本實(shí)用新型屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種氨回收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

馳放氣是化工生產(chǎn)中，不參與反應(yīng)的氣體或因品位過低不能利用，在化工設(shè)備或管道中積聚而產(chǎn)生的氣體。由于馳放氣影響設(shè)備的傳熱效果、影響反應(yīng)速度和進(jìn)度、降低生產(chǎn)效率等，馳放氣，尤其是合成氨球罐和閃蒸分離器產(chǎn)生的馳放氣，必須定期排放。通常情況下，合成氨球罐及閃蒸分離器產(chǎn)生的馳放氣的處理方式主要有以下兩種：一是直接向大氣中放散，但是由于馳放氣中的氨含量在50％以上，因此使得現(xiàn)場(chǎng)刺激性氣味很濃。二是通過軟管送到鍋爐進(jìn)行燃燒處理，雖然現(xiàn)場(chǎng)再?zèng)]有氨味，但是燃燒后產(chǎn)生的含有氮氧化物的廢氣在大氣中放散仍然會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染?？梢?，這兩種對(duì)含有氨的馳放氣的處理方式均存在造成環(huán)境污染的問題，另外一方面，氨沒有有效回收也是對(duì)能源的一種浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的合成氨球罐及閃蒸分離器產(chǎn)生的含有氨的馳放氣在直接排放或直接燃燒過程中造成空氣污染且浪費(fèi)能源的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種用于對(duì)合成氨球罐及閃蒸分離器產(chǎn)生的馳放氣進(jìn)行氨回收的氨回收系統(tǒng)，以節(jié)約能源，并避免污染空氣。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種氨回收系統(tǒng)，其用于對(duì)馳放氣中的氨進(jìn)行回收，氨回收系統(tǒng)包括：

第一換熱器，其內(nèi)具有彼此獨(dú)立的第一馳放氣通道、第二馳放氣通道和一個(gè)膨脹氣通道；

第二換熱器，其內(nèi)具有彼此獨(dú)立的第三馳放氣通道、膨脹氣通道和氨通道；其中，所述第三馳放氣通道的入口連接有第一馳放氣管，以接入馳放氣，所述第三馳放氣通道的出口與所述第一換熱器的所述第一馳放氣通道的入口連通；所述第二換熱器的氨通道的入口和出口分別對(duì)應(yīng)連接有液氨接入管和 氨管，所述第二換熱器的膨脹氣通道的入口與所述第一換熱器的膨脹氣通道的出口連通；

第一氣液分離器，其具有氣液入口、液氨出口和氣體出口，其中，所述氣液入口與所述第一換熱器的所述第一馳放氣通道的出口連通，所述液氨出口與所述第二換熱器的氨通道的入口連通，所述氣體出口與所述第一換熱器的第二馳放氣通道的入口連通；

膨脹機(jī)，其具有膨脹氣出口、尾氣出口和兩個(gè)進(jìn)氣口，其中一個(gè)進(jìn)氣口連接有第二馳放氣管，以與所述第一換熱器的第二馳放氣通道的出口連通，另一個(gè)進(jìn)氣口與所述第二換熱器的膨脹氣通道的出口連通；所述膨脹機(jī)的膨脹氣出口連接有第一膨脹氣管，以與所述第一換熱器的膨脹氣通道的入口連通，所述尾氣出口連接有尾氣管，以排放馳放氣尾氣。

作為優(yōu)選，所述氨回收系統(tǒng)還包括第二氣液分離器，所述第二氣液分離與所述第一氣液分離器的結(jié)構(gòu)相同，所述第二氣液分離器的氣液入口與所述第二換熱器的第三馳放氣通道的出口連通，所述第二氣液分離器的氣體出口與所述第一換熱器的第一馳放氣通道的入口連通，所述第二氣液分離器的液氨出口與所述第二換熱器的氨通道的入口連通。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述氨回收系統(tǒng)還包括第三換熱器、第三氣液分離器和壓縮機(jī)，以回收尾氣管內(nèi)的氨，其中，

所述第三換熱器內(nèi)具有彼此獨(dú)立的馳放氣尾氣通道、膨脹氣通道和氨通道，所述第三換熱器的膨脹氣通道的入口和出口分別對(duì)應(yīng)與所述第二換熱器的膨脹氣通道的出口和所述膨脹機(jī)的另外一個(gè)進(jìn)氣口連通，所述第三換熱器的氨通道的入口與所述第二換熱器的氨通道的出口連通，所述第三換熱器的氨通道的出口連接氨收集管；

所述第三氣液分離器的氣液入口與所述第三換熱器的弛放氣尾氣通道的出口連通，所述第三氣液分離器的液氨出口與所述第二換熱器的氨通道的入口連通，所述第三氣液分離器的氣體出口與所述第二馳放氣管連通；

所述壓縮機(jī)具有入口和出口，并分別對(duì)應(yīng)與所述尾氣管和所述第三換熱器的馳放氣尾氣通道的入口連通，且所述尾氣管上設(shè)有氨含量檢測(cè)儀。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述壓縮機(jī)的入口通過一尾氣支管與所述尾氣管連通；所述壓縮機(jī)的出口通過一尾氣循環(huán)管與所述第三換熱器的馳放氣尾氣通道的入口連通，靠近所述壓縮機(jī)的所述尾氣支管和尾氣循環(huán)管上分別設(shè)有一個(gè)截 止閥；所述尾氣支管和尾氣循環(huán)管之間還設(shè)有尾氣分支管，所述尾氣分支管上設(shè)有一個(gè)截止閥，且所述尾氣分支管的一端連通至所述尾氣循環(huán)管上的截止閥與第三換熱器之間的所述尾氣循環(huán)管上，另一端連通至所述尾氣支管上的截止閥與所述壓縮機(jī)之間的所述尾氣支管上。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述尾氣支管和氨收集管的管路上分別設(shè)有一個(gè)尾氣緩沖罐。

作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述第二馳放氣管和第一膨脹氣管之間設(shè)有馳放氣回流管，所述馳放氣回流管和靠近所述膨脹機(jī)的所述第二馳放氣管上均設(shè)有截止閥。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的有益效果是：本實(shí)用新型通過第一氣液分離器對(duì)依次經(jīng)過第二換熱器和第一換熱器進(jìn)行熱交換的馳放氣進(jìn)行氣液分離，使氣液分離后形成的液氨先經(jīng)過第二換熱器的氨通道作為冷媒，以對(duì)第二換熱器內(nèi)的馳放氣進(jìn)一步冷卻，然后再進(jìn)行回收，從而提高了氨的回收率。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型中的氨回收系統(tǒng)的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中的氨回收系統(tǒng)的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1－氨含量檢測(cè)儀； 2－第一換熱器；

3-第二換熱器； 4-第三換熱器；

5-第一氣液分離器； 6-第二氣液分離器；

7-第三氣液分離器； 8－膨脹機(jī)；

9-尾氣緩沖罐； 10-尾氣分支管；

11-馳放氣回流管； 12-氨氣增壓機(jī)；

13-第一馳放氣管； 14-液氨接入管；

15-第一氣液管； 16－第一氣體管；

17-第一液氨回流管； 18-第二氣液管；

19-第二氣體管； 20-第二液氨回流管；

21-第三液氨回流管； 22-第二馳放氣管；

23-第一膨脹氣管； 24-第二膨脹氣管；

25-第三膨脹氣管； 26-氨收集管；

27-氨管； 28-尾氣管；

29-第三氣液管； 30-第三馳放氣管；

31-壓縮機(jī)； 32-第四馳放氣管；

33-尾氣循環(huán)管； 34-尾氣支管。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例公開了一種氨回收系統(tǒng)，用于對(duì)合成氨球罐及閃蒸分離器產(chǎn)生的馳放氣中的氨進(jìn)行回收，首先需要說明的是：圖1和圖2中的單箭頭表示馳放氣或馳放氣尾氣的流向，雙箭頭表示膨脹氣的流向，三箭頭表示氨(液氨或氣氨)的流向；另外，第一換熱器2、第二換熱器3和第三換熱器4均為結(jié)構(gòu)相同的三通道換熱器；第一氣液分離器5、第二氣液分離器6和第三氣液分離器7均為結(jié)構(gòu)相同的氣液分離器，其中的第一、第二、第三只是為了便于描述。

實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖請(qǐng)繼續(xù)結(jié)合圖1，氨回收系統(tǒng)主要包括：第一換熱器2、第二換熱器3、第一氣液分離器5和膨脹機(jī)8，其中，

第一換熱器2內(nèi)具有彼此獨(dú)立的第一馳放氣通道、第二馳放氣通道和一個(gè)膨脹氣通道。

第二換熱器3內(nèi)具有彼此獨(dú)立的第三馳放氣通道、膨脹氣通道和氨通道，第三馳放氣通道的入口連接有第一馳放氣管13，第一馳放氣管13與合成氨球罐及閃蒸分離器(或者合成氨球罐及閃蒸分離器產(chǎn)生的馳放氣先存儲(chǔ)到存儲(chǔ)罐)的馳放氣排放口連通，以接入馳放氣，第二換熱器3的氨通道內(nèi)的液氨作為冷媒，對(duì)通過第一馳放氣管13進(jìn)入第三馳放氣通道的馳放氣進(jìn)行冷卻(液氨的來源將在下文介紹)，第三馳放氣通道的出口與第一換熱器2的第一馳放氣通道的入口連通，以使經(jīng)過第二換熱器3熱交換后的馳放氣進(jìn)入第一換熱器2內(nèi)的第一馳放氣通道內(nèi)，以進(jìn)一步進(jìn)行熱交換。第二換熱器3的膨脹氣通道的入口連接有一第二膨脹氣管24，以與第一換熱器2的膨脹氣通道的出口連通。

第一氣液分離器5具有氣液入口、液氨出口和氣體出口，其中，氣液入口連接有一第一氣液管15，以與第一換熱器2的第一馳放氣通道的出口連通，使在第一馳放氣通道內(nèi)完成熱交換后，含有液態(tài)氨的馳放氣通過第一氣液管 15和第一氣液分離器5的氣液入口進(jìn)入到第一氣液分離器5以進(jìn)行液態(tài)氨和氣態(tài)的馳放氣的分離，第一氣液分離器5的液氨出口連接有一第一液氨回流管17，以與第二換熱器3的氨通道的入口連通，使在第一氣液分離5內(nèi)分離出的液氨通過第一液氨回流管17進(jìn)入到第二換熱器3的氨通道，作為第三馳放氣通道內(nèi)的馳放氣的冷媒，第一氣液分離器5的氣體出口連接有一第一氣體管16，以與第一換熱器2的第二馳放氣通道的入口連通，使第一氣液分離器5分離出的氣態(tài)的馳放氣通過第一氣體管16進(jìn)入到第一換熱器5的第二馳放氣通道內(nèi)，其與第一馳放氣通道內(nèi)的馳放氣進(jìn)行熱交換后溫度升高。

膨脹機(jī)8具有膨脹氣出口、尾氣出口和兩個(gè)進(jìn)氣口，其中一個(gè)進(jìn)氣口連接有第二馳放氣管22，以與第一換熱器2的第二馳放氣通道的出口連通，使溫度升高的馳放氣通過第二馳放氣通道進(jìn)入到膨脹機(jī)8內(nèi)，并使其中的一部分形成膨脹氣，另一部分作為馳放氣尾氣從尾氣出口排出；膨脹機(jī)8的膨脹氣出口連接有第一膨脹氣管23，第一膨脹氣管23與第一換熱器2的膨脹氣通道的入口連通，使膨脹機(jī)8形成的膨脹氣通過第一膨脹氣管23進(jìn)入第一換熱器2的膨脹氣通道，以作為第一換熱器2的第一馳放氣通道內(nèi)的馳放氣的冷媒；膨脹機(jī)8的另一個(gè)進(jìn)氣口與第二換熱器3的膨脹氣通道的出口連通，膨脹機(jī)8的尾氣出口連接有尾氣管28，使依次在第一換熱器2和第二換熱器3內(nèi)完成熱交換的膨脹氣返回到膨脹機(jī)8后，一部分繼續(xù)形成膨脹氣，一部分作為膨脹氣尾氣進(jìn)入尾氣管28，直接放空或進(jìn)入火炬系統(tǒng)燃燒。

在實(shí)施例一中，通過第一氣液分離器5對(duì)依次經(jīng)過第二換熱器3和第一換熱器2進(jìn)行熱交換的馳放氣進(jìn)行氣液分離，使氣液分離后形成的液氨先經(jīng)過第二換熱器3的氨通道作為冷媒，以對(duì)第二換熱器3內(nèi)的馳放氣進(jìn)一步冷卻，然后再進(jìn)行回收，從而提高了氨的回收率。

但是，如果進(jìn)入第一氣液分離器5內(nèi)的馳放氣中的液氨含量過高，就會(huì)在氣液分離時(shí)，所分離出的馳放氣中仍然含有部分液氨，也就是導(dǎo)致第一氣液分離器5對(duì)馳放氣和液氨分離不徹底，當(dāng)含有液氨的馳放氣進(jìn)入第一換熱器2后再到膨脹機(jī)8時(shí)，就會(huì)造成膨脹機(jī)8的損壞。因此，下面給出了實(shí)施例二。

實(shí)施例二請(qǐng)繼續(xù)結(jié)合圖2，其主要在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，增加了一第二氣液分離器6，第二氣液分離6與第一氣液分離器5的結(jié)構(gòu)相同，其中，第二氣液分離器6的氣液入口連接有一第二氣液管18，以與第二換熱器3的第 三馳放氣通道的出口連通，第二氣液分離器6的氣體出口連接有一第二氣體管19，以與第一換熱器2的第一馳放氣通道的入口連通。也就是，在增加一第二氣液分離器6后，從第二馳放氣通道的出口出來的氣、液混合狀態(tài)的馳放氣不再直接進(jìn)入第一換熱器2的第一馳放氣通道的入口，而是如圖2所示，先通過第二氣液管18和的氣液入口進(jìn)入第二氣液分離器6，經(jīng)過氣液分離后分離出的氣體從第二氣液分離器6的氣體出口出來后，再經(jīng)過第二氣體管19進(jìn)入到第一換熱器2的第一馳放氣通道的入口。第二氣液分離器6的液氨出口連接有一第二液氨回流管20，以與第二換熱器3的氨通道的入口連通，使在第二氣液分離器6分離出的液氨通過第二液氨回流管20進(jìn)入到第二換熱器3的氨通道，作為第二換熱器3的第三馳放氣通道內(nèi)的馳放氣的冷媒。

實(shí)施例二中，還在第二馳放氣管22和第一膨脹氣管23之間設(shè)有馳放氣回流管11，馳放氣回流管11和靠近膨脹機(jī)8的第二馳放氣管22上均設(shè)有截止閥，用于在膨脹機(jī)8停止使用時(shí)，進(jìn)入第二馳放氣管22內(nèi)的馳放氣或馳放氣與馳放氣尾氣的混合氣，能夠通過馳放氣回流管11而進(jìn)入第一換熱器2的第二馳放氣通道的入口。

在實(shí)施例二中，經(jīng)過兩次氣液分離后的馳放氣，通過第一換熱器2的第二馳放氣通道進(jìn)入膨脹機(jī)8，其中一部分將作為馳放氣尾氣從膨脹機(jī)8的尾氣出口出來，然后進(jìn)入到尾氣管28，以排放至大氣中，或進(jìn)入火炬系統(tǒng)燃燒。通常情況下，馳放氣尾氣中還會(huì)含有一定量的氨，為了能夠進(jìn)一步對(duì)馳放氣尾氣中殘存的氨再次進(jìn)行回收，以進(jìn)一步降低馳放氣尾氣中氨的含量，因此實(shí)施例二中的氨回收系統(tǒng)還可以包括第三換熱器4、第三氣液分離器7和壓縮機(jī)31，其中，壓縮機(jī)31具有入口和出口，壓縮機(jī)31的入口連接有一尾氣支管34，以與尾氣管28連通，且尾氣管28上設(shè)有氨含量檢測(cè)儀1，以檢測(cè)尾氣管28內(nèi)的氨的含量。當(dāng)氨含量檢測(cè)儀1檢測(cè)到的氨的含量超過預(yù)定值，就關(guān)閉尾氣管28上設(shè)置的閥門，使馳放氣尾氣進(jìn)入到尾氣支管34。壓縮機(jī)31的出口連接有一尾氣循換管33，以使馳放氣尾氣經(jīng)過壓縮機(jī)31的壓縮后進(jìn)入到尾氣循環(huán)管33內(nèi)。

第三換熱器4內(nèi)具有彼此獨(dú)立的馳放氣尾氣通道、膨脹氣通道和氨通道，馳放氣尾氣通道的入口與尾氣循環(huán)管33連通，以使尾氣循環(huán)管33內(nèi)的馳放氣尾氣進(jìn)入到第三換熱器4的馳放氣尾氣通道；第三換熱器4的膨脹氣通道的入口連接有一第三膨脹氣管25，以與第二換熱器3的膨脹氣通道的出口連 通，以使膨脹氣進(jìn)入到第三換熱器4的膨脹氣通道，作為馳放氣尾氣通道內(nèi)的馳放氣尾氣的冷媒，第三換熱器4的膨脹氣通道的出口連接有一第三馳放氣管30，以與膨脹機(jī)8的另外一個(gè)進(jìn)氣口連通，使膨脹氣回到膨脹機(jī)8內(nèi)，以進(jìn)一步提供膨脹氣。第三換熱器4的氨通道的入口連接有一氨管27，以與第二換熱器3的氨通道的出口連通，使氨從第二換熱器3的氨通道出來后進(jìn)入到第三換熱器4的氨通道，第三換熱器4的氨通道的出口與氨收集管26連通。第三氣液分離器7的氣液入口連接有一第三氣液管29，以與第三換熱器4的弛放氣尾氣通道的出口連通，以使第三換熱器4的馳放氣尾氣通道的馳放氣尾氣進(jìn)入第三氣液分離器7，第三氣液分離器7的液氨出口連接有一第三液氨回流管21，以與第二換熱器3的氨通道的入口連通，使第三氣液分離器7分離出的液氨通過第三液氨回流管21進(jìn)入到第二換熱器的氨通道，以作為馳放氣尾氣的冷媒。第三氣液分離器7的氣體出口連接有一第四馳放氣管32，以與第二馳放氣管22連通，使第三氣液分離器7分離出的氣態(tài)的馳放氣尾氣通過第二馳放氣管22進(jìn)入膨脹機(jī)8，以使其一部分生成膨脹氣，另一部分從膨脹機(jī)8的尾氣出口進(jìn)入到尾氣管28。

實(shí)施例二中，靠近壓縮機(jī)31的尾氣支管34和尾氣循環(huán)管33上分別設(shè)有一個(gè)截止閥，尾氣支管34和尾氣循環(huán)管33之間還設(shè)有尾氣分支管10，尾氣分支管10上設(shè)有一個(gè)截止閥，且尾氣分支管10的一端連通至尾氣循環(huán)管33上的截止閥與第三換熱器4之間的尾氣循環(huán)管33上，另一端連通至尾氣支管34上的截止閥與壓縮機(jī)31之間的尾氣支管34上，用于在壓縮機(jī)31損壞或無需使用壓縮機(jī)31時(shí)，關(guān)閉靠近壓縮機(jī)31的尾氣循環(huán)管33上的截止閥，使馳放氣尾氣通過尾氣支管34進(jìn)入到尾氣分支管10，并從尾氣分支管10進(jìn)入到第三換熱器4的馳放氣尾氣通道。

本實(shí)施例中，尾氣支管34和氨收集管26的管路上分別設(shè)有一個(gè)尾氣緩沖罐9，且氨收集管26的管路上還接入有一氨氣增壓機(jī)12，以將氣氨轉(zhuǎn)變?yōu)橐喊焙笫蛊溥M(jìn)入冰機(jī)冷凍系統(tǒng)，以回收利用。

本實(shí)用新型中的氨回收系統(tǒng)的工作過程以實(shí)施例二為例進(jìn)行說明：合成氨球罐和閃蒸分離器產(chǎn)生的馳放氣通過第一馳放氣管13進(jìn)入第二換熱器3的第三馳放氣通道，同時(shí)來自外部(例如液氨罐)的液氨通過液氨接入管14進(jìn)入第二換熱器3的氨通道，液氨作為冷媒(冷卻介質(zhì))與馳放氣發(fā)生熱交換，馳放氣經(jīng)熱交換后溫度降低，并使全部或其中的一部分氨轉(zhuǎn)變?yōu)橐喊?根 據(jù)溫度和氨含量，如果溫度足夠低，或者氨含量比較少，氨就全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐喊?氣、液混合狀態(tài)的馳放氣進(jìn)入到第二氣液分離器6內(nèi)進(jìn)行氣液分離，分離出的馳放氣氣體進(jìn)入到第一換熱器2的第一馳放氣通道進(jìn)行換熱，并通過第一馳放氣通道進(jìn)入第一氣液分離器5內(nèi)再次進(jìn)行氣液分離，并使分離出的馳放氣進(jìn)入到第一換熱器2的第二馳放氣通道，再通過第二馳放氣管22進(jìn)入到膨脹機(jī)8的其中一個(gè)進(jìn)氣口，并使其中的一部分從膨脹機(jī)8的尾氣出口進(jìn)入到尾氣管28，另一部分在膨脹機(jī)8內(nèi)轉(zhuǎn)化為膨脹氣，膨脹氣從膨脹機(jī)8的膨脹氣出口出來后進(jìn)入到第一換熱器2的膨脹氣通道，作為與第一馳放氣通道內(nèi)的馳放氣進(jìn)行熱交換的冷媒，膨脹氣，再進(jìn)入到第二換熱器3的膨脹氣通道，以作為與第三馳放氣通道內(nèi)的馳放氣進(jìn)行熱交換的冷媒。此時(shí)，這個(gè)氨回收系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行起來，作為冷媒的液氨完全可以由氨回收系統(tǒng)自身提供，即可關(guān)閉液氨接入管14上的靠近外部液氨源(例如液氨罐)的閥門。那么，進(jìn)入第二換熱器3的第三馳放氣通道內(nèi)的馳放氣可同時(shí)與進(jìn)入氨通道的液氨及膨脹氣通道內(nèi)的膨脹氣進(jìn)行熱交換，馳放氣在換熱后溫度降至-45℃左右，馳放氣中的全部或部分氨轉(zhuǎn)變成為液態(tài)，使含有液氨的馳放氣從第二氣液管18不斷地進(jìn)入第二氣液分離器6，并重復(fù)上述過程。而膨脹機(jī)8的膨脹氣在依次經(jīng)過第一換熱器2、第二換熱器3和第三換熱器4換熱后部分去膨脹機(jī)8增加膨脹量，部分去火炬系統(tǒng)燃燒。

以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，不用于限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。