一種高濃度氨水制配系統(tǒng)及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高濃度氨水制配系統(tǒng)及其制備工藝，包括液氨蒸發(fā)器、氨氣制備器和氨水制配器；液氨蒸發(fā)器設有第一液氨入口、蒸汽入口和第一氨氣出口，氨氣制備器設有第二液氨入口、第二氨氣出口及氨水入口和氨水成品出口，氨水制配器設有氨氣入口、脫鹽水入口與氨水出口■’液氨蒸發(fā)器的第一氨氣出口、氨氣制備器的第二氨氣出口均與氨水制配器的氨氣入口相連；氨水制配器的氨水出口與氨氣制備器的氨水入口相連；所述氨水制配系統(tǒng)還包括循環(huán)冷卻水塔，液氨蒸發(fā)器和氨水制配器均設有與循環(huán)冷卻水塔相連的冷卻水循環(huán)管道。本發(fā)明的氨水制配系統(tǒng)不再需要循環(huán)制備增濃，單程即可制備濃度高達30%的氨水；生產(chǎn)不受氣溫的影響，四季均可生產(chǎn)高濃,度氨水。
【專利說明】一種高濃度氨水制配系統(tǒng)及其制備工藝

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高濃度氨水制配系統(tǒng)及其制備工藝，尤其是涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊、 濃度可調(diào)的自動化氨水制配裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 氨水作為基礎原料，應用于工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)用化肥，在化工、科研等領域用作標準氣、 配制標準混合氣等。在國家節(jié)能減排政策的要求下，各大電廠、鋼廠和新建的鍋爐廠脫除煙 氣中的NOx迫在眉睫。運用選擇性非催化還原（Selective Non-Catalytic Reduction,簡 寫SNCR)工藝可將NOx排放量降至大約200mg/Nm3。其中就需要氨水作為還原劑。氨水制 配器是還原劑的制備過程中的核心設備。
[0003] 目前，氨水的制備工藝流程主要有：鼓泡吸收、泡罩塔吸收和液氨直接吸收法。正 常壓力下，氨水的濃度為5?6%，此法只能用作尾氣回收。泡罩塔吸收此工藝設備投資高 操作易發(fā)生液泛現(xiàn)象。液氨直接吸收法，用液氨直接與水接觸。此工藝由于液氨的氣化潛熱 大，生產(chǎn)時要急時移走，否則設備管道容易發(fā)生液擊，嚴重時氨水槽頂部沖破的事故頻發(fā)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的問題是提供一種高濃度氨水制配系統(tǒng)，采用上述氨氣吸收器，其 系統(tǒng)投入設備少，自產(chǎn)氨水綜合成本低。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高濃度氨水制配系統(tǒng)，其特 征在于：包括液氨蒸發(fā)器、氨氣制備器和氨水制配器；液氨蒸發(fā)器設有第一液氨入口、蒸汽 入口和第一氨氣出口，氨氣制備器設有第二液氨入口、第二氨氣出口及氨水入口和氨水成 品出口，氨水制配器設有氨氣入口、脫鹽水入口與氨水出口；液氨蒸發(fā)器的第一氨氣出口、 氨氣制備器的第二氨氣出口均與氨水制配器的氨氣入口相連；氨水制配器的氨水出口與氨 氣制備器的氨水入口相連；所述氨水制配系統(tǒng)還包括循環(huán)冷卻水塔，液氨蒸發(fā)器和氨水制 配器均設有與循環(huán)冷卻水塔相連的冷卻水循環(huán)管道。
[0006] 所述液氨蒸發(fā)器、氨氣制備器制備出的氨氣還可通過管道直接輸送至后方系統(tǒng)。
[0007] 進一步，所述第一液氨入口、第二液氨入口均通過液氨進口管路與一液氨儲罐相 連。
[0008] 所述液氨進口管路上依次設有過濾器、減壓閥及調(diào)節(jié)閥用于液氨的調(diào)壓穩(wěn)壓。
[0009] 進一步，所述脫鹽水入口前端為脫鹽水入口管路，脫鹽水入口管路上設有脫鹽水 增壓泵和脫鹽水流量計。
[0010] 進一步，所述冷卻水循環(huán)管道包括冷卻水給水管道和冷卻水回水管道，液氨蒸發(fā) 器、氨水制配器均設有冷卻水入口和冷卻水出口，冷卻水入口與冷卻水給水管道相連，冷卻 水出口與冷卻水回水管道相連。所述冷卻水給水管道上設有冷卻泵。
[0011] 進一步，所述氨水成品出口連接氨水成品出口管路，氨水成品出口管路上設有密 度計。
[0012] 優(yōu)選的，所述液氨蒸發(fā)器為盤管式氣化器，所述蒸汽入口設置文丘里噴射器。采用 盤管式換熱器，液氨在盤管內(nèi)，設備內(nèi)是溫水，蒸汽經(jīng)過文丘里管噴入設備內(nèi)，加熱溫水。
[0013] -種高濃度氨水的制備工藝：液氨由第一液氨入口、第二液氨入口分別進入液氨 蒸發(fā)器和氨氣制備器，進行液氨氣化，制備出氨氣；脫鹽水由脫鹽水入口進入氨水制配器； 制備出的氨氣與脫鹽水在氨水制配器內(nèi)混合生成氨水，氨水又進入氨氣制備器內(nèi)；液氨蒸 發(fā)器、氨氣制備器在設備剛啟動時同時運行，用于液氨氣化，隨著氨水制備量的增加，氨氣 制備器制出的氨氣逐漸達到預期用量，這時關閉液氨蒸發(fā)器，整個系統(tǒng)達到平衡；氨氣制備 器中液氨與氨水換熱，大量液氨氣化，氣化后的氨氣又進入氨水制配器中與脫鹽水混合，混 合后的高溫氨水首先經(jīng)過循環(huán)冷卻水初步冷卻，再進入氨氣制備器中與液氨換熱，如此循 環(huán)進行，氨氣制備器里的氨水與液氨進行熱交換后，產(chǎn)生低溫的氨水成品，從氨水成品出口 流出。
[0014] 本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：本發(fā)明的氨水制配系統(tǒng)不再需要循環(huán)制備增 濃，單程即可制備濃度高達30%的氨水；生產(chǎn)不受氣溫的影響，四季均可生產(chǎn)高濃度氨水。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明氨水制配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0016] 圖中：
[0017] A、脫鹽水；B、蒸汽；C、后方系統(tǒng)；D、氨水成品；1、脫鹽水增壓泵；2、脫鹽水流量計； 3、氨水制配器；4、氨氣制備器；5、液氨蒸發(fā)器；6、液氨儲罐；7、循環(huán)水冷卻塔；8、過濾器； 9、減壓閥；10、第一液氨入口；11、蒸汽入口；12、第一氨氣出口；13、第二液氨入口；14、第二 氨氣出口；15、氨水出口；16、氨氣入口；17、氨水出口；18、脫鹽水入口；19、冷卻水回水管 道；20、密度計；21、冷卻水給水管道；22、氨水成品出口管路；23、調(diào)節(jié)閥；24、冷卻泵。

【具體實施方式】
[0018] 一種高濃度氨水制配系統(tǒng)，包括液氨蒸發(fā)器5、氨氣制備器4和氨水制配器3 ;液氨 蒸發(fā)器5設有第一液氨入口 10、蒸汽入口 11和第一氨氣出口 12,氨氣制備器4設有第二液 氨入口 13、第二氨氣出口 14及氨水入口 15和氨水成品出口，氨水制配器3設有氨氣入口 16、脫鹽水入口 18與氨水出口 15 ;液氨蒸發(fā)器5的第一氨氣出口 12、氨氣制備器4的第二 氨氣出口 14均與氨水制配器3的氨氣入口 16相連；氨水制配器3的氨水出口 17與氨氣制 備器4的氨水入口 15相連；氨水制配系統(tǒng)還包括循環(huán)冷卻水塔7,液氨蒸發(fā)器5和氨水制 配器3均設有與循環(huán)冷卻水塔7相連的冷卻水循環(huán)管道。
[0019] 第一液氨入口 10、第二液氨入口 13均通過液氨進口管路與一液氨儲罐6相連，液 氨進口管路上依次設有過濾器8、減壓閥9、及調(diào)節(jié)閥24用于液氨的調(diào)壓穩(wěn)壓。
[0020] 脫鹽水入口 18前端為脫鹽水入口管路，脫鹽水入口管路上設有脫鹽水增壓泵1和 脫鹽水流量計2。
[0021] 液氨蒸發(fā)器5為盤管式氣化器，蒸汽入口 11設置文丘里噴射器。采用盤管式換熱 器，液氨在盤管內(nèi)，設備內(nèi)是溫水，蒸汽經(jīng)過文丘里管噴入設備內(nèi)，加熱溫水。
[0022] 其中，冷卻水循環(huán)管道包括冷卻水給水管道21和冷卻水回水管道19,液氨蒸發(fā)器 5、氨水制配器3均設有冷卻水入口和冷卻水出口，冷卻水入口與冷卻水給水管道21相連， 冷卻水出口與冷卻水回水管道19相連。冷卻水給水管道21上設有冷卻泵24。
[0023] 氨水成品出口連接氨水成品出口管路22,氨水成品出口管路22上設有密度計20。
[0024] 液氨由液氨儲罐6經(jīng)過液氨進口管路上的減壓閥9、過濾器8及調(diào)節(jié)閥調(diào)壓穩(wěn)壓 后，通過第一液氨入口 10、第二液氨入口 13分別進入液氨蒸發(fā)器5和氨氣制備器4,進行液 氨氣化，制備出氨氣，再經(jīng)過第一氨氣出口 12、第二氨氣出口 14、氨氣入口 15進入氨水制配 器3 ;液氨蒸發(fā)器5、氨氣制備器3制備出的氨氣還可通過管道直接輸送至后方系統(tǒng)C用作 其它用途。
[0025] 脫鹽水由脫鹽水入口管路經(jīng)過脫鹽水增壓泵1和脫鹽水流量計2,通過脫鹽水入 口 18進入氨水制配器3。
[0026] 氨氣與脫鹽水在氨水制配器3內(nèi)混合生成氨水，氨水又通過氨水出口 17氨水入口 15進入氨氣制備器4內(nèi)，與氨氣換熱。
[0027] 液氨蒸發(fā)器5、氨氣制備器4在設備剛啟動時同時運行，用于液氨氣化，隨著氨水 制備量的增加，氨氣制備器4制出的氨氣逐漸達到預期用量，這時關閉液氨蒸發(fā)器5,整個 系統(tǒng)達到平衡；氨氣制備器4中液氨與氨水換熱，大量液氨氣化，氣化后的氨氣又進入氨水 制配器3中與脫鹽水混合，混合后的高溫氨水首先經(jīng)過循環(huán)冷卻水初步冷卻，再進入氨氣 制備器4中與液氨換熱，如此循環(huán)進行，氨氣制備器4里的氨水與液氨進行熱交換后，產(chǎn)生 低溫的氨水成品，從氨水成品出口流出；
[0028] 氨氣溶于水放出大量的熱，在氨水制配器3中設置列管式換熱器，通過循環(huán)冷卻 水將氨水產(chǎn)生的部分熱量導出，然后帶有一定溫度的氨水進入氨氣制備器4進行熱交換， 將氨水溫度降到25°C以下，同時將液氨氣化成氣態(tài)氨氣進入下一級進行氨水制備。
[0029] 以上對本發(fā)明的實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例， 不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明范圍所作的均等變化與改進等，均應 仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種高濃度氨水制配系統(tǒng)，其特征在于：包括液氨蒸發(fā)器、氨氣制備器和氨水制配 器；液氨蒸發(fā)器設有第一液氨入口、蒸汽入口和第一氨氣出口，氨氣制備器設有第二液氨 入口、第二氨氣出口及氨水入口和氨水成品出口，氨水制配器設有氨氣入口、脫鹽水入口與 氨水出口；液氨蒸發(fā)器的第一氨氣出口、氨氣制備器的第二氨氣出口均與氨水制配器的氨 氣入口相連；氨水制配器的氨水出口與氨氣制備器的氨水入口相連；所述氨水制配系統(tǒng)還 包括循環(huán)冷卻水塔，液氨蒸發(fā)器和氨水制配器均設有與循環(huán)冷卻水塔相連的冷卻水循環(huán)管 道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨水制配系統(tǒng)，其特征在于：所述液氨蒸發(fā)器、氨氣制備器制 備出的氨氣可通過管道直接輸送至后方系統(tǒng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨水制配系統(tǒng)，其特征在于：所述第一液氨入口、第二液氨入 口均通過液氨進口管路與一液氨儲罐相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氨水制配系統(tǒng)，其特征在于：所述液氨進口管路上依次設有 過濾器、減壓閥及調(diào)節(jié)閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨水制配系統(tǒng)，其特征在于：所述脫鹽水入口前端為脫鹽水 入口管路，脫鹽水入口管路上設有脫鹽水增壓泵和脫鹽水流量計。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨水制配系統(tǒng)，其特征在于：所述冷卻水循環(huán)管道包括冷卻 水給水管道和冷卻水回水管道，液氨蒸發(fā)器、氨水制配器均設有冷卻水入口和冷卻水出口， 冷卻水入口與冷卻水給水管道相連，冷卻水出口與冷卻水回水管道相連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的氨水制配系統(tǒng)，其特征在于：所述冷卻水給水管道上設有冷 卻泵。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨水制配系統(tǒng)，其特征在于：所述氨水成品出口連接氨水成 品出口管路，氨水成品出口管路上設有密度計。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨水制配系統(tǒng)，其特征在于：所述液氨蒸發(fā)器為盤管式氣化 器，所述蒸汽入口設置文丘里噴射器。
10. -種高濃度氨水的制備工藝，其特征在于：液氨由第一液氨入口、第二液氨入口分 別進入液氨蒸發(fā)器和氨氣制備器，進行液氨氣化，制備出氨氣；脫鹽水由脫鹽水入口進入 氨水制配器；制備出的氨氣與脫鹽水在氨水制配器內(nèi)混合生成氨水，氨水又進入氨氣制備 器內(nèi)；液氨蒸發(fā)器、氨氣制備器在設備剛啟動時同時運行，用于液氨氣化，隨著氨水制備量 的增加，氨氣制備器制出的氨氣逐漸達到預期用量，這時關閉液氨蒸發(fā)器，整個系統(tǒng)達到平 衡；氨氣制備器中液氨與氨水換熱，大量液氨氣化，氣化后的氨氣又進入氨水制配器中與脫 鹽水混合，混合后的高溫氨水首先經(jīng)過循環(huán)冷卻水初步冷卻，再進入氨氣制備器中與液氨 換熱，如此循環(huán)進行，氨氣制備器里的氨水與液氨進行熱交換后，產(chǎn)生低溫的氨水成品，從 氨水成品出口流出。
【文檔編號】C01C1/02GK104211087SQ201410336712
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】章崎平, 陳耀禎, 李永勝, 荀浩亮, 馬艷 申請人:天津奧利環(huán)保設備有限公司