-过滤器，15-煤气管道，101-暖水管，102-内桶，103-外桶，104-密封盖，105-排水管，106-排液管，107-补水管，108-溢流管，109-排污管。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，也属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种硫酸铵生产中冷凝水回收装置，包括：供水单元、废水池3、凝水单元、收集池7和电渗析浓缩设备6；供水单元包括煤气水封桶1和二次蒸汽冷凝器2；煤气水封桶1的出水口和二次蒸汽冷凝器2的冷凝水出口分别与废水池3的入口连接，二次蒸汽冷凝器2用于冷凝来自硫酸铵蒸发结晶器9的分离室的二次蒸汽。

二次蒸汽冷凝器2排出的冷凝水来自硫酸铵蒸发结晶器9的分离室的二次蒸汽，二次蒸汽中夹带有硫酸铵和氨气，可采用电渗析设备进行回收，使得冷凝水中的离子迁移以达到浓缩、淡化、分离的目的，浓缩端的浓水送回硫酸铵蒸发结晶器9回收硫酸铵，淡化端的淡水送入配液工段的配液罐8中用于调配生产原液，既能提高硫酸铵收率，又能节约生产用水的消耗量。

进一步优选的，凝水单元包括热风机4和凝水罐5；热风机4的冷凝水出口与收集池7的入口连接；凝水罐5的出水口与煤气水封桶1中设置的暖水管101的入口连接，煤气水封桶1的暖水管101的出口与收集池7的入口连接，凝水罐5用于收集来自硫酸铵蒸发结晶器9的蒸发室的蒸汽冷凝水，煤气水封桶1的暖水管101用于加热煤气水封桶1中的煤气冷凝水。

进一步优选的，废水池3的出水口与电渗析浓缩设备6的入口连接，电渗析浓缩设备6的浓缩端出口通过管道与硫酸铵蒸发结晶器9的入口连接，电渗析浓缩设备6的淡化端出口和收集池7的出水口通过管道分别与配液罐8连接。

通过上述技术方案，将硫酸铵生产车间中产生的冷凝水进行分类，供水单元的冷凝水中存在氨氮、硫酸铵等杂质，需要在废水池3中收集后，统一送入电渗析浓缩设备6中进行净化处理后，含有硫酸铵的浓水送回硫酸铵蒸发结晶器9中再回收，净化得淡水回收用于硫酸铵生产中的配液工段；凝水单元的蒸汽冷凝水的品质较高，且含有较多的余热，用部分蒸汽冷凝水来加热煤气水封桶1中的煤气冷凝水，有利于防止煤气水封桶1在低温环境下结冰堵塞。整套装置既能回收冷凝水中的余热，又能将冷凝水净化和回收再利用，节约了用水量，也减少了废水排放量，达到水资源和能源的充分利用。

如图2所示，进一步优选的，供水单元还包括无塔供水器10；无塔供水器10的出水口与废水池3的入口之间设置有并联连接的大母液泵11、结晶泵12和小母液泵13，且无塔供水器10的出水用于冷却大母液泵11、结晶泵12和小母液泵13。

进一步优选的，收集池7的出水管道上设置有过滤器14。过滤器14用于过滤冷凝水中的杂质，以免冷凝水中的杂质进入到配液罐8中，从而影响硫酸铵生产工段的正常工作。进一步地，过滤器14中的过滤网选择耐腐蚀的不锈钢筛网。

如图3所示，进一步优选的，煤气水封桶1包括密封连接的内桶102和外桶103，内桶102和外桶103为嵌套设置，且内桶102和外桶103的上表面均固接有密封盖104；内桶102通过排水管105与煤气管道15连通；内桶102的底部设置有排液管106，排液管106沿外桶103的高度方向延伸至外桶103的内部；暖水管101贯穿设置在外桶103的下部。

煤气管道15中凝结的煤气冷凝水通过排水管105进入内桶102，在内桶102中汇集后再经过排液管106排入外桶103，既能保证煤气介质的正常输送，又能及时排出煤气中的冷凝水。利用暖水管101中的温度较高的蒸汽冷凝水对煤气水封桶1及其中的煤气冷凝水经过加热，能避免低温环境下煤气冷凝水结冰堵塞。

进一步优选的，外桶103的密封盖104上设置有补水管107，补水管107的下端与外桶103的内部连通。利用密封盖104对内桶102和外桶103的上端进行封闭，便于避免杂物进入煤气冷凝水的同时，降低煤气水封桶1内水体的蒸发速度。补水管107用于及时向煤气水封桶1中补充净水，以保持正常的水封状态。

进一步优选的，外桶103的一侧壁上部设置有溢流管108，外桶103的底部设置有排污管109，溢流管108与排污管109均与废水池3的入口连接。当内桶102和外桶103中接收煤气冷凝水过多时，外桶103中水位上升，能通过溢流管108和排污管109向外排出，以保持煤气水封的正常工作状态。

如图4所示，进一步优选的，内桶102的底部为倒锥形结构；内桶102的内壁与排液管106的内壁设有聚氨酯内衬。倒锥形结构的底部更方便内桶102汇集煤气中的冷凝水，也便于排液管106排出。采用聚氨酯内衬能实现煤气冷凝水与桶体的隔绝，提升了煤气水封桶1的耐腐蚀性能和安全系数，也降低了因腐蚀造成的漏气漏水污染风险。

进一步优选的，暖水管101为首尾连接的U型管，且暖水管101设置在排液管106的出液口的下方。将暖水管101设置为折叠状，便于增加蒸汽冷凝水在煤气水封桶1中的停留时间，进而便于对煤气水封桶1内的水体进行升温，从而确保煤气水封桶1在低温环境下也不会结冰堵塞。

进一步优选的，排水管105贯穿内桶102的密封盖104延伸至内桶102的内部，且排水管105的出液口延伸至内桶102底部，并被内桶102中的煤气冷凝水水封。排水管105被内桶102水封，内桶102的排液管106被外桶103水封，由于煤气压力低于煤气水封桶1内的煤气冷凝水的静压力，煤气将被煤气冷凝水挡住，阻止了煤气泄漏，同时由于多级水封的存在，煤气只能单向流动，而不能反向流动，从而阻止了空气不会漏入煤气管道15中，同时保证了煤气管道15疏水畅通。

需要说明的是，本实用新型的装置的各设备的入口、出口及连接的管道上均设置有阀门，以保证在装置发生意外情况时，能够电动或手动控制关闭阀门，以免设备及管道中的冷凝水继续流动，造成装置的不稳定运行，以及水资源的浪费。

本实用新型的硫酸铵生产中冷凝水回收装置，具体工作时，煤气水封桶1排出的煤气冷凝水送入废水池3；来自硫酸铵蒸发结晶器9的分离室的二次蒸汽经过二次蒸汽冷凝器2降温冷凝后，形成的二次蒸汽冷凝水也送入废水池3中；无塔供水器10的出水口分别通过管道将水送入大母液泵11、结晶泵12和小母液泵13，用于降温和冷却大母液泵11、结晶泵12和小母液泵13，换热完成的冷凝水送入废水池3。废水池3中汇集的混合废水再送入电渗析浓缩设备6中进行净化、分离，电渗析浓缩设备6的浓缩端出口通过管道将含有硫酸铵等杂质的浓水送入硫酸铵蒸发结晶器9进行重复回收，淡化端出口的淡水通过管道送往配液罐8，用于硫酸铵生产中的配液工段。

热风机4中用于加热热风的蒸汽换热形成的蒸汽冷凝水经管道送入收集池7；来自硫酸铵蒸发结晶器9的蒸发室的用于加热硫酸铵原液的蒸汽形成的蒸汽冷凝水汇集在凝水罐5中，凝水罐5的出水口将温度较高的蒸汽冷凝水送入煤气水封桶1的暖水管101中，用于加热煤气水封桶1中的煤气冷凝水以避免煤气水封桶1结冰堵塞，换热完成的蒸汽冷凝水温度降低，然后送入收集池7。收集池7中的混合冷凝水经过出水管道上的过滤器14滤除杂质后，也送往配液罐8用于配液工段生产。

上述煤气水封桶1在工作时，煤气管道15中凝结的煤气冷凝水通过排水管105进入内桶102，排水管105可以贯穿内桶102的密封盖104延伸至内桶102的底部，并被内桶102中的煤气冷凝水水封。煤气冷凝水在内桶102倒锥形结构的底部汇集后，再经过内桶102底部的排液管106排入外桶103，内桶102的排液管106被外桶103中煤气冷凝水水封，内桶102的内壁与排液管106的内壁设有聚氨酯内衬，以提升煤气水封桶1的耐腐蚀性能和安全系数。利用密封盖104对内桶102和外桶103的上端进行封闭，便于避免杂物进入煤气冷凝水。通过补水管107及时向煤气水封桶1中补充净水，当内桶102和外桶103中接收煤气冷凝水过多时，外桶103中水位上升，能通过溢流管108和排污管109向外排出，以保持正常的水封状态。利用折叠状的暖水管101中的温度较高的蒸汽冷凝水对煤气水封桶1及其中的煤气冷凝水经过加热，能确保煤气水封桶1在低温环境下也不会结冰堵塞。

需要说明的是，在本实用新型中，部分设备的详细结构并未详述，但属于本领域技术人员已知的现有技术，故在此不再赘述。

需要说明的是，装置内部的输送管道上在不同单元或设备间设置有压力传感器、流量计或温度传感器，同时也设置有不同阀门，如泄压阀、调压阀、安全阀等用于调节和稳定整个装置压力的阀门。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种硫酸铵生产中冷凝水回收装置，其特征在于，包括：供水单元、废水池、凝水单元、收集池和电渗析浓缩设备；所述供水单元包括煤气水封桶和二次蒸汽冷凝器；所述煤气水封桶的出水口和所述二次蒸汽冷凝器的冷凝水出口分别与所述废水池的入口连接，所述二次蒸汽冷凝器用于冷凝来自硫酸铵蒸发结晶器的分离室的二次蒸汽；

所述凝水单元包括热风机和凝水罐；所述热风机的冷凝水出口与所述收集池的入口连接；所述凝水罐的出水口与所述煤气水封桶中设置的暖水管的入口连接，所述煤气水封桶的所述暖水管的出口与所述收集池的入口连接，所述凝水罐用于收集来自所述硫酸铵蒸发结晶器的蒸发室的蒸汽冷凝水，所述煤气水封桶的所述暖水管用于加热所述煤气水封桶中的煤气冷凝水；

所述废水池的出水口与所述电渗析浓缩设备的入口连接，所述电渗析浓缩设备的浓缩端出口通过管道与所述硫酸铵蒸发结晶器的入口连接，所述电渗析浓缩设备的淡化端出口和所述收集池的出水口通过管道分别与配液罐连接。

2.根据权利要求1所述的硫酸铵生产中冷凝水回收装置，其特征在于，所述供水单元还包括无塔供水器；所述无塔供水器的出水口与所述废水池的入口之间设置有并联连接的大母液泵、结晶泵和小母液泵，且所述无塔供水器的出水用于冷却所述大母液泵、所述结晶泵和所述小母液泵。

3.根据权利要求1所述的硫酸铵生产中冷凝水回收装置，其特征在于，所述收集池的出水管道上设置有过滤器。

4.根据权利要求1-3任一项所述的硫酸铵生产中冷凝水回收装置，其特征在于，所述煤气水封桶包括密封连接的内桶和外桶，所述内桶和所述外桶为嵌套设置，且所述内桶和所述外桶的上表面均固接有密封盖；所述内桶通过排水管与煤气管道连通；

所述内桶的底部设置有排液管，所述排液管沿所述外桶的高度方向延伸至所述外桶的内部；所述暖水管贯穿设置在所述外桶的下部。

5.根据权利要求4所述的硫酸铵生产中冷凝水回收装置，其特征在于，所述外桶的密封盖上设置有补水管，所述补水管的下端与所述外桶的内部连通。

6.根据权利要求4所述的硫酸铵生产中冷凝水回收装置，其特征在于，所述外桶的一侧壁上部设置有溢流管，外桶的底部设置有排污管，所述溢流管与所述排污管均与所述废水池的入口连接。

7.根据权利要求4所述的硫酸铵生产中冷凝水回收装置，其特征在于，所述内桶的底部为倒锥形结构；所述内桶的内壁与所述排液管的内壁设有聚氨酯内衬。

8.根据权利要求4所述的硫酸铵生产中冷凝水回收装置，其特征在于，所述暖水管为首尾连接的U型管，且所述暖水管设置在所述排液管的出液口的下方。

9.根据权利要求4所述的硫酸铵生产中冷凝水回收装置，其特征在于，所述排水管贯穿所述内桶的密封盖延伸至所述内桶的内部，且所述排水管的出液口延伸至所述内桶底部，并被所述内桶中的煤气冷凝水水封。