KR101309118B1 - The high purity ammonia recovery apparatus and it uses high purity ammonia recovery system - Google Patents
The high purity ammonia recovery apparatus and it uses high purity ammonia recovery system Download PDFInfo
- Publication number
- KR101309118B1 KR101309118B1 KR1020110030507A KR20110030507A KR101309118B1 KR 101309118 B1 KR101309118 B1 KR 101309118B1 KR 1020110030507 A KR1020110030507 A KR 1020110030507A KR 20110030507 A KR20110030507 A KR 20110030507A KR 101309118 B1 KR101309118 B1 KR 101309118B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ammonia
- high purity
- purity ammonia
- liquid
- heat exchange
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/024—Purification
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
- C01C1/12—Separation of ammonia from gases and vapours
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D8/00—Cold traps; Cold baffles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/08—Separating gaseous impurities from gases or gaseous mixtures or from liquefied gases or liquefied gaseous mixtures
Abstract
본 발명은 고순도 암모니아를 제조(정제)하는 고순도 암모니아 제조장치에서 발생하는 기상 암모니아를 고순도 상태로 회수하는 고순도 암모니아 회수기에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 고순도 암모니아 제조장치에서 고순도 암모니아를 제조(정제)시 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등)을 제거하기 위하여 배기하는 배기가스 내에 포함되어 있는 암모니아를 압력차를 이용하여 이동시키고, 초저온으로 냉각시켜 액상 암모니아를 획득하되, 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등)을 제거하여 원료용 고순도 암모니아를 획득하고 이를 다시 원료탱크에 공급할 수 있도록 상기 제조장치의 공정시 배기되는 배기가스 내에 포함된 암모니아를 회수하도록 기상 암모니아를 액상 암모니아로 전환하는 콘덴서부와, 상기 콘덴서부와 연통하도록 하부에 일체 형태로 설치되어 액상으로 전환된 액상 암모니아를 저장하는 버퍼탱크부로 이루어진 고순도 암모니아 회수기 및 이를 이용한 고순도 암모니아 회수장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-purity ammonia recovery unit for recovering gaseous ammonia generated in a high-purity ammonia production device for producing (purifying) high-purity ammonia in a high purity state.
In more detail, low-boiling impurities (H 2 , N 2 , O 2 , CO 2 ) when high purity ammonia is produced (purified) in a high purity ammonia manufacturing apparatus. In order to remove the ammonia contained in the exhaust gas by using a pressure difference, and cooled to ultra low temperature to obtain liquid ammonia, but low boiling impurities (H 2 , N 2 , O 2 , CO 2) And a condenser unit for converting gaseous ammonia into liquid ammonia to recover ammonia contained in the exhaust gas exhausted during the process of the manufacturing apparatus so as to obtain high purity ammonia for the raw material and supply it to the raw material tank again. It relates to a high-purity ammonia recovery device and a high-purity ammonia recovery device using the same and a buffer tank for storing the liquid ammonia converted into a liquid state is installed in the lower portion in communication with the condenser.
Description
본 발명은 고순도 암모니아를 제조(정제)하는 고순도 암모니아 제조장치에서 발생하는 기상 암모니아를 고순도 상태로 회수하는 고순도 암모니아 회수기에 관한 것이다.The present invention relates to a high-purity ammonia recovery unit for recovering gaseous ammonia generated in a high-purity ammonia production device for producing (purifying) high-purity ammonia in a high purity state.
더욱 상세하게는 고순도 암모니아 제조장치에서 고순도 암모니아를 제조(정제)시 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등)을 제거하기 위하여 배기하는 배기가스 내에 포함되어 있는 암모니아를 압력차를 이용하여 이동시키고, 초저온으로 냉각시켜 액상 암모니아를 획득하되, 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등)을 제거하여 원료용 고순도 암모니아를 획득하고 이를 다시 원료탱크에 공급할 수 있도록 상기 제조장치의 공정시 배기되는 배기가스 내에 포함된 암모니아를 회수하도록 초저온 냉각시켜 기상 암모니아를 액상 암모니아로 전환하는 콘덴서부와, 상기 콘덴서부와 연통하도록 하부에 일체 형태로 설치되어 액상으로 전환된 액상 암모니아를 저장하는 버퍼탱크부로 이루어진 고순도 암모니아 회수기 및 이를 이용한 고순도 암모니아 회수장치에 관한 것이다.
More specifically, the pressure difference between the ammonia contained in the exhaust gas to remove low-boiling impurities (H 2 , N 2 , O 2 , CO 2, etc.) when manufacturing (purifying) high purity ammonia in the high purity ammonia manufacturing apparatus is described. It is moved by using, and cooled to ultra low temperature to obtain liquid ammonia, but to remove low-boiling impurities (H 2 , N 2 , O 2 , CO 2, etc.) to obtain high-purity ammonia for the raw material and to supply it to the raw material tank again A condenser portion for cryogenic cooling to recover ammonia contained in the exhaust gas exhausted during the manufacturing process of the manufacturing apparatus, and a liquid crystal ammonia which is installed in a lower portion so as to communicate with the condenser portion and converted into liquid phase. High purity ammonia recovery unit consisting of a buffer tank for storing the high purity ammonia recovery device using the same One will.
반도체용 및 LED용 특수가스로 사용되는 암모니아는 99.99999%(7N이하)인 고순도 암모니아가 사용되며, 반도체 및 LED 산업의 발전으로 인하여 그 수요량이 기하급수적으로 늘고 있는 실정이다. As ammonia used as a special gas for semiconductors and LEDs, high purity ammonia of 99.99999% (less than 7N) is used, and the demand is increasing exponentially due to the development of the semiconductor and LED industries.
반도체 및 LED 산업의 발달에 따라서 고순도 암모니아(NH3)는 국내 및 국외에서 많은 개발과 생산 증대를 위하여 계속 개발하고 있는 실정이다.As the semiconductor and LED industry develops, high purity ammonia (NH 3 ) continues to be developed in order to increase development and production in Korea and abroad.
이러한 상기 고순도 암모니아(NH3)는 냄새를 지닌 무색기체로서, 비점은 -33℃이고, 분자량은 17g/mol이다. The high purity ammonia (NH 3 ) is a colorless gas with an odor, the boiling point is -33 ℃, the molecular weight is 17g / mol.
99.99999%(7N이하)인 고순도 암모니아는 고순도 암모니아 제조장치에서 고순도 암모니아 제조공정을 걸쳐 제조되는데, 종래의 고순도 암모니아 제조공정에서는 잔가스(기상 암모니아)를 회수하는 공정이 아닌 세정장치를 이용하여 잔가스(기상 암모니아)를 처리하는 공정으로 이루어진다.High purity ammonia, which is 99.99999% (7N or less), is produced through a high purity ammonia manufacturing process in a high purity ammonia manufacturing apparatus. In a conventional high purity ammonia manufacturing process, a residual gas (gas ammonia) is used instead of a process for recovering residual gas (gas ammonia). It consists of a process of processing (gas ammonia).
그러나 전술된 바와 같이 반도체 및 LED 산업의 발달에 의하여 고순도 암모니아의 사용은 점점 늘어가는 실정에 맞춰볼 때, 잔가스(기상 암모니아)를 회수하지 않고 세정장치를 통하여 세정하여 버리는 경우에는 제조단가를 절감할 수 없으며, 환경관리에 커다란 부담을 주게 된다.As described above, however, the use of high-purity ammonia due to the development of the semiconductor and LED industries has been increasing. In the case where the residual gas (gas ammonia) is washed through the cleaning device without recovering the residual gas (gas ammonia), the manufacturing cost is reduced. It can't be done and puts a huge burden on environmental management.
종래기술 중 (KR) 특허공개번호 10-2010-0091645호인 '잔여가스회수 및 충전방법과 잔여가스회수장치 및 가스충전장치'에서 가스용기에 남아있는 잔여가스회수장치 및 가스충전장치가 제공되어 있다. 그러나, 상기 제공되어 있는 기술은 실린더를 회전시켜 잔여가스를 회수하도록 함으로써 보통 약 47L이하인 소형 실린더에서만 가능하다.A residual gas recovery device and a gas charging device remaining in a gas container are provided in the 'KR Residual Gas Recovery and Filling Method and Residual Gas Recovery Device and Gas Filling Device' of Korean Patent Publication No. 10-2010-0091645. . However, the technique provided above is only possible for small cylinders, usually about 47L or less, by rotating the cylinder to recover residual gas.
즉, 실린더가 대형의 탱크인 경우에는 탱크를 회전시키기가 힘들며, 회전시 안전사고 등이 발생할 수 있는 문제점이 있다.That is, when the cylinder is a large tank, it is difficult to rotate the tank, and there is a problem that a safety accident may occur during rotation.
또한, 상기에서 설명한 바와 같이 반도체 및 LED 산업의 발달에 의하여 고순도 암모니아의 사용량이 증가함으로써 고순도 암모니아를 제조하기 위한 제조장치에 탱크들 또한 점점 커지고 있는 실정으로 상기 제시된 종래기술인 (KR) 특허공개번호 10-2010-0091645호인 '잔여가스회수 및 충전방법과 잔여가스회수장치 및 가스충전장치'는 적합하지 않다.
In addition, as described above, the use of high-purity ammonia is increased due to the development of the semiconductor and LED industries, and thus, tanks are also increasing in the manufacturing apparatus for producing high-purity ammonia. 'Residual gas recovery and filling method and residual gas recovery device and gas filling device', 2010-0091645, are not suitable.
본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로,The present invention has been invented to solve this problem,
본 발명은 고순도 암모니아를 제조하는 고순도 암모니아 제조장치에서 고순도 암모니아 제조 과정(공정)시 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등)을 제거하기 위하여 배기하는 배기가스 내에 포함되어 있는 다량의 암모니아를 회수하되, 회수된 암모니아가 다시 고순도 암모니아 제조장치에서 사용할 수 있도록 불순물을 포함되지 않도록 회수하는 고순도 암모니아 회수기를 제공하고자 한다.The present invention is a large amount contained in the exhaust gas to remove the low-boiling impurities (H 2 , N 2 , O 2 , CO 2, etc.) during the high-purity ammonia manufacturing apparatus (process) in the high-purity ammonia manufacturing apparatus for producing high-purity ammonia To recover ammonia, but to provide a high-purity ammonia recoverer to recover the recovered ammonia so that it can be used again in the high-purity ammonia manufacturing apparatus containing no impurities.
또한, 상기 고순도 암모니아 회수기를 이용하여 고순도 암모니아 제조장치에서 발생된 기상 암모니아를 회수하되, 기상 암모니아를 별도의 동력원을 사용하지 않고 이동시키도록 이루어진 고순도 암모니아 회수기를 이용한 고순도 암모니아 회수장치를 제공하는데 목적이 있다.
In addition, while recovering the gaseous ammonia generated in the high-purity ammonia production apparatus using the high-purity ammonia recovery, the purpose is to provide a high-purity ammonia recovery device using a high-purity ammonia recovery device configured to move the gaseous ammonia without using a separate power source. have.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 고순도 암모니아 회수기는, 고순도 암모니아를 제조하는 제조장치(A)에 설치되어 상기 제조장치(A)의 공정시 배기되는 배기가스 내에 포함되어 있는 암모니아를 회수하도록 초저온 냉각하여 기상 암모니아를 액상 암모니아로 전환하는 콘덴서부와; 상기 콘덴서부와 연통하도록 하부에 일체 형태로 설치되어 액상으로 전환된 액상 암모니아를 저장하는 버퍼탱크부로 구성되며, 상기 콘덴서부는 제조장치(A)의 공정시 배기되는 배기가스를 안내하는 회수관과 연결되는 기상 암모니아(배기가스) 유입구가 구비된 상부 챔버와, 상기 챔버의 하측에 설치되어 유입된 기상 암모니아를 냉각시켜 액상으로 전환하는 열교환부로 이루어지며, 상기 버퍼탱크부는 열교환부에서 배출되는 액상 암모니아를 저장하는 탱크몸체와, 상기 탱크몸체의 일측에 설치되어 저장된 액상 암모니아를 측정하는 레벨트랜스 미터와, 탱크몸체의 하측에 형성된 액상 암모니아 배출구와, 탱크몸체의 상측에 형성되어 불순물 가스를 배출하는 이물질 배출구를 포함하며, 상기 버퍼탱크부의 탱크몸체의 상부에는 콘덴서부의 열교환부와 일체 형태로 설치됨을 특징으로 한다.The high-purity ammonia recovery device of the present invention for achieving the above object is installed in the manufacturing apparatus (A) for producing high purity ammonia, to recover the ammonia contained in the exhaust gas exhausted during the process of the manufacturing apparatus (A). A condenser unit for cooling and converting gaseous ammonia into liquid ammonia; It is installed in the lower portion in communication with the condenser unit is composed of a buffer tank for storing the liquid ammonia converted into a liquid phase, the condenser unit is connected to the recovery pipe for guiding the exhaust gas exhausted during the process of the manufacturing apparatus (A) The upper chamber is provided with a gaseous ammonia (exhaust gas) inlet is provided, and the heat exchanger is installed at the lower side of the chamber to cool the gaseous ammonia introduced into the liquid phase, the buffer tank unit is a liquid ammonia discharged from the heat exchanger A tank body for storing, a level transmitter for measuring liquid ammonia installed and stored at one side of the tank body, a liquid ammonia outlet formed at the bottom of the tank body, and a foreign substance outlet formed at the upper side of the tank body to discharge impurity gas It includes, the upper portion of the tank body of the buffer tank portion of the thermal bridge of the condenser It characterized in the installed unit and any form.
상기 열교환부는 상측은 상부 챔버와 일체 형태로 설치되고, 하부는 버퍼탱크부의 탱크몸체의 상부에 일체로 형성된 연결관과 일체 형태로 설치된 열교환 몸체와, 상기 열교환 몸체 내측에 수직형태로 설치되어 암모니아가 이동하는 다수개의 열교환 튜브와, 상기 열교환 튜브를 따라 이동하는 암모니아를 냉각시키는 냉매를 열교환 몸체 내측에 공급하는 냉매 공급관과 냉매 배출관을 포함한다.The heat exchange part is installed in an upper form with an upper chamber, the lower part is provided with a heat exchange body integrally formed with a connection tube formed integrally with the upper portion of the tank body of the buffer tank, and is installed in a vertical form inside the heat exchange body so that ammonia is A plurality of heat exchange tubes to move, and a refrigerant supply pipe and a refrigerant discharge pipe for supplying a refrigerant for cooling ammonia moving along the heat exchange tube inside the heat exchange body.
상기 버퍼탱크부의 압력을 고순도 암모니아를 제조하는 제조장치의 압력보다 낮게 유지시켜 제조장치와 버퍼탱크부의 압력차에 의하여 콘덴서부의 상부 챔버에 기상 암모니아가 유입되도록 함을 특징으로 한다.
The pressure of the buffer tank portion is kept lower than the pressure of the manufacturing apparatus for producing high-purity ammonia is characterized in that the gaseous ammonia is introduced into the upper chamber of the condenser portion by the pressure difference between the manufacturing apparatus and the buffer tank portion.
다른 발명인 고순도 암모니아 회수기를 이용한 고순도 암모니아 회수장치는 암모니아 원료를 이용하여 고순도 암모니아를 제조하는 고순도 암모니아 제조장치에서 배출되는 기상 암모니아를 압력차에 의하여 회수하여 기상 암모니아를 초저온 냉매로 냉각하여 액상 암모니아로 전환하는 고순도 암모니아 회수기와; 상기 고순도 암모니아 제조장치의 공정시 배출되는 불순물 (배기)가스 내에 포함되어 있는 기상 암모니아를 고순도 암모니아 회수기에 안내하는 다수개의 회수관과; 상기 고순도 암모니아 회수기에서 배출되는 불순물 가스를 처리하는 세정장치(스크러버)와; 상기 고순도 암모니아 회수기에 저장된 액상 암모니아를 이동시키는 펌프를 포함한다.The high purity ammonia recovery device using another high purity ammonia recovery device recovers the gaseous ammonia discharged from the high purity ammonia production device that produces the high purity ammonia using the ammonia raw material by the pressure difference, and converts the gaseous ammonia to the cryogenic refrigerant to convert it into liquid ammonia. A high purity ammonia recovery unit; A plurality of recovery tubes for guiding the gaseous ammonia contained in the impurity (exhaust) gas discharged during the process of the high-purity ammonia production unit to the high-purity ammonia recovery unit; A scrubber for treating impurity gas discharged from the high purity ammonia recoverer; And a pump for moving the liquid ammonia stored in the high purity ammonia recoverer.
상기 고순도 암모니아 제조장치 내의 공정압력은 80~120psig 이며, 상기 고순도 암모니아 회수기 내의 압력은 2~30psig로 하여 회수관으로 이동하는 기상 암모니아는 고순도 암모니아 제조장치와 고순도 암모니아 회수기의 압력차에 의하여 이동시킴을 특징으로 한다.The process pressure in the high purity ammonia producing device is 80 ~ 120 psig, the pressure in the high purity ammonia recovery is 2 ~ 30 psig so that the gaseous ammonia moving to the recovery pipe is moved by the pressure difference between the high purity ammonia producing device and the high purity ammonia recovering device. It features.
상기 고순도 암모니아 회수기로 회수된 액상의 암모니아는 고순도 암모니아 제조장치의 원료탱크로 이동됨을 특징으로 한다.
The liquid ammonia recovered by the high purity ammonia recovery unit is characterized in that it is moved to the raw material tank of the high purity ammonia manufacturing apparatus.
상기와 같이 이루어진 본 발명인 고순도 암모니아 회수기는 종래에 고순도 암모니아 제조(정제)공정시 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등)을 제거하기 위하여 배기되는 버려지는 배기가스 내에 포함되어 있는 암모니아를 회수하여 원료의 손실을 최소화함으로써 고순도 암모니아 제조(정제) 비용 및 고순도 암모니아 단가를 낮출 수 있다.The high-purity ammonia recovery device of the present invention made as described above is conventionally included in the exhaust gas exhausted to remove low-boiling impurities (H 2 , N 2 , O 2 , CO 2, etc.) during the high purity ammonia production (purification) process. By recovering ammonia and minimizing the loss of raw materials, it is possible to lower the cost of manufacturing (purifying) high purity ammonia and the cost of high purity ammonia.
또한, 고순도 암모니아 회수기를 이용한 고순도 암모니아 회수장치는 기상 상태인 암모니아를 별도의 이동수단 없이 이동시켜 회수하도록 하였으며, 고순도 암모니아 회수기를 이용하여 별도의 불순물이 포함되지 않도록 하는 동시에 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등)을 제거하여 고순도의 암모니아 원료를 공급할 수 있다.Further, high-purity ammonia recovery apparatus using a high-purity ammonia recovery period was to recover by moving the ammonia vapor state without additional moving means, by using a high-purity ammonia recovery period at the same time, the low-boiling impurities which does not include a separate impurities (H 2, N 2 , O 2 , CO 2, etc.) can be removed to supply ammonia raw material of high purity.
또한, 고순도 암모니아 회수기가 콘덴서를 이용하여 초저온으로 냉각시키고, 압력차로 회수함으로써 구비됨으로써 실린더 구조 및 크기에 맞춰 설비를 제작할 필요가 없으며, 기존 사용하던 라인과 연결하여 사용할 수 있음으로 작업시간 단축, 원가 절감 및 공간 비용 절감, 장치 투자비용 등을 절감할 수 있다.In addition, the high-purity ammonia recovery unit is equipped with a condenser, cooled to ultra low temperature, and recovered with a pressure difference, thus eliminating the need to manufacture equipment according to the cylinder structure and size. Savings, space costs, and equipment investment costs.
또한, 고순도 암모니아 제조장치의 기상 암모니아를 배출하는 배출(배기)라인을 통합하여 초저온 냉각장치인 콘덴서를 이용하여 통합 관리하고 정제개념을 통한 분리 효율을 극대화하여 제품 손실(LOSS) 절감 및 환경 부담비용의 절감 효과가 있다.
In addition, by integrating the discharge (exhaust) line that discharges gaseous ammonia from the high-purity ammonia manufacturing unit, integrated management is achieved using a condenser, which is an ultra low temperature cooling system, and maximizes the separation efficiency through refining concept to reduce product loss (LOSS) and environmental burden There is a savings effect.
도 1은 본 발명인 고순도 암모니아 회수기를 이용한 고순도 암모니아의 회수장치 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예를 도시한 고순도 암모니아 회수기의 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예를 도시한 고순도 암모니아 회수기의 부분 상세개략도.
도 4는 본 발명의 실시예를 도시한 고순도 암모니아 회수기의 부분 상세개략도.
도 5 는 암모니아 기액평형 차트.1 is a block diagram of a high purity ammonia recovery apparatus using the high purity ammonia recovery unit of the present invention.
2 is a schematic diagram of a high purity ammonia recoverer showing an embodiment of the invention.
3 is a partial detailed schematic view of a high purity ammonia recoverer showing an embodiment of the invention.
4 is a partial detailed schematic view of a high purity ammonia recoverer showing an embodiment of the invention.
5 is an ammonia gas liquid equilibrium chart.
첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1은 고순도 암모니아 회수기를 이용한 고순도 암모니아의 회수장치의 구성을 나타낸 개략도로서, 본 발명인 고순도 암모니아 회수기(10)는 이를 이용한 고순도 암모니아 회수장치는 고순도 암모니아를 제조(정제)하는 고순도 암모니아 제조(정제)장치(A)의 일측에 설치되어 고순도 암모니아 제조(정제)장치(A)에서 고순도 암모니아 제조(정제)시 발생한 기상 암모니아를 회수한다.
1 is a schematic view showing the configuration of a high purity ammonia recovery device using a high purity ammonia recovery device, the high purity
도 1을 참조하여 상기 고순도 암모니아 제조(정제)장치(A)의 구성을 살펴보면, 저순도 암모니아가 저장된 원료탱크(1)와, 상기 원료탱크(1)의 일측에 설치되어 저순도 암모니아를 기화시키는 기화기(2)와, 상기 기화기(2)를 통과한 기화된 암모니아를 제습하는 제습기(3a)와, 상기 제습기(3a)를 통과한 암모니아를 증류하는 증류기(4)와, 상기 증류기(4)에서 배출되는 기상 암모니아를 응축하는 응축기(6a)와, 상기 증류기(4)에서 배출되는 암모니아를 재가열하는 리보일러(5)와, 상기 리보일러(5)에서 배출되는 기화된 암모니아를 제습하는 제습기(3b)와, 상기 제습기(3b)를 통과한 암모니아를 응축하는 응축기(6b)와, 상기 증류기(4)에서 배출되는 액상 암모니아와, 상기 응축기(6a, 6b)에서 액상 암모니아를 저장하는 액상 고순도 암모니아 제품탱크(7a, 7b)와, 암모니아를 저장하는 실린더(8)로 구성된다.Referring to the configuration of the high-purity ammonia production (purification) device (A) with reference to Figure 1, the low-purity ammonia is stored in the
상기와 같이 구성된 고순도 암모니아 제조(정제)장치(A)는 원료탱크(1) 내에 저장된 99.5% 이상의 저순도 암모니아를 정제하여 제품탱크(7a, 7b)에 99.99999%(7N이하)인 고순도 암모니아를 저장한다.The high-purity ammonia production (purification) device A configured as described above purifies low-purity ammonia of 99.5% or more stored in the
상기 원료탱크(1)에 저장된 99.5% 이상의 저순도 암모니아에는 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등)을 포함하고 있으며, 고순도 암모니아 제조(정제)장치(A)를 통한 정제공정 시 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등)을 제거하기 위한 배기가 필요하다. 이때 배기가스에는 다량의 암모니아를 포함한다.99.5% or more low purity ammonia stored in the raw material tank (1) contains low boiling impurities (H 2 , N 2 , O 2 , CO 2, etc.), the purification process through a high-purity ammonia manufacturing (purification) device (A) Exhaust is required to remove low boiling impurities (H 2 , N 2 , O 2 , CO 2, etc.). At this time, the exhaust gas contains a large amount of ammonia.
상기 고순도 암모니아 제조(정제)장치(A)의 정제시 상용(공정)압력은 80~120psig이다.
The commercial (process) pressure during purification of the high purity ammonia production (purification) device (A) is 80 ~ 120 psig.
상기 고순도 암모니아 제조(정제)장치(A)의 일측에 설치되어 고순도 암모니아 제조(정제)장치(A)의 정제공정시 발생하는 기화된 암모니아(기상 암모니아)를 회수하는 고순도 암모니아 회수기(10)의 구성을 도 2 내지 도 4를 참조하여 살펴보면, 크게 기상 암모니아를 액상 암모니아로 전환하는 SHEEL AND TUBE의 VERTICAL 타입으로 제작하여 기액 접촉을 유도하도록 이루어진 콘덴서부(100)와, 상기 콘덴서부(100)와 연통하도록 하부에 일체 형태로 설치되어 액상으로 전환된 액상 암모니아를 저장하는 버퍼탱크부(200)로 구성되며, 단열을 위하여 외부에 단열부재가 설치된다.A high purity
상기 콘덴서부(100)는 제조장치(A)에서 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등)을 제거하기 위하여 배기하는 배기가스를 안내하여 배기가스 내에 포함되어 있는 기상 암모니아를 안내하는 다수개의 회수관(20)으로 안내되어 회수되는 기상 암모니아를 공급하는 각각의 회수관(20)과 연결되는 다수개의 기상 암모니아 유입구(111)가 구비된 상부 챔버(110)와, 상기 챔버(110)의 하측에 설치되어 유입된 기상 암모니아를 냉각시켜 액상으로 전환하는 열교환부(120)로 이루어진다.The
상기 열교환부(120)는 상측은 상부 챔버(110)와 일체 형태로 설치되고, 하부는 버퍼탱크부(200)의 탱크몸체(210)의 상부에 일체로 형성된 연결관(130)과 일체 형태로 설치된 열교환 몸체(SHEEL)(121)와, 상기 열교환 몸체(121) 내측에 수직형태로 설치되어 암모니아가 이동하는 다수개의 열교환 튜브(122)와, 상기 열교환 튜브(122)를 따라 이동하는 암모니아를 냉각시키는 냉매를 열교환 몸체(121) 내측에 공급하는 냉매 공급관(123)과 냉매 배출관(124)과, 상기 냉매 공급관(123)으로 공급되어 냉매 배출관(124)으로 배출되는 냉매를 유도하는 다수개의 격판(125)로 구성된다.
The
상기 버퍼탱크부(200)는 열교환부(120)에서 배출되는 액상 암모니아를 저장하는 탱크몸체(210)와, 상기 탱크몸체(210) 내에 저장된 액상 암모니아의 수위를 측정하는 레벨트랜스 미터(220)와, 탱크몸체(210)의 하측에 형성되어 액상암모니아를 배출하는 액상 암모니아 배출구(230)와, 상기 탱크몸체(210) 내의 온도와 압력을 측정하는 온도센서(240)와 압력센서(250)와, 상기 탱크몸체(210)의 상측에 형성되어 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등) 가스를 배출하는 이물질 배출구(260)를 포함한다.The
이러한 상기 버퍼탱크부(200)의 탱크몸체(210)의 상부에는 콘덴서부(100)의 열교환부(120)와 일체 형태로 설치된다.
The upper portion of the
상기와 같이 이루어진 고순도 암모니아 회수기(10)가 고순도 암모니아 제조(정제)장치(A)의 일측에 설치되어 기화된 암모니아를 회수하는 과정을 설명하면,When the high-purity
도 1과 같이 상기 고순도 암모니아 제조(정제)장치(A)의 정제공정시 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등)을 제거하기 위하여 배출되는 배기가스는 각각의 회수관(20)으로 고순도 암모니아 회수기(10)에 안내된다.As shown in FIG. 1, the exhaust gas discharged to remove low-boiling impurities (H 2 , N 2 , O 2 , CO 2, etc.) during the purification process of the high-purity ammonia production (purification) device (A) is each recovery pipe 20. ) Is guided to the high purity ammonia recovery unit (10).
이때, 상기 고순도 암모니아 제조(정제)장치(A)의 정제공정시 상용압력은 80~120psig이며, 고순도 암모니아 회수기(10)의 상용압력은 2~30psig으로 하여 고순도 암모니아 제조(정제)장치(A)와 고순도 암모니아 회수기(10) 사이에 압력차가 발생하도록 한다. 이와 같은 발생된 압력차에 의하여 배기가스(즉, 배기가스 내에 포함되어 있는 기상 암모니아)가 회수관(20)을 통하여 고순도 암모니아 회수기(10) 쪽으로 이동하도록 한다. At this time, the commercial pressure of the high purity ammonia production (purification) device (A) during the purification process is 80 ~ 120psig, the commercial pressure of the high purity
상기 고순도 암모니아 회수기(10)에 압력차에 의하여 회수되는 배기가스 내에 포함된 기상 암모니아는 도 2와 같이 챔버(110)에 유입되고, 상기 챔버(110)에 유입된 기상 암모니아는 열교환부(120)에 구비된 다수개의 열교환 튜브(122)로 유입되고, 상기 열교환 튜브(122)에서 냉매와 열교환하여 액상으로 전환된다.The gaseous ammonia contained in the exhaust gas recovered by the pressure difference in the high
이때, 상기 열교환부(120)에서는 기상 암모니아를 -30±5℃로 초저온으로 냉각을 시킨다. 회수관(20)으로 안내되어 회수된 가스는 암모니아뿐 아니라 다른 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등) 가스를 포함하게 되며, 상기 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등) 가스는 열교환부(120)에서 액화되지 않고 액상으로 전환된 암모니아와 함께 하측에 위치한 버퍼탱크부(200)에 유입된다.At this time, the
상기 액상으로 전환된 암모니아는 버퍼탱크부(200)에 저장되고, 기체 상태인 저비점 불순물(H2, N2, O2, CO2 등) 가스는 상측에 모이게 되고, 상측에 위치한 이물질 배출구(260)로 배출되어 세정장치(스크러버)(9)에서 처리된다.The ammonia converted to the liquid phase is stored in the
상기 버퍼탱크부(200)에 저장된 액상 암모니아가 레벨트랜스 미터(220)에서 설정된 수위에 도달하면, 펌프(P)를 가동하여 액상 암모니아 이동관(30)을 통하여 원료탱크(1)에 이동시킨다.When the liquid ammonia stored in the
이때, 상기 원료탱크(1)의 압력은 80~120psig으로, 고순도 암모니아 회수기(10)의 버퍼탱크부(200) 압력인 2~30psig보다 높게 되어 케비테이션이 발생한다. 이러한 케비테이션을 방지하기 위하여 펌프(P) 자체 벤트라인(40)을 콘덴서부(100)와 연결하여 동압으로 형성하여 케비테이션을 방지하도록 한다.
At this time, the pressure of the
A : 고순도 암모니아 제조(정제)장치
1 : 원료펌프 2 : 기화기
3, 3a, 3b : 제습기 4 : 증류기
5 : 리보일러 6, 6a, 6b : 응축기
7, 7a,7b : 제품탱크 8 : 실린더
9 : 세정장치
10 : 고순도 암모니아 회수기 20 : 회수관
100 : 콘덴서부 110 : 챔버
120 : 열교환부 121 : 열교환 몸체
122 : 열교환 튜브 125 : 격판
130 : 연결관
200 : 버퍼탱크부 210 : 탱크몸체
220 : 레벨트랜스 미터 230 : 암모니아 배출구
260 : 이물질 배출구A: High purity ammonia production (purification) device
1: raw material pump 2: vaporizer
3, 3a, 3b: dehumidifier 4: still
5: reboiler 6, 6a, 6b: condenser
7, 7a, 7b: product tank 8: cylinder
9: washing device
10: high purity ammonia recovery machine 20: recovery pipe
100: condenser 110: chamber
120: heat exchanger 121: heat exchanger body
122: heat exchange tube 125: diaphragm
130: connector
200: buffer tank portion 210: tank body
220: level transmitter 230: ammonia outlet
260: foreign matter outlet
Claims (6)
상기 콘덴서부(100)는 제조장치(A)의 공정시 배기되는 배기가스를 안내하는 회수관과 연결되는 기상 암모니아 유입구(111)가 구비된 상부 챔버(110)와, 상기 챔버(110)의 하측에 설치되어 유입된 기상 암모니아를 냉각시켜 액상으로 전환하는 열교환부(120)로 이루어지며,
상기 버퍼탱크부(200)는 열교환부(120)에서 배출되는 액상 암모니아를 저장하는 탱크몸체(210)와, 탱크몸체(210)의 하측에 형성된 액상 암모니아 배출구(230)와, 탱크몸체(210)의 상측에 형성되어 불순물 가스를 배출하는 이물질 배출구(260)를 포함하며,
상기 열교환부(120)는 상측은 상부 챔버(110)와 일체 형태로 설치되고, 하부는 버퍼탱크부(200)의 탱크몸체(210)의 상부에 일체로 형성된 연결관(130)과 일체 형태로 설치된 열교환 몸체(121)와, 상기 열교환 몸체(121) 내측에 수직형태로 설치되어 암모니아가 이동하는 다수개의 열교환 튜브(122)와, 상기 열교환 튜브(122)를 따라 이동하는 암모니아를 냉각시키는 냉매를 열교환 몸체(121) 내측에 공급하는 냉매 공급관(123)과 냉매 배출관(124)을 포함하며,
상기 버퍼탱크부(200)의 압력을 고순도 암모니아를 제조하는 제조장치(A)의 압력보다 낮게 유지시켜 제조장치(A)와 버퍼탱크부(200)의 압력차에 의하여 콘덴서부(100)의 상부 챔버(110)에 기상 암모니아가 유입되도록 하되, 상기 고순도 암모니아 제조장치(A) 내의 공정압력은 80~120psig, 상기 버퍼탱크부(200)의 압력은 2~30psig로 하는 것을 특징으로 하는 초저온 냉각을 이용한 고순도 암모니아 회수기.
A condenser unit 100 installed in the manufacturing apparatus A for producing high purity ammonia and converting the gaseous ammonia into liquid ammonia to recover the ammonia contained in the exhaust gas exhausted during the process of the manufacturing apparatus A; It is installed in the lower portion so as to communicate with the condenser 100 is composed of a buffer tank 200 for storing the liquid ammonia converted into a liquid,
The condenser unit 100 includes an upper chamber 110 having a gaseous ammonia inlet 111 connected to a recovery pipe for guiding exhaust gas exhausted during a process of the manufacturing apparatus A, and a lower side of the chamber 110. It is made of a heat exchanger 120 for cooling the gaseous ammonia introduced into the liquid phase is converted into a liquid phase,
The buffer tank part 200 includes a tank body 210 storing liquid ammonia discharged from the heat exchange part 120, a liquid ammonia outlet 230 formed at a lower side of the tank body 210, and a tank body 210. Is formed on the upper side of the foreign matter outlet for discharging the impurity gas 260,
The heat exchange part 120 is installed on the upper side in an integral form with the upper chamber 110, the lower portion in an integral form with the connecting tube 130 formed integrally on the upper portion of the tank body 210 of the buffer tank 200. The heat exchange body 121 is installed, a plurality of heat exchange tubes 122 are installed in a vertical form inside the heat exchange body 121 to move ammonia, and a refrigerant for cooling ammonia moving along the heat exchange tube 122. It includes a refrigerant supply pipe 123 and the refrigerant discharge pipe 124 for supplying inside the heat exchange body 121,
The pressure of the buffer tank 200 is kept lower than the pressure of the manufacturing device (A) for producing high purity ammonia so that the pressure difference between the manufacturing device (A) and the buffer tank (200) of the upper portion of the condenser unit (100) The gaseous ammonia is introduced into the chamber 110, but the process pressure in the high purity ammonia manufacturing apparatus (A) is 80 to 120 psig, and the pressure of the buffer tank 200 is 2 to 30 psig. High purity ammonia recovery using.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110030507A KR101309118B1 (en) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | The high purity ammonia recovery apparatus and it uses high purity ammonia recovery system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110030507A KR101309118B1 (en) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | The high purity ammonia recovery apparatus and it uses high purity ammonia recovery system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120112916A KR20120112916A (en) | 2012-10-12 |
| KR101309118B1 true KR101309118B1 (en) | 2013-09-16 |
Family
ID=47282633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110030507A KR101309118B1 (en) | 2011-04-04 | 2011-04-04 | The high purity ammonia recovery apparatus and it uses high purity ammonia recovery system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101309118B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106517243A (en) * | 2016-10-27 | 2017-03-22 | 湖南懋天世纪新材料有限公司 | High temperature ammonia recovery device |
| KR20180034173A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-04 | (주)원익머트리얼즈 | Apparatus to generate and discharge ammonia |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101908721B1 (en) * | 2016-11-11 | 2018-10-18 | 대한민국 | Reactor of liquefied ammonia recovery |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050053474A (en) * | 2003-12-03 | 2005-06-08 | 다이요 닛산 가부시키가이샤 | Purification method of ammonia and its purification apparatus |
| JP2008505830A (en) * | 2004-07-07 | 2008-02-28 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | Ammonia purification and transfer filling |
| KR20080100579A (en) * | 2007-05-14 | 2008-11-19 | (주)오선텍 | The refining method of ammonia and apparatus thereof |
-
2011
- 2011-04-04 KR KR1020110030507A patent/KR101309118B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20050053474A (en) * | 2003-12-03 | 2005-06-08 | 다이요 닛산 가부시키가이샤 | Purification method of ammonia and its purification apparatus |
| JP2008505830A (en) * | 2004-07-07 | 2008-02-28 | レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード | Ammonia purification and transfer filling |
| KR20080100579A (en) * | 2007-05-14 | 2008-11-19 | (주)오선텍 | The refining method of ammonia and apparatus thereof |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180034173A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-04 | (주)원익머트리얼즈 | Apparatus to generate and discharge ammonia |
| KR101985730B1 (en) | 2016-09-26 | 2019-06-04 | (주)원익머트리얼즈 | Apparatus to generate and discharge ammonia |
| CN106517243A (en) * | 2016-10-27 | 2017-03-22 | 湖南懋天世纪新材料有限公司 | High temperature ammonia recovery device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20120112916A (en) | 2012-10-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100587865B1 (en) | System and method for delivery of a vapor phase product to a point of use | |
| JP2001089131A (en) | Purification process and apparatus for boron trichloride | |
| CN201603504U (en) | Fume desulfurization system | |
| CN102007109B (en) | Ethylene oxide plant operation | |
| CN104944393B (en) | A kind of apparatus and method of concentrate purifying high-purity helium | |
| KR101309118B1 (en) | The high purity ammonia recovery apparatus and it uses high purity ammonia recovery system | |
| CN101723338B (en) | Method for extracting krypton-xenon from liquid oxygen | |
| CN101264862B (en) | Method for preparing heavy water and deuterium gas | |
| JPH10231107A (en) | Distillation equipment and distillation method | |
| CN108534463A (en) | Polycrystalline silicon reduction exhaust deep-purifying method and system | |
| CN215781616U (en) | Purification device for preparing ultra-pure ammonia from low-temperature industrial ammonia | |
| KR101826370B1 (en) | Chlorine gas production | |
| CN109833638A (en) | A kind of rectification method prepares the method and system of high-purity gas | |
| CN107648976B (en) | Method for preparing ultra-high-purity gas through low-temperature separation and low-temperature separation system | |
| CN208814656U (en) | A kind of purification device of water treatment agent by-product hydrogen chloride | |
| CN101837237B (en) | Flue gas desulphurization system | |
| CN101837226A (en) | Absorbing tower | |
| JP4382826B2 (en) | On-site gas delivery method and apparatus therefor | |
| US20230331551A1 (en) | High pressure desorption of hydrogen chloride gas | |
| KR101200156B1 (en) | Apparatus and method for recovering ammonia from waste water in the production of nitrogen trifluoride gas | |
| WO2018181295A1 (en) | Rectification device | |
| JP2013536142A (en) | High pressure recovery of carbon dioxide from fermentation process | |
| US2822889A (en) | Chlorine purification | |
| CN111960436A (en) | Ultrapure ammonia production device and production method | |
| RU2406047C1 (en) | Method of producing krypton-xenon mixture and special purity oxygen and device for realising said method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170810 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180718 Year of fee payment: 6 |