专利名称：氨气(硫酸铵结晶)处理技术工艺系统的制作方法
技术领域：
本发明属于环境保护与化工技术领域，氨气与硫酸反应产出硫酸铵结晶体的氨气处理技术工艺(氨气处理系统)，将填补国内外LED行业氨废气处理达到氨气零排放和氨氮废水零排放的空白。
背景技术：
目前国内外LED行业在外延片生产过程中都要用到高纯氨气，氨气是LED外延生长过程主要原料气体之一。氨气在LED外延工艺生产过程中，其中有90%左右的氨气是没有参与工艺反应的而从LED外延工艺设备向外直接排出。如果这些氨气直接排入到空气中，会对人身健康造成伤害并对大自然造成极大破坏。目前国内外对LED外延生产过程中所产生的氨废气没能有效处理，主要处理方式有以下几种1、采用LED外延工艺配套的Scrubber处理。但是Scrubber容易堵塞；氨气处理量比较小，只能处理一台外延设备排出的氨气；耗水量大，排出的废水氨氮超标；氨气处理不完全，有部分氨气排入到大气中。2、其它专业Scrubber设备，可处理4台外延设备排出的氨气。这种处理方式Scrubber也容易堵塞；耗水量大,排出的氨氮废水超标；氨气处理不完全，有部分氨气排入到大气中。3、专业的废气处理设备，主要是水加稀硫酸溶液吸收氨气，产生硫酸铵废水。这种处理方式废气处理量大，排出的硫酸铵废水氨氮超标；氨气处理不完全，有部分氨气排入到大气中。4、空气吹脱法在碱性条件下，使大量空气与废水接触，将废水中呈离子态的氨氮转换成游离氨被吹出，以达去除废水中的氨氮的目的。空气吹脱法的氨氮去除率可达85%以上，吹脱出的氨气易用水、盐酸、硫酸吸收，工艺简单，操作简便，但只能去除废水中的氨氮,对总氮的去除率不高,且能耗大,运行成本高,若投加碳调节pH值还容易结垢。由于现在所采用处理氨气方法大都会产生二次污染，目前国内外还没有一种能彻底解决氨废气一次处理达标的方案。
发明内容
为了解决上述氨气处理存在二次污染问题，本人对LED行业氨气处理研究多年，对氨废气处理及各种处理工艺设备有深入研究。根据氨气与硫酸化学反应特性(NH3+H2S04===NH4HS04),经过对多次试验及理论研究。最终设计出一套将氨气与硫酸完全反应处理后产出硫酸铵结晶体的氨气处理系统。本发明氨气结晶处理技术工艺(系统)，保证了氨气零排放和氨氮废水零排放，彻底解决氨气处理的二次污染，并且副产品为硫酸铵结晶体，还可以为企业创造经济效益。填补国内外LED行业氨废气一次处理达标的空白。
本发明的目的在于提供一种将氨气与硫酸完全反应处理后，产出硫酸铵结晶体的氨气处理系统工艺设备，保证了氨气零排放和氨氮废水零排放。有效把氨气一次性处理成硫酸铵结晶体无二次污染的经济可靠氨气处理系统，实现无氨氮废水及氨气零排放的绿色环保技术与产品。氨气结晶处理技术工艺(系统)工作原理1、氨气气体进入反应塔与硫酸溶液进行充分接触反应生成硫酸铵溶液(NH3+H2S04 = = = NH4HS04)，硫酸铵溶液达到一定饱和浓度后会产生硫酸铵结晶颗粒。可根据硫酸铵溶液在不同温度下饱和度的特性，系统利用加浓硫酸到硫酸铵溶液的放热反应，加热系统反应结晶储液槽内的硫酸铵溶液温度，硫酸铵溶液的饱和度也随之升高。表一、不同温度下饱和硫酸铵溶液的数据
权利要求
1.氨气结晶处理是氨气与硫酸反应、产出硫酸铵结晶体的氨气处理技术、其特征是: 氨气结晶技术，氨气气体进入反应塔与硫酸溶液进行充分接触发生结晶反应后，硫酸铵溶液与结晶体进入冷却再结晶装置；气体再进入水洗塔进行水洗处理，保证了氨气零排放和氨氮废水零排放，副产品为硫酸铵结晶物，整个处理过程无三废产生；氨气结晶处理技术主要设备有系统反应塔、水洗塔、反应结晶储液槽、风机、冷却结晶储液槽、硫酸铵溶液回收储液槽、水洗塔储水槽、脱水设备、反应塔循环泵、硫酸铵水循环泵、水洗塔循环泵、硫酸储液槽、计量泵、系统控制柜、主要功能特征有1)系统反应塔、结晶储液槽、循环泵、硫酸溶液计量泵，主要功能是氨气与硫酸溶液发生反应装置，是本系统的核心设备；2)水洗塔、储水槽、循环泵，主要作用是气体经水洗吸收后保证气体达标排放；3)冷却结晶储液槽，主要功能是降低槽内液体温度，使硫酸铵饱和结晶；4)硫酸铵溶液回收储液槽、循环泵，主要功能是硫酸铵溶液的存储与系统补液调节；5)脱水设备，主要功能是将硫酸铵溶液和硫酸铵结晶物分开；6)系统控制柜，主要功能控制本系统内各功能块正常运行，是系统的大脑。二、根据权利要求一所述，氨气结晶处理技术具有以下几个特征优点1)系统能完全有效将氨气处理干净，做到氨气零排放，不需要再经二次处理就能达到环保排放标准，防止氨气排放对人体健康和自然环境的危害，保护人类和大自然；还可为广大投资商在进行LED项目立项，环保审批时可顺利通过；2)本工艺生产过程没有废水排出，氨氮废水零排放；产生的副产品是硫酸铵结晶体， 可以给企业带来经济效益，降低生产成本；将为长江、太湖流域等水污染的治理做出巨大贡献；3)系统设计合理，控制系统可根据用户要求进行设定，操作工艺通俗易懂，设备制造简单，相比其它废气处理系统投资少，效益高，无三废产生，完全符合绿色环保要求；4)系统氨气处理能力大，系统设备可以根据用户需要定制；可同时处理20台左右外延炉所排出的氨气，降低投资成本；也可利用原有Scrubber及其它废气处理系统进行升级改造，减少设备设备；系统设备少而简单，维护简单方便，部分设备可免维护，系统维护成本低。
2.氨气结晶处理技术工艺(系统)-一氨气与硫酸反应产出硫酸铵结晶体的氨气处理技术特征是氨气结晶技术，氨气气体进入反应塔与硫酸溶液进行充分接触发生结晶反应后，硫酸铵溶液与结晶体进入冷却再结晶装置；气体再进入水洗塔进行水洗处理，保证了氨气零排放和氨氮废水零排放，副产品为硫酸铵结晶物，整个处理过程无三废产生；氨气结晶处理技术主要设备有系统反应塔、水洗塔、反应结晶储液槽、风机、冷却结晶储液槽、硫酸铵溶液回收储液槽、水洗塔储水槽、脱水设备、反应塔循环泵、硫酸铵水循环泵、水洗塔循环泵、硫酸储液槽、计量泵、系统控制柜、主要功能特征有1)系统反应塔、结晶储液槽、循环泵、硫酸溶液计量泵，主要功能是氨气与硫酸溶液发生反应装置，是本系统的核心设备；2)水洗塔、储水槽、循环泵，主要作用是气体经水洗吸收后保证气体达标排放；3)冷却结晶储液槽，主要功能是降低槽内液体温度，使硫酸铵饱和结晶；4)硫酸铵溶液回收储液槽、循环泵，主功能是硫酸铵溶液的存储与系统补液调节；5)脱水设备，主要功能是将硫酸铵溶液和硫酸铵结晶物分开；6)系统控制柜，主要功能控制本系统内各功能块正常运行，是系统的大脑。
3.根据权利要求一所述，氨气结晶处理技术工艺(系统)具有以下几个特征优点1)氨气结晶处理技术工艺(系统)能完全有效将氨气处理干净，做到氨气零排放，不需要再经二次处理就能达到环保排放标准，防止氨气排放对人体健康和自然环境的危害， 保护人类和大自然；还可为广大投资商在进行LED项目立项，环保审批时可顺利通过；2)氨气结晶处理技术工艺(系统)本工艺生产过程没有废水排出，氨氮废水零排放； 产生的副产品是硫酸铵结晶体，可以给企业带来经济效益，降低生产成本；将为长江、太湖流域等水污染的治理做出巨大贡献；3)氨气结晶处理技术工艺(系统)系统设计合理，控制系统可根据用户要求进行设定，操作工艺通俗易懂，设备制造简单，相比其它废气处理系统投资少，效益高，无三废产生，完全符合绿色环保要求；4)氨气结晶处理技术工艺(系统)氨气处理能力大，系统设备可以根据用户需要定制；可同时处理20台左右外延炉所排出的氨气，降低投资成本；也可利用原有Scrubber及其它废气处理系统进行升级改造，减少设备设备；系统设备少而简单，维护简单方便，部分设备可免维护，系统维护成本低。
全文摘要
本发明氨气结晶处理系统技术，彻底解决了目前国内外LED行业在生产过程中氨气排放处理产生二次污染的难题，属于环境保护与化工技术领域。氨气结晶处理技术工艺(系统)主要设备包括反应塔、水洗塔、风机、反应结晶储液槽、冷却结晶储液槽、硫酸铵溶液回收储液槽、水洗塔储水槽、脱水设备、反应塔循环泵、硫酸铵水循环泵、水洗塔循环泵、硫酸储液槽、计量泵、系统控制柜。本发明的优点在于氨气气体进入系统反应塔与硫酸溶液进行充分接触发生结晶反应后，硫酸铵溶液和结晶体进入冷却结晶装置，气体再进入水洗塔进行水洗吸收处理，保证了氨气零排放和氨氮废水零排放。整个氨气处理过程无三废产生，是国内外LED行业氨气处理的重大发明与贡献。
文档编号B01D53/18GK102989266SQ20111026876
公开日2013年3月27日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者杨友发, 李义娟 申请人:杨友发, 李义娟