本发明涉及一种超重力脱铵盐装置及工艺，属于化学技术领域。
背景技术：
在工业生产中，释放气是很常见的一种待处理尾气，其主要来源是，石油经催化重整后进入脱C塔进行处理，经处理后的冷却气进入回流罐分离获得C5组分以及释放气。在释放气中，含有大量的氯化铵和硫化氢，这些都是需要进行处理的重要组分。
在现有技术中，对于释放气中铵盐的处理通常采用水做吸收剂，氯化铵溶于水后分解成氨气和氯化氢，而这些物质对设备腐蚀严重，对不锈钢材质腐蚀更严重。此外，对于释放气中硫化氢的处理，则通常使用氢氧化钠稀释液做中和剂，氢氧化钠和硫化氢反应生成硫化钠和水。
上述方法处理得到的释放气中N脱除不够彻底，效果很差。
所以，提供合适的脱铵盐工艺，是目前亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明提供了一种超重力脱铵盐装置和工艺，旨在使用超重力实现对释放气中铵盐的脱除处理。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种超重力脱铵盐装置，其特征在于，
设置有反应器，所述反应器设置有释放气进口和释放气出口；
还设置有用于储存碱液的碱液储存罐，以及第一超重力机；
所述第一超重力机具有外壳，在外壳的中轴线上贯通外壳设置有动力驱动的中空转轴，所述转轴上设置有可密封的流体进口，在转轴内具有流体通道；在转轴外部，与所述转轴同轴套设连接有套筒，从而在所述转轴与所述套筒内壁之间成形气体通道，在套筒上设置有多个气孔和气体出口；所述转轴朝向所述套筒延伸设置有多个旋转通道，在旋转通道内设置有凸起或者凹入的螺旋通道；所述旋转通道贯通所述套筒设置；
与所述转轴、套筒同轴套设连接有填料筒，在所述填料筒内成形填料区；所述旋转通道、所述气孔均与所述填料区连通；
在外壳上设置有气体进口、气体出口和流体出口，所述气体进口、流体出口均和填料区连通；释放气出口和第一超重力机的气体进口连接；
碱液储存罐的碱液出口和第一超重力机的流体进口连接；
还设置有用于储存汽提水污水的储存罐，与储存罐的污水出口连接设置有过滤器；
与过滤器的污水出口连接设置有膜组件，所述膜组件由多级管式膜组件组成，多级管式膜组件具有浓水出口和净化水出口；
还设置有用于储存破乳剂的碱液罐，以及第二超重力机；
所述第二超重力机具有外壳，在外壳的中轴线上贯通外壳设置有动力驱动的中空转轴，在转轴内具有流体通道，所述转轴上设置有可密封的流体进口；所述流体进口同时与浓水出口、碱液罐的碱液出口连接；
在转轴外部与所述转轴同轴套设连接有套筒，从而在所述转轴与所述套筒内壁之间成形通道，所述转轴朝向所述套筒延伸设置有多个旋转通道，在旋转通道内设置有凸起或者凹入的螺旋通道；所述旋转通道贯通所述套筒设置；
与所述转轴、套筒同轴套设连接有填料筒，在所述填料筒内成形填料区；所述旋转通道与填料区连通；
在外壳上设置有流体出口，所述流体出口和填料区连通；
所述第二超重力机的流体出口和第一超重力机的流体进口连接；
第一超重力机的流体出口和储存汽提水污水的储存罐连接。
所述过滤器包括一级过滤器和二级过滤器，所述一级过滤器的过滤孔径小于50um，二级过滤器的过滤孔径小于5um。
多个所述旋转通道的入口直径之和等于或者小于中空转轴的内径。
所述填料区设置有多层填料；所述转轴与电机连接。
碱液储存罐的碱液出口和第一超重力机的流体进口通过动力泵连接；浓水出口和第二超重力机的流体进口通过动力泵连接。
所述旋转通道均垂直于所述转轴设置。
一种超重力脱铵盐工艺，其包括如下步骤：
(1)对汽提水污水在40-60℃下进行过滤除杂处理，滤除粒径大于50um的机杂颗粒；
(2)对经除杂后的污水进行冷却处理，至其温度为40-60℃；
(3)对经冷却后的污水升压至0.3-3.0MPa，设置温度为40-60℃，进入膜组件，所述膜组件的膜材质为高亲水超疏油性膜，水透过膜，油在进水侧浓缩富集，油水获得了分离；
(4)经膜分离后的浓缩油和杂质的浓水和破乳剂在旋转状态下，进入超重力机流体进口，并经过旋转通道后自旋进入填料区，在填料区内，浓水和破乳剂在离心力的作用下进行液液混合，实现油水分离；
(5)释放气在氢气环境下，温度为45-70℃，氢气压力为0.5-1.3MPa的条件下进行催化反应；
(6)经步骤(4)分离后的水、碱液和经步骤(5)处理后的气体进入超重力机中，在填料区内进行气液交换；
(7)经步骤(6)处理后的流体进入步骤(1)中进行循环处理。
在所述步骤(3)中，由一级膜分离处理和二级膜分离处理组成，所述一级膜分离处理用于分离大于50um的物质，二级膜分离处理用于分离大于5um的物质。
所述膜分离为PC6040卷式膜分离；
所述破乳剂为碱液。
还设置有膜分离清洗装置对膜组件进行清洗和反清洗。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1、本发明所述的超重力脱铵盐装置，首次在汽提水处理领域首次引入了超重力机，首先利用过滤器和膜组件对污水进行前处理，之后将碱液罐中的碱液和经过滤器、膜组件处理后的污水进行混合经过第一超重力机的流体通道进入超重力机，通过独特的超重力机结构，以及中空转轴和套筒之间成形的与填料区连通的具有螺旋通道的旋转通道，实现了流体经中空转轴后再经旋转通道实现流体的自旋进入，并在进入填料区的一刻在旋转作用力、剪切力和流体的自旋作用力下，周向速度增加，所产生的离心力将流体推向外缘，在这个过程中流体被填料区内的填料切割、破碎、分散，从而形成微米至纳米级的液膜、液滴和液丝，产生巨大、快速更新的相界面，在众多弯曲孔道的填料中产生流动接触，实现了流体中污水和碱液的充分混合，提高了液液接触的充分度，从而实现了碱液对污水中油类物质和COD的脱除，经测试表明经上述处理后的汽提水污水能够广泛应用于脱铵盐处理中；
本发明开创性得将上述处理后的污水在混合碱液的作用下，对经反应器加氢后的释放气进行超重力混合交换处理，经处理后的浓水和释放气在进入填料区的一刻在旋转作用力、剪切力和流体的自旋作用力下，周向速度增加，所产生的离心力将流体推向外缘，在这个过程中流体被填料区内的填料切割、破碎、分散，从而形成微米至纳米级的液膜、液滴和液丝，产生巨大、快速更新的相界面，在众多弯曲孔道的填料中产生流动接触，使得气液发生传质过程和化学反应，提高了气液接触的充分度，实现对释放气中硫化氢和氯化铵的有效脱除，经测试表明，脱除率高达98％。
2、本发明所述的超重力脱铵盐装置，进一步还设置了多个所述旋转通道的入口直径之和等于或者小于中空转轴的内径，从而保证旋转通道的内径在适宜的区间内，保证流体的自旋速度和自旋状态，从而进一步提高填料区内流体中两种混合液体的充分接触。
3、本发明所述的超重力脱铵盐工艺，首先，需要对汽提水污水进行特定工艺处理，即在加热条件下对汽提水污水进行除杂处理，给予高浓度污水初步的处理；之后对其进行冷却，保证其温度达到30-50℃；之后在压力、温度作用下利用膜组件对污水进行最为重要的分离处理，在该步骤中设置适宜的压力和温度可有效控制膜组件对污水的分离程度，保证分离后的浓水适宜进入后续的超重力处理，实现了流体中污水和破乳剂的充分混合，提高了液液接触的充分度，使得破乳剂和浓水中的油包水分子充分接触，浓水中的油包水分子被充分破乳，提高了油水分离的能力，从而实现了破乳剂对污水中油类物质和COD的脱除，获得优异的污水处理成果；经处理后的污水在对经加氢处理后的释放气在碱液存在条件下进行超重力处理，可以在超重力机作用下实现气液的充分接触，大大提高了释放气中铵盐和硫化氢的处理效率。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明所述超重力脱铵盐装置的结构示意图；
图中附图标记表示为：1-反应器，2-碱液储存罐，3-第一超重力机，4-外壳，5-转轴，6-流体通道，7-流体进口，8-流体出口，9-气体进口，10-气体出口，11-套筒，12-旋转通道，13-填料筒，14-填料区，15-释放气出口，16-储存罐，17-一级过滤器，18-二级过滤器，19-膜组件，20-浓水出口，21-净化水出口，22-碱液罐，23-第二超重力机。
具体实施方式
实施例1
本发明所述的超重力脱铵盐装置，其设置有反应器1，所述反应器1设置有释放气进口和释放气出口15；
还设置有用于储存碱液的碱液储存罐162，以及第一超重力机3；
所述第一超重力机3具有外壳4，在外壳4的中轴线上贯通外壳4设置有动力驱动的中空转轴5，所述转轴5上设置有可密封的流体进口7，在转轴5内具有流体通道6；在转轴5外部，与所述转轴5同轴套设连接有套筒11，从而在所述转轴5与所述套筒11内壁之间成形气体通道，在套筒11上设置有多个气孔和气体出口10；所述转轴5朝向所述套筒11延伸设置有多个旋转通道12，在旋转通道12内设置有凸起或者凹入的螺旋通道；所述旋转通道12贯通所述套筒11设置；
与所述转轴5、套筒11同轴套设连接有填料筒13，在所述填料筒13内成形填料区14；所述旋转通道12、所述气孔均与所述填料区14连通；
在外壳4上设置有气体进口9、气体出口10和流体出口8，所述气体进口9、流体出口8均和填料区14连通；释放气出口15和第一超重力机3的气体进口9连接；
碱液储存罐162的碱液出口和第一超重力机3的流体进口7连接；
还设置有用于储存汽提水污水的储存罐16，与储存罐16的污水出口连接设置有过滤器；
与过滤器的污水出口连接设置有膜组件19，所述膜组件19由多级管式膜组件19组成，多级管式膜组件19具有浓水出口20和净化水出口21；其中对于膜组件19的选择，优选设置为由多级管式膜组件19组成，多级管式膜组件19具有浓水出口20和净化水出口21；其中，净化水出口21可以直接排出至污水净化处理厂进行进一步后续处理。
还设置有用于储存破乳剂的碱液罐22，以及第二超重力机；其中选择适合的碱液的目的是为了和汽提水污水进行接触交换从而去除需要去除的杂质。
所述第二超重力机具有外壳4，在外壳4的中轴线上贯通外壳4设置有动力驱动的中空转轴5，在转轴5内具有流体通道6，所述转轴5上设置有可密封的流体进口7；所述流体进口7同时与浓水出口20、碱液罐22的碱液出口连接；
在转轴5外部与所述转轴5同轴套设连接有套筒11，从而在所述转轴5与所述套筒11内壁之间成形通道，所述转轴5朝向所述套筒11延伸设置有多个旋转通道12，在旋转通道12内设置有凸起或者凹入的螺旋通道；所述旋转通道12贯通所述套筒11设置；
与所述转轴5、套筒11同轴套设连接有填料筒13，在所述填料筒13内成形填料区14；所述旋转通道12与填料区14连通；其中，对于填料区14的设置，需要根据实际工程进行选择，填料可以整体填充，也可以多层铺设，从而将填料区14设置为多层填料区14，目的是为了能够保证在超重力机工作时，利用旋转实现在填料区14的多层填料作用下对两种液体的充分旋转切割。
在外壳4上设置有流体出口8，所述流体出口8和填料区14连通；
所述第二超重力机的流体出口8和第一超重力机3的流体进口7连接；
第一超重力机3的流体出口8和储存汽提水污水的储存罐16连接。
作为优选的实施方式，在上述实施例设置的基础上，优选设置所述过滤器由一级过滤器17和二级过滤器18组成，所述一级过滤器17的过滤孔径小于50um，二级过滤器18的过滤孔径小于5um。
作为优选的实施方式，优选多个旋转通道12的入口直径之和等于或者小于中空转轴5的内径。当然，在实际的工程实施中，需要根据处理物、处理效果要求的不同，设置不同的入口直径和中空转轴5的尺寸关系。并且，优选多个旋转通道12均垂直于所述转轴5设置，从而更加利于流体的流动。
更优选，在上述实施例的基础上，碱液罐22的碱液出口和第二超重力机23的流体进口7通过动力泵连接，更顺畅得实现碱液经流体进口7进入第二超重力机23内。同样的目的，也要选择设置浓水出口20和第二超重力机23的流体进口7通过动力泵连接。
本发明所述的超重力污水处理装置，在工作时电脱盐污水或汽提水污水等高浓度污水首先经过一级过滤器、二级过滤器过滤后，再经过多级膜组件进行进一步净化膜处理，经浓水出口将浓水排出，排出后的浓水经过动力泵进入第一超重力机的流体进口；与此同时，碱液罐内的碱液也经动力泵进入超重力机的流体进口。浓水和碱液经流体进口进入后，进入中空转轴的流体通道内，并流动至旋转通道的入口，再次经旋转通道入口进入旋转通道内，在旋转通道内部的凸起或者凹入的螺旋通道的引流作用下，形成流体的旋转流动，并在此作用下进入与通道连通的填料区内，并在进入填料区的一刻形成流体的自旋作用力和自旋流向。破乳剂和浓水在进入填料区的一刻在旋转作用力、剪切力和流体的自旋作用力下，周向速度增加，所产生的离心力将流体推向外缘，在这个过程中流体被填料区内的填料切割、破碎、分散，从而形成微米至纳米级的液膜、液滴和液丝，产生巨大、快速更新的相界面，在众多弯曲孔道的填料中产生流动接触，使得浓水与碱液发生传质过程和化学反应，实现了流体中污水和破乳剂的充分混合，提高了液液接触的充分度，使得破乳剂和浓水中的油包水分子充分接触，浓水中的油包水分子被充分破乳，提高了油水分离的能力，从而实现了破乳剂对污水中油类物质和COD的脱除，成功得实现了破乳和脱油。之后，流体经流体出口离开第二超重力机，在混合碱液的作用下，对经反应器加氢后的释放气进行超重力混合交换处理，经处理后的浓水和释放气在进入填料区的一刻在旋转作用力、剪切力和流体的自旋作用力下，周向速度增加，所产生的离心力将流体推向外缘，在这个过程中流体被填料区内的填料切割、破碎、分散，从而形成微米至纳米级的液膜、液滴和液丝，产生巨大、快速更新的相界面，在众多弯曲孔道的填料中产生流动接触，使得气液发生传质过程和化学反应，提高了气液接触的充分度，实现对释放气中硫化氢和氯化铵的有效脱除。
实施例2
本发明所述的超重力脱铵盐工艺，处理步骤如下：
(1)对电脱盐污水在40℃下进行过滤除杂处理，滤除粒径大于50um的机杂颗粒；
(2)对经除杂后的污水进行冷却处理，至其温度为40℃；
(3)对经冷却后的污水升压至0.3MPa，设置温度为40℃，进入膜组件，所述膜组件的膜材质为高亲水超疏油性膜，水透过膜，油在进水侧浓缩富集，油水获得了分离；
(4)经膜分离后的浓缩油和杂质的浓水和破乳剂在旋转状态下，进入超重力机流体进口，并经过旋转通道后自旋进入填料区，在填料区内，浓水和破乳剂在离心力的作用下进行液液混合，实现油水分离；
(5)释放气在氢气环境下，温度为45℃，氢气压力为0.5MPa的条件下进行催化反应；；
(6)经步骤(4)分离后的水、碱液和经步骤(5)处理后的气体进入超重力机中，在填料区内进行气液交换；
(7)经步骤(6)处理后的流体进入步骤(1)中进行循环处理。
实施例3
本发明所述的超重力脱铵盐工艺，处理步骤如下：
(1)对汽提水污水在50℃下进行过滤除杂处理，滤除粒径大于50um的机杂颗粒；
(2)对经除杂后的污水进行冷却处理，至其温度为50℃；
(3)对经冷却后的污水升压至1.0MPa，设置温度为50℃，进入膜组件，所述膜组件的膜材质为高亲水超疏油性膜，水透过膜，油在进水侧浓缩富集，油水获得了分离；
(4)经膜分离后的浓缩油和杂质的浓水和破乳剂在旋转状态下，进入超重力机流体进口，并经过旋转通道后自旋进入填料区，在填料区内，浓水和破乳剂在离心力的作用下进行液液混合，实现油水分离；
(5)释放气在氢气环境下，温度为60℃，氢气压力为1.0MPa的条件下进行催化反应；
(6)经步骤(4)分离后的水、碱液和经步骤(5)处理后的气体进入超重力机中，在填料区内进行气液交换；
(7)经步骤(6)处理后的流体进入步骤(1)中进行循环处理。
实施例4
本发明所述的超重力脱铵盐工艺，处理步骤如下：
(1)对电脱盐污水在60℃下进行过滤除杂处理，滤除粒径大于50um的机杂颗粒；
(2)对经除杂后的污水进行冷却处理，至其温度为60℃；
(3)对经冷却后的污水升压至3.0MPa，设置温度为60℃，进入膜组件，所述膜组件的膜材质为高亲水超疏油性膜，水透过膜，油在进水侧浓缩富集，油水获得了分离；
(4)经膜分离后的浓缩油和杂质的浓水和破乳剂在旋转状态下，进入超重力机流体进口，并经过旋转通道后自旋进入填料区，在填料区内，浓水和破乳剂在离心力的作用下进行液液混合，实现油水分离；
(5)释放气在氢气环境下，温度为60℃，氢气压力为1.0MPa的条件下进行催化反应；
(6)经步骤(4)分离后的水、碱液和经步骤(5)处理后的气体进入超重力机中，在填料区内进行气液交换；
(7)经步骤(6)处理后的流体进入步骤(1)中进行循环处理。
实施例5
本发明所述的超重力脱铵盐工艺，处理步骤如下：
(1)对电脱盐污水在60℃下进行二级过滤除杂处理，滤除粒径大于50um的机杂颗粒；
(2)对经除杂后的污水进行冷却处理，至其温度为50℃；
(3)对经冷却后的污水升压至3.0MPa，设置温度为60℃，进入膜组件，所述膜组件的膜材质为高亲水超疏油性膜，水透过膜，油在进水侧浓缩富集，油水获得了分离；该步骤中的膜处理由一级膜分离处理和二级膜分离处理组成，所述一级膜分离处理用于分离大于50um的物质，二级膜分离处理用于分离大于5um的物质。
(4)经膜分离后的浓缩油和杂质的浓水和破乳剂在旋转状态下，进入超重力机流体进口，并经过旋转通道后自旋进入填料区，在填料区内，浓水和破乳剂在离心力的作用下进行液液混合，实现油水分离；
(5)释放气在氢气环境下，温度为70℃，氢气压力为1.3MPa的条件下进行催化反应；
(6)经步骤(4)分离后的水、碱液和经步骤(5)处理后的气体进入超重力机中，在填料区内进行气液交换；
(7)经步骤(6)处理后的流体进入步骤(1)中进行循环处理。
在本发明所述的超重力污水处理装置和处理工艺中，还设置有膜分离清洗装置对膜组件进行清洗和反清洗。
测试例
本发明采用如下成分的释放气进行测试：
经本发明所述的脱铵盐工艺处理后，测试显示，结果如下：
虽然本发明已经通过上述具体实施例对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。