一种液氨制备氨水系统的制作方法

1.本发明涉及液氨制备氨水技术领域，具体为一种液氨制备氨水系统。


背景技术：

2.氨水是实验室重要的试剂，主要用作分析试剂，中和剂，生物碱浸出剂，铝盐合成和弱碱性溶剂，用于铝盐合成和某些元素的检定和测定，用以沉淀出各种元素的氢氧化物，在氨水生产过程中，需要使用到氨水制备器对氨水进行制备。
3.目前的氨水制备器虽然种类和数量非常多，但现有的氨水制备器仍存在了一定的问题，对氨水制备器的使用带来一定的不便；
4.现有的液氨-氨水制备器存在技术问题有以下几点：
5.1.工艺生产周期长；
6.2.尾气吸收产生废水，造成环境污染；
7.3.能量利用效率低。
8.因此，提出一种液氨制备氨水系统。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于提供一种液氨制备氨水系统，提高液氨制备氨水的工作效率以及减少设备占地面积，以解决液氨-氨水制备器的工艺生产周期长、尾气吸收产生废水，造成环境污染、能量利用效率低的问题。
10.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种液氨制备氨水系统，包括除盐水输送系统和液氨输送系统，所述除盐水输送系统包括除盐水储罐；
11.所述除盐水储罐通过管道一贯通连接有除盐水泵，所述除盐水泵通过管道二贯通连接有氨水制备器；
12.液氨输送系统包括液氨输送管道，液氨输送管道一端与氨水制备器内部贯通设置；
13.所述氨水制备器通过管道三贯通连接有氨水储罐，所述除盐水储罐上方贯通设置有尾气吸收罐，所述氨水储罐通过管道四与尾气吸收罐内部贯通设置。
14.优选的，所述除盐水储罐一端设有除盐水进口，所述除盐水泵输出端通过管道五与尾气吸收罐内部贯通设置。
15.优选的，所述氨水制备器一侧的循环水出口管上设有温度计一，所述氨水制备器一侧的循环水进口管上设有压力表。
16.优选的，所述液氨输送管道上依次设置有液氨切断阀、液氨调节阀、安全阀、止回阀和球阀，管道二上依次设有除盐水调节阀和除盐水流量计。
17.优选的，所述氨水储罐顶端设置有呼吸阀，管道三上依次设有氨水密度计和温度计二。
18.优选的，所述氨水制备器包括氨水制备器壳体，所述氨水制备器壳体内部左右设
有混合器和主换热器，所述混合器下方设置有液氨蒸发器，所述主换热器下方设置有氨水冷却器。
19.优选的，所述液氨蒸发器、主换热器和氨水冷却器内部均设置有管式换热器，所述混合器内部从上往下依次设置有除盐水分布器、鲍尔环填料和氨气分布器，所述鲍尔环填料上下两端分别设有下支撑网和上支撑网，所述氨气分布器底面均匀开设有氨气喷口，所述除盐水分布器底面均匀设有除盐水喷嘴。
20.优选的，所述混合器一侧开设有混合器氨水出口，所述主换热器内部的管式换热器顶端与混合器氨水出口贯通连接，所述主换热器一侧开设有主换热器氨水出口，所述氨水冷却器内部的管式换热器顶端固定贯穿主换热器氨水出口与主换热器内部的管式换热器底端贯通连接，所述液氨蒸发器一侧开设有液氨蒸发器循环水出口，所述液氨蒸发器循环水出口通过管道六与主换热器内部贯通连接，所述氨水冷却器一侧开设有氨水冷却器氨气出口，所述氨水冷却器氨气出口通过管道七与氨气分布器贯通连接，所述液氨蒸发器一侧开设有液氨蒸发器氨气出口，所述液氨蒸发器内部的管式换热器顶端固定贯穿液氨蒸发器氨气出口与管道七贯通连接。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该液氨制备氨水系统，
22.1)、通过对氨水制备器采用分布器多点注氨，形成多界面的高效混合过程，大大加快了液氨的溶解速度，提高氨水制备效率；
23.2)、通过将尾气送入尾气吸收罐，喷淋水回收气氨后流入除盐水储罐，不产生废水；
24.3)、通过氨气的溶解热远大于液氨汽化热的原理，先利用循环水与液氨换热，降低水温的循环水再初步冷却氨水，之后氨水与液氨进行热交换，液氨气化所需热量由氨水提供；
25.3)、整体机构高度自动化，设备开机正常后可实现无需人工干预，自动运行。
附图说明
26.图1为本发明整体结构流程图；
27.图2为本发明氨水制备器结构正面剖视图；
28.图3为本发明氨气分布器结构仰视图；
29.图4为本发明除盐水分布器结构仰视图。
30.图中：除盐水储罐1、除盐水泵2、尾气吸收罐3、
31.氨水制备器4：
32.氨水制备器壳体401、液氨蒸发器402、混合器403、主换热器404、氨水冷却器405、除盐水分布器407、鲍尔环填料408、下支撑网409、上支撑网410、氨气分布器411、混合器氨水出口412、主换热器氨水出口413、液氨蒸发器循环水出口414、氨水冷却器氨气出口415、液氨蒸发器氨气出口416，
33.氨水储罐5、液氨切断阀6、液氨调节阀7、安全阀8、止回阀9、球阀10、压力表11、温度计一12、氨水密度计13、温度计二14、除盐水调节阀15、除盐水流量计16、呼吸阀17。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.请参阅图1-图4，本发明提供一种技术方案：一种液氨制备氨水系统，包括除盐水输送系统和液氨输送系统，除盐水输送系统包括除盐水储罐1；
36.除盐水储罐1通过管道一贯通连接有除盐水泵2，除盐水泵2通过管道二贯通连接有氨水制备器4；
37.液氨输送系统包括液氨输送管道，液氨输送管道一端与氨水制备器4内部贯通设置；
38.氨水制备器4通过管道三贯通连接有氨水储罐5，除盐水储罐1上方贯通设置有尾气吸收罐3，氨水储罐5通过管道四与尾气吸收罐3内部贯通设置，除盐水储罐1一端设有除盐水进口，除盐水泵2输出端通过管道五与尾气吸收罐3内部贯通设置，氨水制备器4一侧的循环水出口管上设有温度计一12，氨水制备器4一侧的循环水进口管上设有压力表11，液氨输送管道上依次设置有液氨切断阀6、液氨调节阀7、安全阀8、止回阀9和球阀10，管道二上依次设有除盐水调节阀15和除盐水流量计16，氨水储罐5顶端设置有呼吸阀17，管道三上依次设有氨水密度计13和温度计二14；
39.氨水制备器4包括氨水制备器壳体401，氨水制备器壳体401内部左右设有混合器403和主换热器404，混合器403下方设置有液氨蒸发器402，主换热器404下方设置有氨水冷却器405，液氨蒸发器402、主换热器404和氨水冷却器405内部均设置有管式换热器，混合器403内部从上往下依次设置有除盐水分布器407、鲍尔环填料408和氨气分布器411，鲍尔环填料408上下两端分别设有下支撑网409和上支撑网410，氨气分布器411底面均匀开设有氨气喷口，除盐水分布器407底面均匀设有除盐水喷嘴，混合器403一侧开设有混合器氨水出口412，主换热器404内部的管式换热器顶端与混合器氨水出口412贯通连接，主换热器404一侧开设有主换热器氨水出口413，氨水冷却器405内部的管式换热器顶端固定贯穿主换热器氨水出口413与主换热器404内部的管式换热器底端贯通连接，液氨蒸发器402一侧开设有液氨蒸发器循环水出口414，液氨蒸发器循环水出口414通过管道六与主换热器404内部贯通连接，氨水冷却器405一侧开设有氨水冷却器氨气出口415，氨水冷却器氨气出口415通过管道七与氨气分布器411贯通连接，液氨蒸发器402一侧开设有液氨蒸发器氨气出口416，液氨蒸发器402内部的管式换热器顶端固定贯穿液氨蒸发器氨气出口416与管道七贯通连接；
40.除盐水输送系统，管道上设有流量计和调节阀，除盐水由多级离心泵输送至氨水制备器，通过流量调节阀调节除盐水的流量；
41.液氨输送系统，液氨经过调节阀减压后进入氨水制备器，减压后压力变送器联锁控制液氨调节阀以控制液氨的流量；
42.尾气吸收罐，氨水储罐的尾气送入尾气吸收罐，经喷淋吸收后流入除盐水储罐，喷淋水是由多级离心泵从除盐水储罐输送至尾气吸收罐进行喷淋，吸收尾气。尾气吸收过程不产生废水，不会造成环境污染。
43.循环水系统，因为液氨气化会吸收大量的热量，氨气溶于水会放出大量的热量，且氨气溶解热远大于液氨汽化热。所以氨水制备器的循环水先气化液氨，降温后的循环水可使生成的氨水得到更好的冷却，之后氨水与液氨进行换热，使氨水进一步降温。换热过程能量利用效率高，无需额外提供其他换热介质,降低成本。
44.使用时，本套装置是通过除盐水+液氨生产8％浓度的氨水，生产量为500kg/h；根据氨水浓度和生产数量计算液氨(40kg/)h和除盐水(460kg/h)的用量，首先，通过液氨调节阀7的开度控制液氨的进入量，是液氨以一个稳定的流量进入氨水制备器5中，通过氨水密度计13联锁控制除盐水的流量，生产出来的氨水浓度低于8％，则减少除盐水流量；生产出来的氨水浓度高于8％，则增加除盐水流量；
45.本套装置配有电气控制装置，采用自动化控制：液氨输送管道上设置液氨调节阀7和压力变送器，减压后压力变送器联锁控制液氨调节阀7，进而控制液氨的流量，液氨压力3.0mpa经液氨调节阀7减压为0.2～0.3mpa，通常热媒与需加热的介质温差越大，其换热效率越高，循环水回水温度为30～40℃，液氨压力越低时，沸点越低，在0.2～0.25mpa时，液氨沸点为-8.9～1.6℃，既满足液氨的用量，又能保证气化效率更高，氨水制备器4出口设置氨水密度计13，联锁控制除盐水调节阀7。氨水浓度低于8％时，调小调节阀，氨水浓度高于8％时，调大除盐水调节阀15。除盐水储罐1和氨水储罐5设置有液位计，液位计控制联锁液氨切断阀6和除盐水调节阀15，当除盐水储罐1液位极低或氨水储罐5液位极高时，液氨切断阀6和除盐水调节阀15切断。除盐水泵2连锁控制除盐水调节阀15和液氨切断阀6，当除盐水泵2不工作时，液氨切断阀6和除盐水调节阀15切断，整个系统停止运行。
46.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种液氨制备氨水系统，包括除盐水输送系统和液氨输送系统，其特征在于：所述除盐水输送系统包括除盐水储罐(1)；所述除盐水储罐(1)通过管道一贯通连接有除盐水泵(2)，所述除盐水泵(2)通过管道二贯通连接有氨水制备器(4)；液氨输送系统包括液氨输送管道，液氨输送管道一端与氨水制备器(4)内部贯通设置；所述氨水制备器(4)通过管道三贯通连接有氨水储罐(5)，所述除盐水储罐(1)上方贯通设置有尾气吸收罐(3)，所述氨水储罐(5)通过管道四与尾气吸收罐(3)内部贯通设置。2.根据权利要求1所述的一种液氨制备氨水系统，其特征在于：所述除盐水储罐(1)一端设有除盐水进口，所述除盐水泵(2)输出端通过管道五与尾气吸收罐(3)内部贯通设置。3.根据权利要求1所述的一种液氨制备氨水系统，其特征在于：所述氨水制备器(4)一侧的循环水出口管上设有温度计一(12)，所述氨水制备器(4)一侧的循环水进口管上设有压力表(11)。4.根据权利要求1所述的一种液氨制备氨水系统，其特征在于：所述液氨输送管道上依次设置有液氨切断阀(6)、液氨调节阀(7)、安全阀(8)、止回阀(9)和球阀(10)，管道二上依次设有除盐水调节阀(15)和除盐水流量计(16)。5.根据权利要求1所述的一种液氨制备氨水系统，其特征在于：所述氨水储罐(5)顶端设置有呼吸阀(17)，管道三上依次设有氨水密度计(13)和温度计二(14)。6.根据权利要求1所述的一种液氨制备氨水系统，其特征在于：所述氨水制备器(4)包括氨水制备器壳体(401)，所述氨水制备器壳体(401)内部左右设有混合器(403)和主换热器(404)，所述混合器(403)下方设置有液氨蒸发器(402)，所述主换热器(404)下方设置有氨水冷却器(405)。7.根据权利要求6所述的一种液氨制备氨水系统，其特征在于：所述液氨蒸发器(402)、主换热器(404)和氨水冷却器(405)内部均设置有管式换热器，所述混合器(403)内部从上往下依次设置有除盐水分布器(407)、鲍尔环填料(408)和氨气分布器(411)，所述鲍尔环填料(408)上下两端分别设有下支撑网(409)和上支撑网(410)，所述氨气分布器(411)底面均匀开设有氨气喷口，所述除盐水分布器(407)底面均匀设有除盐水喷嘴。8.根据权利要求7所述的一种液氨制备氨水系统，其特征在于：所述混合器(403)一侧开设有混合器氨水出口(412)，所述主换热器(404)内部的管式换热器顶端与混合器氨水出口(412)贯通连接，所述主换热器(404)一侧开设有主换热器氨水出口(413)，所述氨水冷却器(405)内部的管式换热器顶端固定贯穿主换热器氨水出口(413)与主换热器(404)内部的管式换热器底端贯通连接，所述液氨蒸发器(402)一侧开设有液氨蒸发器循环水出口(414)，所述液氨蒸发器循环水出口(414)通过管道六与主换热器(404)内部贯通连接，所述氨水冷却器(405)一侧开设有氨水冷却器氨气出口(415)，所述氨水冷却器氨气出口(415)通过管道七与氨气分布器(411)贯通连接，所述液氨蒸发器(402)一侧开设有液氨蒸发器氨气出口(416)，所述液氨蒸发器(402)内部的管式换热器顶端固定贯穿液氨蒸发器氨气出口(416)与管道七贯通连接。

技术总结
本发明涉及液氨制备氨水技术领域，且公开了一种液氨制备氨水系统，包括除盐水输送系统和液氨输送系统，除盐水输送系统包括除盐水储罐，除盐水储罐通过管道一贯通连接有除盐水泵，除盐水泵通过管道二贯通连接有氨水制备器。通过对氨水制备器采用分布器多点注氨，形成多界面的高效混合过程，大大加快了液氨的溶解速度，提高氨水制备效率，通过将尾气送入尾气吸收罐，喷淋水回收气氨后流入除盐水储罐，不产生废水，通过氨气的溶解热远大于液氨汽化热的原理，先利用循环水与液氨换热，降低水温的循环水再初步冷却氨水，之后氨水与液氨进行热交换，液氨气化所需热量由氨水提供，整体机构高度自动化，设备开机正常后可实现无需人工干预，自动运行。自动运行。自动运行。


技术研发人员：宋婷 葛琪 许云
受保护的技术使用者：宜兴市华瑞焚烧炉科技发展有限公司
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/7/20