一种含氨废气制备固态氯化铵的装置及工艺的制作方法

本发明涉及氨气回收技术，具体是一种含氨废气制备固态氯化铵的装置及工艺。

背景技术：

铝灰时炼铝过程中产生的熔渣和浮皮，为了降低环境污染，铝灰的回收利用是近年来备受重视的问题。颗粒较细的铝灰其科学回收利用的技术手段是制备炼钢用脱氧剂，其中关键的技术问题包括去除铝灰中的氮元素，因为铝灰中氮元素的存在，会在炼钢过程中影响钢中的含氮量，从而影响钢的质量，是一种不可控的质量因素。

而去除铝灰中的氮元素，在现有的技术手段中会产生含氨废气，形成新的污染源。通常含氨废气的处理方法有：吸收法和分解法。前者主要是用水或稀酸溶液（硫酸或盐酸）吸收含氨废气，使其转化为氨水、硫酸氨或氯化铵，由于氨水用途的制约，多数企业釆用稀硫酸溶液吸收方法，并通过蒸发浓缩、冷却结晶分离出硫酸氨晶体作为复合肥的生产原料,做到综合利用。后者分解法主要是通过催化剂的作用，将氨气分解为氮气和氢气，但是，该方法处理成本较高，使用厂家不多。

目前，利用含氨废气制备氯化铵时，其工艺为在喷淋塔内用盐酸吸收氨气，室外有一密封性酸池，进行塔池酸循环，当酸池内氯化铵含量达到一定浓度的时候排放，这种工艺虽然成本低，但造成的水体污染和大气污染较为严重，处于逐渐被淘汰的境况。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种含氨废气制备固态氯化铵的装置及工艺，通过设计新的含氨废气循环吸收装置和工艺，使含氨废气的吸收过程中的酸液挥发和氨气挥发整体处于封闭可控的状态，并将回收后的氯化铵固化，整个过程污染物的排放达到国家环保要求，且氨气的吸收效率高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种含氨废气制备固态氯化铵的装置，包括：一级吸收塔、二级吸收塔、酸罐和干燥机，来自生产线的含氨废气通过尾气管与一级吸收塔中部相连，一级吸收塔内部上方设置有用以喷洒酸液的环形喷淋管，环形喷淋管通过设置在一级吸收塔外部的循环泵与一级吸收塔内部下方相连，所述的一级吸收塔其上部设置有用以排出废气的第一排气管并通过第一排气管与二级吸收塔中部相连，二级吸收塔上部设有第二排气管，第二排气管上设有用以产生负压的引风机，用以排出经过二级净化后的废气，所述一级吸收塔内部上方还设置有第一喷头；

所述的二级吸收塔其内部上方设置有第二喷头，第二喷头通过水泵与外部水源相连，二级吸收塔下部通过补充管与与一级吸收塔内部上方的第一喷头相连，补充管设有向第一喷头输送含氨液体的补充水泵；

所述的酸罐上部设置有挥发气管并通过挥发气管与一级吸收塔内部上方的第一喷头相连，酸罐下部通过第一管道与一级吸收塔下部相连，第一管道上设置有用以向一级吸收塔输送酸液的第一泵机；

所述的干燥机通过第二管道与一级吸收塔相连，第二管道上设有用以将氯化铵母液输送至干燥机的第二泵机。

所述的干燥机为旋风喷雾干燥机。

所述的二级吸收塔其内部设有用以顶帽，顶帽与第一排气管相连。

本发明还提供了一种利用上述含氨废气制备固态氯化铵的装置的含氨废气制备固态氯化铵的工艺，包括以下步骤：

步骤s1、首先在一级吸收塔底部注入百分比浓度为20%～25%的盐酸，盐酸液面高度低于输送含氨废气的尾气管出口，在二级吸收塔内注入纯净水，纯净水的液面高度高于输送含氨废气的排气管出口，在酸罐与一级吸收塔之间设置挥发气管，通过挥发气管将挥发的盐酸气排入一级吸收塔，盐酸挥发气体的温度为20℃～35℃；

步骤s2、启动一级吸收塔的酸循环泵，使酸液从一级吸收塔内部上方的环形喷管向下喷淋；再启动二级吸收塔的引风机，使二级吸收塔内部产生负压；

步骤s3、将来自生产线的含氨废气降温至50℃～75℃，通过尾气管输入至一级吸收塔内，与喷淋的盐酸发生反应生成氯化铵溶液，喷淋时控制一级吸收塔内的温度低于50℃；若一级吸收塔内温度超过50度，则将二级吸收塔内的液体通过补充管路补充至一级吸收塔内对一级吸收塔降温；

步骤s4、检测二级吸收塔排出的气体，如果气体达标，直接排出；如果排出的气体的气体不达标，启动水泵，进行二级吸收净化；

步骤s5、检测一级吸收塔底部氯化铵溶液浓度，当氯化铵溶液百分比浓度达到40%～50%，并且一级吸收塔内的温度在40℃～50℃时，将氯化铵溶液加压送入旋风喷雾干燥机中，生成固体工业氯化铵产品；若一级吸收塔内温度超过50度，则将二级吸收塔内的含氨液体通过补充管路补充至一级吸收塔内，以喷淋的方式对一级吸收塔降温并参与氯化氨的生成反。

所述步骤s3和s5中，若将二级吸收塔内的液体补充至一级吸收塔时，二级吸收塔通过水泵补充纯净水。

本发明的原理是:将生产过程产生的含氨废气直接转化为工业用的固态氯化铵，并在制备过程中消除盐酸挥发气的污染，由于制备氯化铵的过程中，废气的排放已经基本达标，因此，通过二级吸收塔对废气中的残余氨气进行进一步的吸收净化，可进一步保证排放的达标率，并利用二级吸收塔实现对一级吸收塔的降温。

本发明的有益效果是：本发明将生产过程产生的含氨废气直接转化为工业用的固态氯化铵，使含氨废气的吸收过程中的酸液挥发和氨气挥发整体处于封闭可控的状态，并将回收后的氯化铵固化，整个过程污染物的排放达到国家环保要求，且氨气的吸收效率高，具有较高的环保和经济效益。

附图说明

图1为本发明的装置结构示意图。

图2为本发明的流程图。

图中，1、一级吸收塔，2、二级吸收塔，3、酸罐，4、干燥机，5、尾气管，6、环形喷淋管，7、循环泵，8、第一排气管，9、第一喷头，10、第二喷头，11、水泵，12、第二排气管，13、补充管，14、补充水泵，15、挥发气管，16、第一管道,17、第一泵机，18、第二管道，19、第二泵机，20、顶帽，21、引风机。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种含氨废气制备固态氯化铵的装置，包括：一级吸收塔1、二级吸收塔2、酸罐3和干燥机4，来自生产线的含氨废气通过尾气管5与一级吸收塔1中部相连，一级吸收塔1内部上方设置有用以喷洒酸液的环形喷淋管6，环形喷淋管6通过设置在一级吸收塔1外部的循环泵7与一级吸收塔1内部下方相连，所述的一级吸收塔1其上部设置有用以排出废气的第一排气管8并通过第一排气管8与二级吸收塔2中部相连，二级吸收塔2上部设有第二排气管12，第二排气管12上设有用以产生负压的引风机21，用以排出经过二级净化后的废气，所述一级吸收塔1内部上方还设置有第一喷头9；

所述的二级吸收塔2其内部上方设置有第二喷头10，第二喷头10通过水泵11与外部水源相连，二级吸收塔2其上部设置有第二排气管12，用以排出经过二级净化后的废气，二级吸收塔2下部通过补充管13与与一级吸收塔1内部上方的第一喷头9相连，补充管13设有向第一喷头9输送含氨液体的补充水泵14；

所述的酸罐3上部设置有挥发气管15并通过挥发气管15与一级吸收塔1内部上方的第一喷头9相连，酸罐3下部通过第一管道16与一级吸收塔1下部相连，第一管道16上设置有用以向一级吸收塔1输送酸液的第一泵机17；

所述的干燥机4通过第二管道18与一级吸收塔1相连，第二管道18上设有用以将氯化铵母液输送至干燥机4的第二泵机19。

所述的干燥机4为旋风干燥机或喷雾干燥机。

所述的二级吸收塔2其内部设有用以顶帽20，顶帽20与第一排气管8相连。

本发明还提供了一种利用上述含氨废气制备固态氯化铵的装置的含氨废气制备固态氯化铵的工艺，如图2所示，包括以下步骤：

步骤s1、首先在一级吸收塔底部注入百分比浓度为20%～25%的盐酸，盐酸液面高度低于输送含氨废气的尾气管出口，在二级吸收塔内注入纯净水，纯净水的液面高度高于输送含氨废气的排气管出口，在酸罐与一级吸收塔之间设置挥发气管，通过挥发气管将挥发的盐酸气排入一级吸收塔，盐酸挥发气体的温度为20℃～35℃；

步骤s2、启动一级吸收塔的酸循环泵，使酸液从一级吸收塔内部上方的环形喷管向下喷淋；再启动二级吸收塔的引风机，使二级吸收塔内部产生负压；

步骤s3、将来自生产线的含氨废气降温至50℃～75℃，通过尾气管输入至一级吸收塔内，与喷淋的盐酸发生反应生成氯化铵溶液，喷淋时控制一级吸收塔内的温度低于50℃；若一级吸收塔内温度超过50度，则将二级吸收塔内的液体通过补充管路补充至一级吸收塔内对一级吸收塔降温；

步骤s4、检测二级吸收塔排出的气体，如果气体达标，直接排出；如果排出的气体的气体不达标，启动水泵，进行二级吸收净化；

步骤s5、检测一级吸收塔底部氯化铵溶液浓度，当氯化铵溶液百分比浓度达到40%～50%，并且一级吸收塔内的温度在40℃～50℃时，将氯化铵溶液加压送入旋风喷雾干燥机中，生成固体工业氯化铵产品；若一级吸收塔内温度超过50度，则将二级吸收塔内的含氨液体通过补充管路补充至一级吸收塔内，以喷淋的方式对一级吸收塔降温并参与氯化氨的生成反。

所述步骤s3和s5中，若将二级吸收塔内的液体补充至一级吸收塔时，二级吸收塔通过水泵补充纯净水。

在本发明的一个实施例中，对某企业日处理千吨铝灰的铝灰制备氧化剂的生产线所排放的含氨废气进行处理，通过设置本发明所提供的一种含氨废气制备固态氯化铵的装置，并采用本发明所提供的含氨废气制备固态氯化铵的工艺，经过连续5个月的运行，每日废气净化排放后的达标率均为百分之百，当铝灰制备氧化剂的生产线满负荷运行时，日均可产出固态氯化铵12吨左右。

综上所述，本发明所提供的一种含氨废气制备固态氯化铵的装置及工艺，整个含氨尾气中氨气的治理过程安全可靠，污染物的排放达到国家环保要求，具有较高的环保和经济效益。

本发明未详述部分为现有技术。