專利名稱：除去鍋爐供水中溶解氧的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及除去鍋爐供水中溶解氧的方法。
背景技術(shù)：
由于水中的溶解氧是導(dǎo)致給水系統(tǒng)中鍋爐爐管腐蝕的主要因素，因此給水在進入鍋爐以前必須進行除氧。通常中高壓鍋爐采用熱力除氧為主，化學(xué)除氧為輔，而低壓鍋爐則可單獨采用熱力除氧。熱力除氧的原理是基于氣體的亨利定律:氣體在水中的溶解度與給氣體在汽、水界面上的分壓成正比，而與大氣壓力無關(guān)。在大氣壓中把水加熱到沸騰時，水的飽和蒸汽壓力等于汽一水界面上的大氣壓力，氧的分壓為零，此時氧氣在水中的溶解量為零。熱力除氧就是根據(jù)這個原理，將蒸汽通入除氧器內(nèi)，將要除氧的水加熱到相應(yīng)壓力下的飽和溫度(也即水的沸騰溫度)使溶解于水的氣體解析出來，并隨余氣排出除氧器，以達到除氧的目的。

在鍋爐給水中采用熱力除氧，一般要求將供水加熱到103°C左右，這要消耗大量的蒸汽，浪費了能源。如氮肥廠的供水采用回收生產(chǎn)過程中的余熱后，供水水溫在60°C左右，要將之加熱到100°C，每噸供水至少需要提供40000千卡的熱量(未包括部分水的氣化熱和熱損失)折合標(biāo)煤5.7kg，實際運行中需要約IOkg標(biāo)煤可將一噸水中的溶解氧氣去除，按照年產(chǎn)15萬噸總氨的合成氨廠，年需要脫氧的水在500000噸,采用熱力除氧方法,僅此一項需耗標(biāo)煤5000噸，折合人民幣500萬元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有的鍋爐給水中采用熱力除氧存在的能源能源消費高的缺陷，提供的除去鍋爐供水中溶解氧的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
除去鍋爐供水中溶解氧的方法，其特征在于包括以下步驟:
a、合成氨生產(chǎn)過程的合成氨放空氣經(jīng)提氫裝置提取氫氣；
b、提取氫氣后的尾氣進入氣提塔下部，尾氣自下而上與由上而下的未除氧水進行逆流接觸，水中溶解氧氣釋放出來與尾氣一并送往三廢爐或吹風(fēng)氣回收裝置，回收其潛熱；
C、經(jīng)氣提后的除氧水進入氣提塔下部水箱，取水樣分析，溶解氧< 15mg/l后，排入脫氧水槽，由鍋爐高壓泵送鍋爐。若經(jīng)步驟c取水樣分析，除氧水中的溶解氧> 15mg/l,可通過氣提塔循環(huán)泵，將未達標(biāo)除氧水再回流到氣提塔中與尾氣再逆流接觸進行氣提除氧，直至除氧水溶解氧^ 15mg/l。本發(fā)明脫除水中溶解氧氣的原理:
根據(jù)氣體亨利定律:Po2=E*Na (Po2為氧的分壓，E為02的亨利系數(shù)，Na為水中02的克分子分數(shù))，需要脫氧的供水與經(jīng)提氫后的合成氨系統(tǒng)的放空氣充分接觸，由于放空氣中的02含量為零，所以水中的溶解氧將釋放出來，達到除氧的目的。
根據(jù)《小合成氨廠工藝技術(shù)與設(shè)計手冊》，每噸合成氨產(chǎn)生的放空氣為135.5匪3/TNH3 (Nm3 是標(biāo)米，TNH3 是噸氨)，主要成分:NH3:9.4%、CH4:14%、Ar:4.3%、H2:54%、N2:18.2%，放空氣量在40匪3/TNH3，而噸氨需要脫除氧的脫鹽水在3.0噸/TNH3，若使放空氣與供水進行充分的逆流接觸，由于氣/水比13以上，完全可以將供水的的溶解氧去除達到0.015g/l的標(biāo)準。因此本發(fā)明的有點在于:充分利用合成氨生產(chǎn)的廢氣資源進行鍋爐給水除氧，大幅降低除氧水能源消耗、降低了生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明的氣體裝置及工藝流程圖。
具體實施方式
:
本發(fā)明提供的除去鍋爐供水中溶解氧的方法，采用了如圖1所示的裝置，它包括提取氫氣裝置(膜分離裝置)，它通過管道與氣體塔下部相連，氣體塔下部連接有水箱，水箱與氣體塔之間連接循環(huán)水泵，循環(huán)水泵還連接老除鹽水箱，另設(shè)置脫氧水箱及其相連的高壓泵，脫氧水箱通過管道與氣體塔水箱相連。如圖1所示，合成放空氣(溫度25、壓力15MPa)，經(jīng)提氫裝置(膜分離裝置)后，滲透氣H2返回壓縮生產(chǎn)氨醇，尾氣(主要包含N2、CH4、Ar)進入氣提塔下部，尾氣自下而上與由上而下的未除氧水進行逆流接觸(尾氣流量670m3/h、溫度95、壓力0.15MPa，除氧水流量40m3/h)，水中溶解氧氣釋放出來與尾氣送往三廢爐或吹風(fēng)氣回收裝置，回收其潛熱。經(jīng)氣提后的除氧水進入氣體塔下部水箱，經(jīng)取水樣分析，溶解氧< 15mg/l后排入脫氧水槽，由鍋爐高壓泵送鍋爐。若水中的溶解氧> 15mg/l未達標(biāo)，可通過水泵將未達標(biāo)除氧水泵入氣體塔，與尾氣再循環(huán)逆流接觸一次，直至除氧水溶解氧< 15mg/l合格。本發(fā)明經(jīng)申請人 實際使用，對于一個年產(chǎn)150000噸/年的合成氨廠，年可節(jié)約標(biāo)煤約5000噸，折合人民幣500萬元。
權(quán)利要求
1.除去鍋爐供水中溶解氧的方法，其特征在于包括以下步驟: a、合成氨生產(chǎn)過程的合成氨放空氣經(jīng)提氫裝置提取氫氣； b、提取氫氣后的尾氣進入氣提塔下部，尾氣自下而上與由上而下的未除氧水進行逆流接觸，水中溶解氧氣釋放出來與尾氣一并送往三廢爐或吹風(fēng)氣回收裝置，回收其潛熱； C、經(jīng)氣提后的除氧水進入氣提塔下部水箱，取水樣分析，溶解氧< 15mg/l后，排入脫氧水槽，由鍋爐高壓泵送鍋爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除去鍋爐供水中溶解氧的方法，其特征在于:若經(jīng)步驟c取水樣分析，除氧水中的溶解氧> 15mg/l，可通過氣提塔循環(huán)泵，將未達標(biāo)除氧水再回流到氣提塔中與尾 氣再逆流接觸進行氣提除氧，直至除氧水溶解氧< 15mg/l。
全文摘要
本發(fā)明涉及除去鍋爐供水中溶解氧的方法，其特征在于包括以下步驟a、合成氨生產(chǎn)過程的合成氨放空氣經(jīng)提氫裝置提取氫氣；b、提取氫氣后的尾氣進入氣提塔下部，尾氣自下而上與由上而下的未除氧水進行逆流接觸，水中溶解氧氣釋放出來與尾氣一并送往三廢爐或吹風(fēng)氣回收裝置，回收其潛熱；c、經(jīng)氣提后的除氧水進入氣提塔下部水箱，取水樣分析，溶解氧≤15mg/l后，排入脫氧水槽，由鍋爐高壓泵送鍋爐。本發(fā)明的有點在于充分利用合成氨生產(chǎn)的廢氣資源進行鍋爐給水除氧，大幅降低除氧水能源消耗、降低了生產(chǎn)成本本發(fā)明經(jīng)申請人實際使用，對于一個年產(chǎn)150000噸/年的合成氨廠，年可節(jié)約標(biāo)煤約5000噸，折合人民幣500萬元。
文檔編號C02F1/20GK103112913SQ20121044666
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月11日
發(fā)明者李俊偉, 楊文 , 郝文濤 申請人:安徽金禾實業(yè)股份有限公司